Tại sao Arduino Uno R4 mới sẽ là công cụ thay đổi cuộc chơi cho các nhà sản xuất

Arduino, nền tảng điện tử nguồn mở đã trao quyền cho những người có sở thích và nhà sản xuất trong hơn một thập kỷ, gần đây đã công bố bổ sung mới nhất cho dòng Uno, Arduino Uno R4. Bo mạch mới này, dự kiến ​​ra mắt vào tháng 5 này, là một bản nâng cấp đáng kể cho mẫu R3 phổ biến—đã xuất hiện từ năm 2010.

Với một SoC hoàn toàn mới từ Renesas, Uno R4 là một công cụ thay đổi cuộc chơi với khả năng thay đổi cách bạn sẽ xử lý các dự án phức tạp. Nhưng tại sao MCU sê-ri RA4 32 bit mới này lại sắp sửa làm rung chuyển mọi thứ?

Nó có bộ xử lý mạnh hơn

Nếu bạn đã sử dụng nền tảng Arduino một thời gian, bạn sẽ biết rằng có nhiều loại vi điều khiển Arduino khác nhau, có các khả năng và kết nối khác nhau. Với tất cả các nâng cấp phần cứng được công bố cho Uno R4, nó có thể trở thành bo mạch Arduino dành cho các nhà sản xuất.

Đáng chú ý nhất là bộ xử lý Renesas RA4M1 (32-bit Arm Cortex-M4) mạnh mẽ hoạt động ở tốc độ ấn tượng 48MHz. Điều này thể hiện sức mạnh xử lý tăng đáng kể gấp 3 đến 16 lần so với Uno R3. Nói chung, Cortex M4 cung cấp hiệu suất cao hơn với tốc độ xung nhịp nhanh hơn và tập lệnh nâng cao hơn, cho phép thực thi mã hiệu quả hơn và nhanh hơn—không giống như MCU AVR 8 bit trước đây trên Uno R3.

So với các bo mạch nhỏ hơn như Raspberry Pi Pico có Cortex M0+, hiệu suất của Cortex-M4 tốt hơn khoảng sáu lần. Bạn chỉ có thể chạy các dự án yêu thích của mình liên quan đến việc thu thập và xử lý dữ liệu tốc độ cao từ các cảm biến, chẳng hạn như dữ liệu từ các tín hiệu tương tự tần số cao.

Bộ nhớ được nâng cấp

Với tốc độ xung nhịp nhanh hơn và bộ nhớ mở rộng, bạn có thể nói lời tạm biệt với những khoảnh khắc quá phổ biến khi tự hỏi tại sao mã của mình không hoạt động, chỉ để phát hiện ra rằng đó là do các câu lệnh Serial.print() của bạn quá dài dòng. đối với MCU chậm chạp hoặc mảng khổng lồ của bạn đã chiếm hết bộ nhớ khả dụng.

Arduino đã viết trong bài đăng trên blog thông báo của mình rằng Uno R4 sẽ đi kèm với SRAM và bộ nhớ flash được mở rộng đáng kể.

“SRAM đã tăng từ 2kB lên 32kB và bộ nhớ flash tăng từ 32kB lên 256kB để phù hợp với các dự án phức tạp hơn.”

Nhìn sâu hơn vào điều này, nó mở ra cơ hội tạo ra nhiều ứng dụng giàu tính năng hơn, chẳng hạn như những ứng dụng liên quan đến ghi dữ liệu hoặc xử lý dữ liệu trong các dự án IoT.

Đại tu phần cứng

Bo mạch mới cung cấp nhiều cải tiến phần cứng được yêu cầu trong một yếu tố hình thức nhỏ gọn tương tự để cho phép tương thích với các tấm chắn và linh kiện hiện có. Tăng cường các thành phần tích hợp cho phép bạn làm những gì chỉ có thể thực hiện được với các bảng tùy chỉnh trước đây.

Khả năng tương thích USB-C và Vin

Uno R4 sẽ đi kèm cổng USB-C để cấp nguồn và lập trình với máy tính, đây là một nâng cấp đáng kể so với cổng USB-B trước đây. Xu hướng có cổng USB-C trên bo mạch Arduino được thúc đẩy bởi cộng đồng nhà sản xuất, dẫn đến việc nâng cấp này. Ngoài ra, Uno R4 hỗ trợ 24 volt trên Vin, giúp nó tương thích với nhiều loại nguồn điện hơn.

Có thể xe buýt

Được biết đến với việc sử dụng trong các hệ thống nhúng, bus CAN (Mạng khu vực điều khiển) sẽ cho phép bạn giảm thiểu việc đi dây và thực hiện song song nhiều tác vụ bằng cách kết nối nhiều tấm chắn. Cùng với cổng SPI (Giao diện ngoại vi nối tiếp), điều này sẽ cho phép giao tiếp hiệu quả hơn giữa các thành phần khác nhau của dự án.

Bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự cải tiến (DAC)

Uno R4 sẽ bao gồm một DAC analog 12 bit, cung cấp độ chính xác và độ chính xác nâng cao cho đầu ra analog. Các dự án của bạn yêu cầu độ chính xác đối với tín hiệu tương tự, chẳng hạn như giao diện cảm biến và điều khiển động cơ, sẽ được nâng cấp.

Mô-đun Wi-Fi trên bo mạch

Bạn sẽ có thể chọn từ hai phiên bản của bảng: Uno R4 WiFi và Uno R4 Minima. Phiên bản WiFi sẽ được trang bị mô-đun Wi-Fi Espressif S3, lý tưởng cho các dự án IoT hoặc bất kỳ dự án nào khác yêu cầu kết nối không dây.

Mặt khác, Uno R4 Minima cung cấp tùy chọn tiết kiệm chi phí cho những người đặc biệt cần sức mạnh của bộ vi điều khiển mới mà không cần các tính năng kết nối bổ sung.

Khả năng tương thích phần mềm và chương trình áp dụng sớm

Mặc dù các nâng cấp phần cứng mới rất ấn tượng nhưng khả năng tương thích phần mềm của Uno R4 cũng quan trọng không kém. Arduino đã công bố Chương trình tiếp nhận sớm để giải quyết bất kỳ sự không tương thích phần mềm nào có thể phát sinh do chuyển sang bộ xử lý 32-bit dựa trên Arm. Các thư viện và ví dụ được viết riêng bằng ngôn ngữ Arduino sẽ hoạt động trơn tru với bảng mới. Tuy nhiên, các thư viện được tối ưu hóa cho một bộ xử lý hoặc kiến ​​trúc cụ thể có thể cần chuyển.

May mắn thay, Arduino đang cung cấp bảng Uno R4 miễn phí cho các nhà phát triển muốn cập nhật thư viện của họ cho bảng mới. Sự hỗ trợ này từ Arduino đảm bảo rằng thư viện rộng lớn gồm các lá chắn, hướng dẫn và mã được phát triển cho Uno R3 sẽ tiếp tục có sẵn cho bo mạch mới.

Bo mạch thế hệ tiếp theo dành cho nhà sản xuất

Arduino Uno R4 là một bản nâng cấp lớn cho một dòng bo mạch vốn đã rất ấn tượng. Các tính năng phần cứng mới làm cho Uno R4 mạnh mẽ và linh hoạt hơn, trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích với phần cứng hiện có.