چه یک مشتاق آماتور باشید یا یک متخصص در نمونه سازی سریع، از قبل باید از راحتی سخت افزار درجه سازنده به خوبی آگاه باشید. با این حال، پروژه های با تقاضای بالا شامل هوش مصنوعی (AI)، روباتیک، اینترنت اشیا (IoT) و بینایی کامپیوتری می توانند این اجزای سخت افزاری را تحت تاثیر قرار دهند.
یک راه حل متداول استفاده از بردهای توسعه ساز همراه با تجهیزات حرفه ای است. اما این طراحی را بسیار پیچیده میکند: ارتباطات پیچیده بین برد، مقدار زیادی سیمکشی اضافی، و یک سری مسائل مربوط به اشکال زدایی که باعث ایجاد سردرد میشود. فقط یادگیری دو ابزار مستقل می تواند دردسرساز باشد. من یک بار شب های طولانی بی شماری را در مواجهه با محیط توسعه یکپارچه ناآشنا (IDE) در ناامیدی گذراندم. به همین دلیل طراحی هوشمندانه UNO Q آردوینو عمیقاً مرا جذب کرد.
UNO Q یک واحد ریزپردازنده با کارایی بالا (MPU) و یک واحد میکروکنترلر بلادرنگ (MCU) را روی یک برد مدار ادغام میکند و بر یک محیط توسعه یکپارچه جدید به نام Arduino App Lab متکی است.
این معماری پردازنده دوگانه، زمینه های کاربردی را باز کرده است که در ابتدا به چندین برد مدار نیاز داشتند. فناوری ربات با قابلیتهای ناوبری مستقل، دستگاههای خانه هوشمند که از تشخیص چهره سازگار با حریم خصوصی پشتیبانی میکنند و سیستمهای کشاورزی هوشمند که میتوانند به طور خودکار با محیط سازگار شوند، تنها چند نمونه هستند.
پردازنده دوگانه، سیستم عامل دوگانه برد آردوینو مناسب برای کاربردهای پر تقاضا
اولین محصول از سری UNO Q ABX00162 است (شکل 1). ویژگی بارز این برد مدار استفاده از QRB-2210 کوالکام است، یک MPU چهار هسته ای Arm Cortex-A53 که در فرکانس 2.0 گیگاهرتز (گیگاهرتز) کار می کند، مجهز به واحد پردازش گرافیکی Adreno (GPU) و پردازنده های سیگنال تصویر دوگانه است. این تراشه به 2 گیگابایت حافظه و 16 گیگابایت حافظه eMMC مجهز شده است که آن را به اولین سخت افزار آردوینو تبدیل می کند که قادر به اجرای لینوکس دبیان در سطح دسکتاپ کامل است. این بدان معناست که میتوانید مستقیماً مدلهای هوش مصنوعی و برنامههای پایتون را روی برد مدار میزبانی کنید، نه روی یک رایانه جداگانه.
شکل 1: Arduino UNO Q ABX00162 MPU با کارایی بالا را با MCU بلادرنگ ترکیب می کند. (منبع تصویر: آردوینو)
همه اینها تجربه کلاسیک آردوینو ساخته شده بر روی MCU STM32U585 مبتنی بر STMicroelectronics را تکمیل می کند. هسته این MCU Arm Cortex-M33n است که با فرکانس حداکثر 160 مگاهرتز (MHz) کار می کند. MCU Arduino Core را بر روی سیستم عامل Zephyr اجرا می کند و تجهیزات جانبی مختلفی از جمله ماتریس LED داخلی 8 × 13 را درایو می کند.
با وجود اینکه UNO Q دارای ویژگیهای جدید مختلفی است، اما همچنان با اکوسیستم آردوینو گستردهتر سازگار است. هدر پین مشخصات UNO کلاسیک با بردهای توسعه موجود سازگار است، در حالی که رابط Qwiic از plug and play پشتیبانی می کند و اتصال به ماژول های Modulano و سازگاری با سنسورها و سایر لوازم جانبی را آسان می کند. در پایین، هدرهای پین پرسرعت (JMEDIA و JMISC) نیز وجود دارد که برای اتصال تجهیزات جانبی پیشرفته مانند دوربینها و نمایشگرهای MIPI استفاده میشوند.
توسعه یکپارچه با استفاده از Arduino App Lab
سخت افزار تنها یکی از دلایل جذابیت UNO Q است. آزمایشگاه برنامه آردوینو (شکل 2)، به عنوان یک محیط توسعه، می تواند معماری پردازنده دوگانه را به عنوان یک هدف منسجم مشاهده کند، بنابراین فرم کامل محصول را تشکیل می دهد.