ARDUINO MKR VIDOR 4000

Caractéristiques

• Mémoire Flash 2MB

• SDRAM 8MB

• Vitesse d'horloge 48 MHz - jusqu'à 200 MHz

• FPGA Intel Cyclone 10CL016

• Port Mini PCI Express avec broches programmables

• Connecteur de caméra MIPI

• Sortie vidéo Micro HDMI

• Tension de fonctionnement du circuit 3.3V

• Broches d'E/S numériques : 22 connecteurs + 25 Mini PCI Express

• Broches PWM : toutes les broches

• UART : Jusqu'à 7 (dépend de la configuration du FPGA)

• SPI : Jusqu'à 7 (dépend de la configuration du FPGA)

• I2C : Jusqu'à 7 (dépend de la configuration du FPGA)

• Courant continu par broche E/S : 4 ou 8 mA

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. 

Expérimentez vos propres processeurs à l'intérieur du FPGA et faites les fonctionner en parallèle avec l'autre microcontrôleur de la carte ! Avec Vidor, vous pouvez créer une carte où toutes les broches sont des signaux PWM contrôlant la vitesse des moteurs. 

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.

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 accéder à ce groupe Github contenant tout le code Vidor en open source.

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 les 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.

Documentation utile

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