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ARDUINO MKR VIDOR 4000 Agrandir l'image
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ARDUINO MKR VIDOR 4000

ABX00022

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ARDUINO MKR VIDOR 4000

L'Arduino MKR Vidor 4000 possède les puces reprogrammables les plus puissantes qui existent: les FPGA. Avec Vidor, vous pouvez créer une carte où toutes les broches sont des signaux PWM contrôlant la vitesse des moteurs. Vous pouvez capturer le son en temps réel et créer une pédale d'effet sonore pour votre guitare. Il est possible de créer un ordinateur en temps réel lisant les informations du capteur et de les envoyer à un moniteur de pointe. Vous pouvez également capturer des vidéos ou des informations sur le capteur de superposer les informations du capteur sur l'image qui seront ensuite envoyées sur un écran. Vous pouvez vous connecter au cloud Arduino IoT et contrôler une machine de laboratoire complexe exécutant une grande quantité de moteurs. Vous pouvez même prototyper vos propres processeurs à l'intérieur du FPGA et le faire fonctionner en parallèle avec l'autre microcontrôleur de la carte. Vidor est un appareil qui invite à l'expérimentation, à la précision et au calcul à grande vitesse.

La puce principale de la carte est Intel® Cyclone® 10CL016; elle contient 16K d'éléments logiques, 504 Ko de RAM intégrée et 56 multiplicateurs HW 18x18 bits pour les opérations DSP à haute vitesse. Chaque broche peut basculer à plus de 150 MHz et peut être configurée pour des fonctions telles que les UART, (Q) SPI, PWM haute résolution / haute fréquence, codeur en quadrature, I2C, I2S, Sigma Delta DAC, etc.

La carte est livrée avec 8 Mo de SRAM pour prendre en charge les opérations FPGA sur la vidéo et l'audio. Le code FPGA est stocké dans une puce Flash QSPI de 2 Mo, dont 1 Mo est alloué aux applications utilisateur. Il est possible d'effectuer des opérations DSP à haute vitesse pour le traitement audio et vidéo. Par conséquent, le Vidor comprend un connecteur Micro HDMI pour la sortie audio et vidéo et un connecteur de caméra MIPI pour l'entrée vidéo. Toutes les broches de la carte sont pilotées à la fois par SAMD21 et FPGA, tout en respectant le format de la famille MKR. Enfin, il existe un connecteur Mini PCI Express avec jusqu'à 25 broches programmables par l'utilisateur, qui peut être utilisé pour connecter votre FPGA en tant que périphérique à un ordinateur ou pour créer vos propres interfaces PCI.

Le microcontrôleur de la carte est un SAMD21 Arm® Cortex®-M0 32 bits de faible consommation, comme dans les autres cartes de la famille Arduino MKR. La connectivité WiFi et Bluetooth® est réalisée avec un module d'u-blox, le NINA-W10, un chipset basse consommation fonctionnant dans la gamme 2,4 GHz. De plus, une communication sécurisée est assurée grâce à la puce cryptographique Microchip® ECC508. En plus de cela, vous pouvez trouver un chargeur de batterie et une LED RGB orientable à bord.

Vidor_Mappa.jpg

La puissance du FPGA


Si vous n'êtes pas familier avec le terme, un FPGA est un circuit intégré composé d'un réseau de cellules programmables, une puce où les blocs logiques commandant les opérations n'ont pas été écrit au moment de la fabrication. Il est possible d'écrire votre propre processeur, une série de sorties PWM haute fréquence dédiées, un mélangeur de son numérique, une machine de superposition vidéo ou tout ce que vous pouvez imaginer.

La principale limitation est la quantité de portes logiques nécessaires pour concevoir l'une de ces applications. Pour illustrer comment un processeur aussi puissant peut être intégré dans votre flux de travail, Arduino a créé une série de bibliothèques qui peuvent effectuer des tâches simples intégrant le microcontrôleur et le code FPGA spécialisé.

Consultez les exemples suivants pour voir comment cela fonctionne:
- Dessinez le logo Arduino: découvrez comment utiliser la bibliothèque VidorGraphics pour émettre un signal vidéo vers un moniteur via le connecteur HDMI. Vérifiez le code ici.
- Activer la caméra: obtenez un signal vidéo d'une caméra et envoyez-le à votre écran d'ordinateur. Voir l'exemple ici.

Si vous êtes un développeur FPGA-savy, vous serez heureux de savoir qu'Arduino a publié une série de bibliothèques fournissant de nombreuses fonctionnalités de base nécessaires à vos projets. Vous pouvez vérifier ce groupe Github contenant tout le code Vidor en open source.

