SparkFun美國製 Teensy 4.1 開發板 Cortex®-M7 開發板

商品說明

Teensy 4.1 開發板 產品介紹

Teensy 4.1 是極受歡迎的開發平台的最新版本，具有 600MHz 的 ARM Cortex-M7 處理器、NXP iMXRT1062 晶片、比 4.0 多4倍的閃存以及兩個可選添加更多內存的新位置。 Teensy 4.1 的尺寸和形狀與 Teensy 3.6（2.4 英寸 x 0.7 英寸）相同，並提供更強大的 I/O 能力，包括乙太網路 PHY、SD 卡插槽和 USB 主機連接埠。

以 600 MHz 運作時，Teensy 4.1 消耗約 100mA 電流並提供動態時脈縮放支援。與傳統微控制器不同，改變時脈速度會導致錯誤的波特率和其他問題，而 Teensy 4.1 硬體和 Teensyduino 的軟體對 Arduino 計時功能的支援旨在允許動態改變速度。當 CPU 改變速度時，串列波特率、音訊串流取樣率、Arduino 函數（例如 delay() 和 millis()）以及 Teensyduino 的擴展（例如 IntervalTimer 和 elapsedMillis）仍能繼續正常運作。 Teensy 4.1 也提供電源關閉功能。將按鈕連接到開/關引腳，按住按鈕五秒鐘即可完全停用 3.3V 電源，短暫按下按鈕即可重新開啟。如果紐扣電池連接至 VBAT，Teensy 4.1 的 RTC 也會在斷電時繼續追蹤日期和時間。 Teensy 4.1 也可以超頻，遠超過 600MHz！

ARM Cortex-M7 為真正的即時微控制器平台帶來了許多強大的 CPU 功能。 Cortex-M7 是一個雙發射超分頻處理器，這意味著 M7 可以以 600MHz 的速度每時脈週期執行兩個指令！當然，同時執行兩個取決於編譯器對指令和暫存器的排序。初步基準測試表明，Arduino 編譯的 C++ 程式碼在使用整數和指標執行數值密集型工作時，往往能以大約 40% 到 50% 的時間實現兩條指令。 Cortex-M7 是第一個使用分支預測的 ARM 微控制器。在 M4 上，循環和其他有很多分支的程式碼需要三個時脈週期。使用 M7，在循環執行幾次之後，分支預測會消除該開銷，從而允許分支指令僅在一個時脈週期內運行。

緊密耦合記憶體是一項特殊功能，它允許 Cortex-M7 使用一對 64 位元寬的匯流排快速單週期存取記憶體。 ITCM 匯流排提供了一條 64 位元路徑來取得指令。 DTCM 總線實際上是一對 32 位元路徑，允許 M7 在同一周期內執行最多兩次單獨的記憶體存取。這些極高速的匯流排與 M7 的主 AXI 總線分開，後者可存取其他記憶體和周邊設備。 512 記憶體可以作為緊密耦合記憶體進行存取。 Teensyduino 會自動將您的 Arduino 草圖程式碼分配到 ITCM 中，並將所有非 malloc 記憶體使用分配給快速 DTCM，除非您新增額外的關鍵字來覆蓋優化的預設值。緊密耦合總線上未存取的記憶體針對週邊裝置的 DMA 存取進行了最佳化。由於 M7 的大部分內存存取是在兩個緊密耦合的總線上完成的，因此強大的基於 DMA 的外圍設備可以出色地訪問非 TCM 內存，從而實現高效的 I/O。

Teensy 4.1 的 Cortex-M7 處理器包含一個浮點單元 (FPU)，它支援 64 位元「雙精度」和 32 位元「浮點」。使用 Teensy 3.5 和 3.6 上的 M4 FPU 以及 Atmel SAMD51 晶片，只有 32 位元浮點數是硬體加速的。任何使用雙精度、雙精度函數（例如 log()、sin()、cos()）都意味著軟體實現的數學運算速度很慢。 Teensy 4.1 使用 FPU 硬體執行所有這些。

注意： Teensy 4.1 不包含針腳，需另外購買並自行焊接。

Features & Specs

• ARM Cortex-M7 at 600MHz
• 1024K RAM (512K is tightly coupled)
• 8 Mbyte Flash (64K reserved for recovery & EEPROM emulation)
• USB Host Port
• 2 chips Plus Program Memory
• 55 Total I/O Pins
• 3 CAN Bus (1 with CAN FD)
• 2 I²S Digital Audio
• 1 S/PDIF Digital Audio
• 1 SDIO (4 bit) native SD
• 3 SPI, all with 16 word FIFO
• 7 Bottom SMT Pad Signals
• 8 Serial ports
• 32 general purpose DMA channels
• 35 PWM pins
• 42 Breadboard Friendly I/O
• 18 analog inputs
• Cryptographic Acceleration
• Random Number Generator
• RTC for date/time
• Programmable FlexIO
• Pixel Processing Pipeline
• Peripheral cross triggering
• 10 / 100 Mbit DP83825 PHY (6 pins)
• microSD Card Socket
• Power On/Off management

技術資料

• Teensy Quick Start
• Teensyduino Software
• Teensy Help Page and FAQ

資料來源：SparkFun 官方網站，內容經台灣物聯科技實測整理與驗證。