Intel Galileo

В вашем проекте необходимы сложные вычисления, поэтому Arduino всегда работает только в связке с компьютером? C Intel® Galileo компьютер нужен только для программирования, сложные вычисления предоставьте Galileo.

Intel® Galileo — это Arduino-совместимая плата от Intel, основанная на x86-системе на чипе (SoC) Intel Quark X1000 с тактовой частотой 400 МГц. Это 32-битный процессор класса Intel Pentium, и по производительности ему ещё не было равных среди любых Arduino-совместимых плат. Эта плата полностью совместима с Arduino-шилдами и программируется из привычной Arduino IDE точно таким же образом, как привычная Arduino Uno!

Процессор имеет 16 кБ L1-кеша, 512 кБ встроенной в чип памяти и использует при работе 256 МБ оперативной памяти DDR3, установленной на плате.

На плате уже находятся разъём для карт Micro-SD, порт Ethernet на 100 Мбит, USB2.0-хост и USB2.0-клиент. При этом всё перечисленное богатство не занимает порты для Arduino-шилдов и может управляться напрямую из скетча стандартными библиотеками Arduino. Так же на плате находится RS-232, 10-пиновый JTAG-интерфейс и 8 МБ NOR-флеш. Кроме этого на плате присутствует полноценный mini-PCI Express слот, к которому можно подключить платы расширения Wi-Fi, 3G, Bluetooth и т.д.

Плата работает под управлением операционной системы Linux. При этом вы можете вызывать системные команды или запускать различные программы Linux прямо из своего скетча.

Это оригинльная плата, произведённая Intel. Она полностью совместима с шилдами от Arduino и поддерживает как 5-вольтовые, так и 3,3-вольтовые платы расширения. Нужное значение выхода IOref переключается джампером.

Питание

Плата питается от блока питания на 5 В, который включён в комплект. Плата не может быть запитана через USB-вход. Перед подключением Intel Galileo к компьютеру необходимо сначала подключить к плате питание, подождать 10 секунд, и только после этого подключить плату к компьютеру. Плата может быть запитана через контакт VIN.

Внимание! Плата не имеет встроенного регулятора напряжения, поэтому напряжение, подаваемое на вход VIN должно быть равно 5 В. Если используемые вами Arduino-шилды питаются через контакт VIN повышенным напряжением, необходимо удалить джампер VIN, объединяющий контакт 5V и VIN.

Arduino IDE 1.3

Плата программируется через специальную версию Arduino IDE 1.3. Плата на текущий момент не может быть запрограммирована в других версиях Arduino IDE.

Arduino-совместимые входы/выходы

Каждый из 20 входов/выходов Arduino-совместимых контактов может быть использован как цифровой вход или выход. В отличии от Arduino, при включении платы эти контакты сконфигурированы как вход с подтяжкой. Контакты поддерживают работу в режиме 3,3 В и в режиме 5 В. Для выбора режима работы необходимо переставить джампер IOREF в соответствующее положение.

Внимание! Джампер IOREF должен всегда соответствовать рабочему напряжению, подаваемому на контакты. Работа с 5 В периферией в режиме 3,3 В может привести к повреждению платы.

Некоторые контакты имеют специализированные функции:

  • Serial: контакты 0 (RX) и 1 (TX). Используются для приёма (RX) и передачи (TX) последовательных данных.
  • SPI-интерфейс присутствует на контактах 10, 11, 12, 13 и продублирован на ICSP-контактах. В связи с некоторыми особенностями реализации аппаратного SPI-интерфейса, Intel Galileo не может выступать в роли ведомого SPI-устройства. Intel Galileo может быть только ведущим SPI-устройством. По-умолчанию SPI работает на стандартной для Arduino частоте 4 МГц. Частота работы может быть поднята до 25 МГц.
  • TWI / I²C контакты находятся на контактах A4 (SDA) и A5 (SCL).
  • Аналоговые входы A0 — A5 подключены к микросхеме АЦП AD7298. 10-битное значение напряжения на этих входах может быть получено в скетче стандартной функцией analogRead(). Если необходимо, можно без труда повысить точность измеренного значения напряжения до 12 бит.
  • Внешние прерывания: контакты 3 (interrupt 0) и 2 (interrupt 1). Могут быть использованы только как прерывание по фронту.
  • ШИМ: контакты 3, 5, 6, 9, 10 и 11.
  • Встроенный светодиод: контакт 13.
  • AREF — не поддерживается. Аналоговые входы всегда замеряют напряжение относительно 5 В.

Внимание! Поддержка Arduino-совместимых контактов в Intel Galileo выполнена при помощи микросхемы I²C-расширителя портов CY8C95. Частота переключения Arduino-совместимых контактов не поддерживающих ШИМ ограничена. Поэтому библиотеки Arduino, эмулирующие временно-зависимые протоколы, такие как Servo или SoftwareSerial, работать не будут. Подробнее о том, как управлять сервоприводом при помощи Intel Galileo вы можете узнать из сопроводительной документации по Intel® Galileo.

