ARDUINO MKR VIDOR 4000 trae la facilidad de uso de Arduino para trabajar con los chips reprogramables más potentes que existen: las FPGAs. Con Vidor puedes crear una placa donde todos los pines sean señales PWM que controlen la velocidad de los motores. Puedes capturar el sonido en tiempo real y crear un pedal de efectos de sonido para tu guitarra. Puede crear un ordenador en tiempo real leyendo la información del sensor y enviándola a un monitor de última generación, o capturar vídeo y superponer la información del sensor a la imagen que posteriormente se enviará a una pantalla. Puede conectarse a la nube de Arduino IoT y controlar una compleja máquina de laboratorio que funcione con un gran número de motores. Incluso podrías crear tu propio prototipo de procesador dentro de la FPGA y ejecutarlo en paralelo con el otro microcontrolador de la placa. Vidor es un dispositivo que invita a la experimentación, a la precisión y a la computación de alta velocidad.
El chip principal de la placa es el Intel® Cyclone® 10CL016; contiene 16K elementos lógicos, 504 KB de RAM integrada y 56 multiplicadores HW de 18x18 bits para operaciones DSP de alta velocidad. Cada pin puede conmutar a más de 150 MHz y puede configurarse para funciones como UART, (Q) SPI, PWM de alta resolución/alta frecuencia, codificador de cuadratura, I2C, I2S, Sigma Delta DAC, etc. La placa viene con 8 MB de SRAM para soportar las operaciones de la FPGA en vídeo y audio. El código de la FPGA se almacena en un chip QSPI Flash de 2 MB, de los cuales 1 MB se asigna a las aplicaciones del usuario. Se pueden realizar operaciones DSP de alta velocidad para el procesamiento de audio y vídeo. Por ello, Vidor incluye un conector Micro HDMI para la salida de audio y vídeo y un conector de cámara MIPI para la entrada de vídeo. Todos los pines de la placa son manejados tanto por el SAMD21 como por la FPGA, de acuerdo con el formato de la familia MKR. Por último, hay un conector Mini PCI Express con hasta 25 pines programables por el usuario, que puede utilizarse para conectar su FPGA como periférico a un ordenador o para crear sus propias interfaces PCI. El microcontrolador de la placa es un Arm® Cortex®-M0 SAMD21 de bajo consumo, como en las demás placas de la familia Arduino MKR. La conectividad WiFi y Bluetooth® se realiza con un módulo de u-blox, el NINA-W10, un chipset de bajo consumo que funciona en el rango de 2,4 GHz. Además, el chip criptográfico ECC508 de Microchip® proporciona una comunicación segura. Además, puede encontrar un cargador de baterías y un LED RGB giratorio a bordo.
Si no está familiarizado con el término, un FPGA es un Field Programmable Gate Array, un chip en el que la lógica que controla sus operaciones no se escribe en el momento de la fabricación. Puedes escribir tu propia CPU, un conjunto de salidas PWM de alta frecuencia dedicadas, un mezclador de audio digital, una máquina de superposición de vídeo o cualquier otra cosa que puedas imaginar. La principal limitación es la cantidad de puertas lógicas necesarias para diseñar cualquiera de estas aplicaciones. Para ejemplificar cómo se puede integrar un procesador tan potente en el flujo de trabajo típico de Arduino, éste ha creado también un conjunto de bibliotecas que pueden realizar algunas tareas sencillas que incorporan el microcontrolador y el código especializado de la FPGA.
Si eres un desarrollador de FPGAs con experiencia, te alegrará saber que Arduino ha lanzado una serie de librerías que proporcionan gran parte de la funcionalidad básica que necesitas para tus proyectos. Puedes consultar este grupo de repositorios de Github que contiene todo el código abierto de Vidor que ha creado Arduino.
Arduino ha hecho que conectarse a una red WiFi sea tan fácil como hacer parpadear un LED. Puedes hacer que tu placa se conecte a cualquier red WiFi existente o utilizarla para crear tu propio punto de acceso Arduino.
El chipset de comunicación del MKR Vidor 4000 puede ser tanto un cliente BLE como un dispositivo anfitrión Bluetooth®. Algo único en el mundo de las plataformas de microcontroladores. Si quieres ver lo fácil que es crear una estación o periférico Bluetooth®.
MKR Vidor 4000 es un dispositivo multiprocesador que invita a la experimentación. El hackeo del módulo WiFiNINA permite, por ejemplo, utilizar simultáneamente WiFi y BLE / Bluetooth® en la placa. Otra posibilidad es tener una versión superligera de Linux funcionando en el módulo, mientras el microcontrolador principal controla dispositivos de bajo nivel, como motores o pantallas. Estas técnicas experimentales requieren una piratería avanzada por su parte. Son posibles modificando el firmware del módulo.
ADVERTENCIA: este tipo de hackeo rompe la certificación de su módulo WiFiNINA, hágalo bajo su propio riesgo.
Su puerto USB puede utilizarse para suministrar energía (5V) a la placa. Tiene un circuito de carga de Li-Po que permite que el Arduino MKR Vidor 4000 funcione con la energía de la batería o con una fuente externa de 5 voltios, cargando la batería de Li-Po mientras funciona con energía externa. El cambio de una fuente a otra se realiza automáticamente.
