Являетесь ли вы энтузиастом-любителем или экспертом в быстром прототипировании, вы уже должны быть хорошо осведомлены об удобстве аппаратного обеспечения производственного уровня. Однако проекты с высоким спросом, связанные с искусственным интеллектом (ИИ), робототехникой, Интернетом вещей (IoT) и компьютерным зрением, могут превзойти эти аппаратные компоненты.
Распространенным решением является использование макетных плат производителя в сочетании с профессиональным оборудованием. Но это сделает конструкцию исключительно сложной: сложная связь между платами, большое количество дополнительной проводки и ряд проблем с отладкой, вызывающих головную боль. Простое изучение двух независимых наборов инструментов может оказаться мучительным. Однажды я провел бесчисленное количество долгих ночей в разочаровании, столкнувшись с незнакомой интегрированной средой разработки (IDE). Вот почему меня очень привлек продуманный дизайн Arduino UNO Q.
UNO Q объединяет высокопроизводительный микропроцессор (MPU) и микроконтроллер реального времени (MCU) на одной печатной плате и опирается на новую унифицированную среду разработки под названием Arduino App Lab.
Эта двухпроцессорная архитектура открыла области приложений, которые изначально требовали использования нескольких печатных плат. Роботизированные технологии с возможностями автономной навигации, умные домашние устройства, поддерживающие конфиденциальное распознавание лиц, и интеллектуальные сельскохозяйственные системы, которые могут автоматически адаптироваться к окружающей среде, — это лишь несколько примеров.
Плата Arduino с двумя процессорами и двойной операционной системой, подходящая для приложений с высокими требованиями
Первый продукт серии UNO Q — ABX00162 (рис. 1). Отличительной особенностью этой печатной платы является использование Qualcomm QRB-2210, четырехъядерного процессора Arm Cortex-A53, работающего на частоте 2,0 гигагерца (ГГц), оснащенного графическим процессором Adreno (GPU) и процессорами обработки сигналов двух изображений. Чип оснащен 2 ГБ памяти и 16 ГБ памяти eMMC, что делает его первым оборудованием Arduino, способным на практике запускать Debian Linux на уровне настольного компьютера. Это означает, что вы можете размещать модели искусственного интеллекта и приложения Python непосредственно на печатной плате, а не на отдельном компьютере.
Рис. 1. Arduino UNO Q ABX00162 сочетает в себе высокопроизводительный MPU и MCU реального времени. (Источник изображения: Arduino)
Все это дополняет классический опыт Arduino, построенный на микроконтроллере STM32U585 на базе STMicroelectronics. Ядром этого микроконтроллера является Arm Cortex-M33n, работающий на частоте до 160 мегагерц (МГц). MCU запускает ядро Arduino в операционной системе Zephyr и управляет различными периферийными устройствами, включая встроенную светодиодную матрицу 8 × 13.
Несмотря на то, что UNO Q имеет различные новые функции, он по-прежнему совместим с более широкой экосистемой Arduino. Классический контактный разъем спецификации UNO совместим с существующими платами расширения, а интерфейс Qwiic поддерживает технологию Plug and Play, что позволяет легко подключаться к модулям Modulano и адаптироваться к датчикам и другим периферийным устройствам. Внизу также расположены высокоскоростные разъемы контактов (JMEDIA и JMISC), используемые для подключения современных периферийных устройств, таких как камеры и дисплеи MIPI.
Унифицированная разработка с использованием Arduino App Lab.
Аппаратное обеспечение — это лишь одна из причин, почему UNO Q так привлекателен. Лаборатория приложений Arduino (рис. 2) как среда разработки может рассматривать двухпроцессорную архитектуру как единую последовательную цель, формируя тем самым законченную форму продукта.