Периферия

  • Встроенные в процессор часы реального времени. Для их работы необходима стандартная 3 В батарейка.
  • Разъём для карт Micro-SD. Может использоваться для установки полной версии Linux. К Micro-SD карте можно получить доступ из своего скетча, используя стандартную библиотеку «SD» из Arduino IDE.
  • Микросхема EEPROM, 11 кБ которой можно запрограммировать, используя стандартную библиотеку «EEPROM» из Arduino IDE.
  • 10/100 Ethernet. К нему можно получить доступ из своего скетча, используя стандартную библиотеку «Ethernet» из Arduino IDE.
  • PCI Express слот.
  • USB2.0-хост.
  • USB2.0-клиент. Используется не только для программирования Intel Galileo из Arduino IDE. Это полноценный USB2.0-клиент, с помощью которого можно превратить Intel Galileo в полноценное USB-устройство, например мышь или клавиатуру.
  • Стандартный 10-пиновый JTAG-коннектор, используемый для отладки.
  • Кнопка REBOOT. Используется для перезагрузки центрального процессора.
  • Кнопка RESET. Используется для сброса исполняемого скетча и подключённых Arduino-шилдов.

Linux

По-умолчанию плата работает на облегчённой версии Linux, которая находится на расположенной на плате 8 МБ NOR-flash микросхеме. Чтобы получить доступ к таким замечательным вещам, как ALSA (для работы со звуком), V4L2 (для работы с видеокамерой), Python, SSH, node.js (для web-проектов), openCV (для компьютерного зрения) и драйверам Wi-Fi, необходимо установить полную версию Linux на MicroSD-карту.

Конфигурация джамперов

На Intel Galileo присутствуют три джампера:

  • Джампер VIN. Используется для подачи на пин VIN напряжения 5 В. Если со стороны используемых шилдов на этот пин может быть подано другое напряжение, необходимо снять джампер VIN. Не выполнение этого условия может привести к повреждению платы.
  • Джампер IOREF. Используется для выбора режима совместимости с 3,3 В и 5 В шилдами. Когда джампер находится в положении 5 В, Galileo находится в режиме совместимости с 5 В шилдами, и на контакт IOREF подаётся напряжение 5 В. Когда джампер находится в положении 3,3 В, Galileo находится в режиме совместимости с 3,3 В шилдами, и на контакт IOREF подаётся напряжение 3,3 В. Напряжение подаваемое на аналоговые входы так же не должно превышать напряжение на IOREF. Не смотря на это, АЦП всегда сравнивает подаваемое на аналоговые входы напряжение с напряжением 5 В.
  • Внимание! Перемычка IOREF должна находится в положении, при котором уровни напряжений платы и шилдов согласованы. Некорректно выставленные уровни напряжения могут привести к повреждению Intel Galileo или шилдов.
  • J2, джампер смены I²C-адресов. Чтобы предотвратить конфликты адресов между расположенными на плате I²C-устройствами и любыми внешними I²C-устройствами, можно воспользоваться джампером J2. Когда джампер подключён к контакту 1 (отмечен белым треугольником), 7-битный адрес расширителя портов ввода/вывода — 0100001, а 7-битный адрес EEPROM — 1010001. Смена позиции джампера приводит к смене адреса расширителя портов на 0100000, и адреса EEPROM на 1010000.

Комплектация

  • Плата Intel Galileo
  • Блок питания 5 В, 2 А.

Характеристики

Процессор Intel Quark X1000
Архитектура 400 МГц, 32-бит, Intel® Pentium-совместимый набор инструкций
Объём L1-кэша 16 Кб
Объём SRAM-памяти 512 кБ
Объём DRAM-памяти 256 МБ
Ethernet IEEE 802.3 10/100 Мбит/сек
USB-хост Type-B, 2.0, Micro-USB
USB-клиент Type-B, 2.0, Micro-USB
SD-модуль Micro-SD
Mini-PCI Express PCIe 2.0
RS-232 доступен через 3.5 мм джэк
Количество цифровых входов/выходов 20
…из них PWM поддерживают 6
Количество аналоговых входов 6
Количество контактов для аппаратного прерывания 2
Электрические характеристики Arduino-совместимых контактов Макс. исходящий ток (мА) Макс. входящий ток (мА)
Ток через один контакт 10 25
Одновременный ток через контакты 3, 5, 9, 10, 12, 13 40 100
Одновременный ток через контакты 0, 1, 2, 4, 6, 7, 8, 11, A0 — A5 40 100
Одновременный ток через контакты 0-13, A0-A5 80 200
Ток через контакт 3.3V 800
Ток через контакт 5V 800

Ссылки