SparkFun Teensy 4.1 開發板 (無乙太網路版) | ARM Cortex-M7 600MHz | 8MB Flash | NXP iMXRT1062

商品說明

Teensy 4.1 無乙太網路版，是廣受歡迎的高效能開發平台 Teensy 4.0 的精簡版。它繼承了 Teensy 4.0 的超高速，並進一步擴展，適用於無需有線網路連接的大型專案。這款開發板採用與 Teensy 4.0 類似的 NXP 處理器，其核心是運行頻率為 600 MHz 的 ARM Cortex-M7 處理器。強大的效能由 8MB 快閃記憶體（容量是 Teensy 4.0 的四倍）和 1MB (1024K) RAM 提供支援。此版本省略了標準版 Teensy 4.1 中常見的乙太網路 PHY 控制器，為不需要乙太網路的應用提供了更經濟的選擇。它採用了 Teensy 3.6 的更大尺寸（2.4 英寸 x 0.7 英寸），並保留了其他強大的 I/O 功能，包括內建 microSD 卡插槽和 USB 主機連接埠。

Cortex-M7 核心的強大功能

Teensy 4.1 的核心是 NXP MIMXRT1062DVJ6B，這是一款“跨界 MCU”，旨在彌合低成本微控制器和高效能應用處理器之間的差距。雖然它與 Teensy 4.0 一樣配備了強大的 600 MHz ARM Cortex-M7 核心，但 Teensy 4.1 採用了更大的 196 引腳封裝。這種擴展的引腳佈局是 Teensy 4.1 擁有豐富功能的關鍵，使其能夠提供小型封裝無法實現的額外 I/O、SDIO 介面和 USB Host 連接埠。

• 雙指令超標量處理器： M7 不僅速度快，而且效率高。它能夠在 600 MHz 的頻率下，每個時脈週期執行兩個指令。基準測試表明，由 Arduino 編譯的 C++ 程式碼有 40-50% 的機率實現這種雙指令執行，從而顯著加速數值密集型工作。
• 分支預測： 這是首款採用分支預測技術的 ARM 微控制器。其他微控制器（例如 M4）在循環上會浪費三個時脈週期，而 M7 的分支預測器能夠學習循環並消除這個開銷，使分支指令能夠在單一時脈週期內執行完畢。
• 硬體浮點運算單元 (FPU)：內建的浮點運算單元 (FPU) 可大幅提升數學運算速度。與許多僅加速 32 位元浮點數的微控制器不同，Teensy 4.1 的 FPU 可為 64 位元「雙精確度 (double)」和 32 位元「單精確度 (float)」提供完整的硬體加速。諸如 log()、sin()和 cos()等複雜函數均以全硬體速度執行，而非透過緩慢的軟體模擬。

先進且可擴展的記憶體架構

為了確保 600 MHz CPU 的資料供應，Teensy 4.1 採用了緊密耦合記憶體 (TCM) 技術。這項特殊功能使得 Cortex-M7 能夠利用其 1024K 總 RAM 中的 512K 作為速度極快的單週期存取記憶體，並通過一對雙 64/32 位元高速匯流排（一條用於指令，一條用於數據）來實現這一功能。
Teensyduino 環境會自動將您的程式碼分配到這塊高速記憶體中。這種高速存取獨立於主 AXI 匯流排，使得功能強大的基於 DMA 的周邊裝置能夠以極高的效率存取其他記憶體，從而最大限度地減少 I/O 瓶頸。

除了充足的板載記憶體外，Teensy 4.1 還在板的底部新增了兩個位置，可用於焊接外部記憶體，從而可以添加高達 16MB 的 PSRAM 或 QSPI 快閃記憶體晶片，以滿足更大的應用需求。

智慧電源管理與靈活性

Teensy 4.1 是一款功能強大且高效的微控制器，在 600 MHz 運作時消耗約 100mA 電流。

• 動態時脈調節： 您無需鎖定在單一速度。Teensy 4.1 完全支援動態時脈調節。與傳統微控制器不同，動態變更 CPU 速度不會導致序列埠波特率 (Baud Rate)、音訊串流取樣率或 Arduino 計時函數（如 delay() 和 millis()）失效。
• 電源開關：對於低功耗或電池供電的項目，專用的電源開關接腳可讓您完全停用 3.3V 電源。只需連接一個按鈕並按住五秒鐘即可關機。短按一下即可重新開機。
• RTC 支援： 如果將紐扣電池連接到 VBAT 引腳，即使主電源關閉，Teensy 4.1 的即時時鐘 (RTC) 仍將繼續追蹤日期和時間。
• 超頻：對於喜歡挑戰極限的人來說，Teensy 4.1 的超頻能力遠遠超過 600 MHz！

Teensy 4.1 結合了 Cortex-M7 的處理速度、擴展的記憶體以及內建 SD 卡槽和 USB 主機連接埠等必要的外部設備，是不需要網路連接的高效能專案的理想解決方案。

功能與規格

• ARM Cortex-M7，主頻 600MHz
• 1024K RAM（512K 緊密耦合）
• 8 MB 快閃記憶體（其中 256K 保留用於復原和 EEPROM 模擬）
• USB 主機連接埠
• 預留兩處記憶體擴充焊點（可擴充程式或資料記憶體）
• 總共 55 個 I/O 腳
• 3 個 CAN 匯流排（1 個帶 CAN FD）
• 2 個 I2S 數位音訊接口
• 1 個 S/PDIF 數位音訊接口
• 1 個 SDIO（4 位元）原生 SD 卡
• 3 個 SPI，皆採用 16 字 FIFO 結構
• 7 個底部 SMT 焊盤訊號
• 8 個串口
• 32個通用DMA通道
• 35個PWM引腳
• 42 個麵包板友善 I/O
• 18 個類比輸入
• 硬體加密加速器
• 隨機數產生器
• 日期/時間的實時時鐘
• 可程式 FlexIO
• 像素處理管道
• 周邊交叉觸發
• microSD卡插槽
• 電源開/關管理

文件

• 手冊（MIMXRT1062 DVJ6B）
• 數據表
  • MIMXRT1062 DVJ6B
  • 快閃記憶體
• Teensy 快速入門
• Teensyduino 軟體
• Teensy 合規性文檔
• Teensy 說明頁面和常見問題解答

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