WiFi et Arduino IoT Cloud


Chez Arduino, la connexion à un réseau WiFi est aussi simple que de faire clignoter une LED. Vous pouvez faire en sorte que votre carte se connecte à tout type de réseau WiFi existant, ou l'utiliser pour créer votre propre point d'accès Arduino. L'ensemble d'exemples spécifiques qu'Arduino fournit pour le MKR Vidor 4000 peut être consulté sur la page de la bibliothèque WiFiNINA.

Bluetooth® et BLE


Le chipset de communication du MKR Vidor 4000 peut être à la fois un client et un hôte BLE et Bluetooth®. Si vous voulez voir à quel point il est facile de créer un périphérique Bluetooth® central ou périphérique, explorez les exemples de la bibliothèque ArduinoBLE.

Nous vous ouvrons les portes du piratage

Le MKR Vidor 4000 est un appareil multiprocesseur qui invite à l'expérimentation. Le piratage du module WiFiNINA vous permet, par exemple, d'utiliser à la fois le WiFi et le BLE / Bluetooth® sur la carte. Une autre possibilité encore est d'avoir une version ultra-légère de Linux fonctionnant sur le module, tandis que le microcontrôleur principal contrôle les appareils de bas niveau comme les moteurs ou les écrans. Ces techniques expérimentales nécessitent un piratage avancé de votre côté. Ils sont possibles en modifiant le firmware du module que vous pouvez trouver dans nos dépôts github.

ATTENTION: ce type de piratage rompt la certification de votre module WiFiNINA, faites-le à vos risques et périls.

Alimentation par batterie


Son port USB peut être utilisé pour alimenter la carte (5V). Il dispose d'un circuit de charge Li-Po qui permet à l'Arduino MKR Vidor 4000 de fonctionner sur batterie ou sur une source externe de 5 volts, chargeant la batterie Li-Po tout en fonctionnant sur alimentation externe. Le passage d'une source à l'autre se fait automatiquement.

Mise en route


La section Mise en route contient toutes les informations dont vous avez besoin pour configurer votre carte, utiliser le logiciel Arduino (IDE) et commencer à bricoler avec le codage et l'électronique. Si vous voulez en savoir plus sur la programmation VHDL, le langage accessible à tous les niveaux et utilisé pour écrire du code parallèle qui sera exécuté sur le FPGA, consultez cette page de référence.

Actuellement, vous devez générer le code FPGA à l'aide d'un logiciel externe. Les tutoriels suivants, par Daniel Hertz, membre de la communauté Arduino, expliquent comment créer du code FPGA avec l'outil de création Intel® Quartus®:

- Prise en main des FPGA à l'aide de l'Arduino MKR Vidor 4000: lisez l'introduction ici.
- Comment programmer le FPGA de l'Arduino MKR Vidor 4000 avec Quartus IDE: consultez le tutoriel ici.

Caractéristiques FPGA


FPGAIntel® Cyclone® 10CL016
PCIMini PCI Express port with programmable pins
Camera ConnectorMIPI camera connector
Circuit Operating Voltage3.3V
Digital I/O Pins22 headers + 25 Mini PCI Express
PWM PinsAll Pins
UARTUp to 7 (depends on FPGA configuration)
SPIUp to 7 (depends on FPGA configuration)
I2CUp to 7 (depends on FPGA configuration)
DC Current per I/O Pin4 or 8 mA
Flash Memory2 MB
SDRAM8 MB
Clock Speed48 MHz - up to 200 MHz
Video OutputMicro HDMI

Besoin d'aide?


Consultez le Forum Arduino pour des questions sur le langage Arduino, ou comment créer vos propres projets avec Arduino. Besoin d'aide avec votre carte, veuillez contacter le support utilisateur Arduino officiel.

Garantie


Vous trouverez ici les informations de garantie de votre carte.

Résumé


Apportez la puissance des FPGA à vos projets intégrés.

Dimensions83 x 25mm
Poids43.5gr
MicrocontrôleurSAMD21 Cortex®-M0+ 32bit low power ARM MCU
VoltTension de fonctionnement du circuit: 3.3V, Courant CC par broche d'E / S: 7 mA
CapacitéVitesse de l'horloge: 32.768 kHz (RTC), 48 MHz
Type de stockageMémoire flash CPU: 256 KB, SRAM: 32 KB
ConnectiqueUART, I2C, 1 broches de sortie analogique (DAC 10 bit), Full-Speed USB Device and embedded Host, 13 broches PWM (0 .. 8, 10, 12, 18 / A3, 19 / A4), SPI, 7 broches d'entrée analogique (ADC 8/10/12 bit), 8 Interrupteurs externes (0, 1, 4, 5, 6, 7, 8, 16 / A1, 17 / A2), 8 broches d'E / S numériques
CommunicationModule radio: u-blox NINA-W102
AlimentationAlimentation de la carte (USB / VIN): 5v
BatterieLi-Po Single Cell, 3.7V, 700mAh Minimum

ABX00022

Fiche technique ABX00022

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