Python im Embeddedbereich – News von CircuitPython

Freunde der Hochsprachen im Embeddedbereich bekommen Neuerungen: sowohl MicroPython als auch CircuitPython werden permanent weiterentwickelt; ein HackChat verriet Informationen über die Unterschiede und Motivationen der beiden Produkte. Außerdem wurden einige interessante Designentscheidungen des CircuitPython-Teams diskutiert.

CircuitPython: 8.2.2 verfügbar

Das Anfang Juli ausgelieferte CircuitPython 8.2.0 erweiterte die unter https://docs.circuitpython.org/en/latest/shared-bindings/synthio/index.html bereitstehende synthio-API, die die Nutzung von CircuitPython-Boards im Audiobereich erleichtert. Nun steht mit 8.2.2 ein Fix zur Verfügung:

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Notable changes to 8.2.2 since 8.2.1

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Replace expired Adafruit IO SSL certificate.

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Notable changes to 8.2.2 since 8.1.0

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Continued enhancement of synthio.

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RP2040 alarm.sleep_memory.

Problematisch ist, dass insbesondere am ESP32-S3 nach wie vor mit verschiedenen Problemen zu rechnen ist:

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ESP32S3 has significant issues with I2C devices that sleep or use clock stretching. Retry operations on these devices as necessary, or use ESP32S2 boards.

2
Espressif boards have ESPIDF storage leaks and occasionally crash after extended WiFi use.

Für Version 9.0 – der Change Log steht unter https://github.com/adafruit/circuitpython/milestones/9.0.0 bereit – sind ebenfalls verschiedene Fehlerbehebungen geplant.

Bildquelle: GitHub

CircuitPython: iMX RT, neue ESP32-Varianten und mehr

Im unter https://www.youtube.com/watch?v=8VhdFH7UEEQ&t=299s bereitstehenden Video sprach das Team um Limor Fried über Neuerungen in CircuitPython. Die Zusammenarbeit zwischen Espressif und Adafruit bleibt excellent, Fried erwähnte mehrfach, dass alle neuen ESP32-Varianten so schnell wie möglich unterstützt werden. Am iMX RT wird ebenfalls aktiv gearbeitet.

Mehr USB-Hostunterstützung, beispielsweise für Tastaturen

Ein derzeit in aktiver Entwicklung befindlicher Teil des Produkts betrifft die USB-Hostunterstützung: angeschlossene Tastaturen sollen dem Pythoncode fortan einen seriellen Datenstrom zur Aberntung der Eingaben zur Verfügung stellen. Für “andere” USB-Geräte plant man ebenfalls eine API, die dem Entwickler die Kommunikation ermöglicht.

Wieso erfolgte der CircuitPython-Fork, und wie geht es weiter?

Ursache für den Fork war ursprünglich das Einpflegen von Unterstützung für den SAMD; der Konflikt im Bereich der Hardware-Abstraktions-API finalisierte den Bruch. Ziel der Adafruit-Entwickler war dabei das Anbieten einer “universellen” Programmierschnittstelle, die auf allen Boardvarianten gleichermaßen funktionieren sollte.
Problem Nummero zwei waren Bibliotheken: MicroPython und CPython sind nicht zu 100% kompatibel. Das MicroPython-Team bestand darauf, seine Bibliotheken eigenmächtig weiterzuentwickeln, während Frieds Team die “direkte Ableitung” von CPython im Interesse der Aufwandsreduktion wichtig war. Fried sprach spezifisch davon, dass jeder unter CircuitPython laufender Code auch in CPython laufen muss.
Interessanterweise spendet Adafruit jedes Jahr Geld an MicroPython; im Gespräch erwähnten Adafruit-Entwickler die kooperative Gesprächsbasis mit dem ursprünglichen System.

Bildquelle: YouTube

Langfristig ist man einem “Re-Merge” nicht unbedingt abgeneigt – die philosophischen Unterschiede sind derzeit indes noch unüberwindbar (Stichwort auch Workflows, also wie der Code deployt wird).

MicroPython – Abkündigung des hauseigenen Bibliothekspräfixes

Als ob es abgestimmt wäre, findet sich unter https://github.com/orgs/micropython/discussions/12078 eine Anpassung der Namenstruktur von MicroPython. Ziel der Modifikation ist bessere Kommunalität mit CPython:

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So in v1.21 (which will be released soon), all builtin modules have been renamed to match their CPython name os, sys, json, etc. The only exception is uctypes which is completely different to CPythons ctypes so it will keep its uctypes name. Additionally uasyncio and urequests have been renamed to asyncio and requests.

2
There is a lot of existing code out there that use the uprefix, e.g. import uos or import urequests so this will continue to work (for both C and Python modules) [2]. But please prefer to use just the nonuprefixed name from now on. [3]

ESP-Bluetooth und CircuitPython

Auf die Frage, inwiefern ESP32-Boards Bluetoothunterstützung bekommen sollen, wurde eher negativ beschieden: Espressif nutzt einen komplett anderen Stack, der mit den in den präferierten nRF-Boards nicht kompatibel ist.

STRG-C und Statuserhalt

CircuitPython “verliert” beim Senden eines Interrupts per STRG+C den “kompletten” Zustand, während MicroPython den Zustand erhält. Dies ist Absicht der Entwickler, und wird nicht verändert. Entwickler können – in der Theorie – aber Anpassungen am Code vornehmen, um eine hauseigene Version zu generieren.

Unterstützung für weitere Protokolle

Langfristig sind Erweiterungen im Bereich des MicroUSB-Supports geplant: insbesondere im Zusammenspiel mit USB und Desktopbetriebssystemen sind hier noch Probleme zu lösen.
Zigbee-Unterstützung ist von Seiten Adafruits nicht geplant, das gilt auch für ESP-NOW und Co. Von der Community gestellte Erweiterungen nimmt man allerdings entgegen.

Ist Adafruit als “Marketingwerkzeug” vorgesehen, bzw sollen Nicht-Adafruit-Boards unterstützt werden?

Fried betonte, dass jedes Board, das eine einzigartige VID / PID aufweist, von CircuitPython unterstützt werden kann – wer auch immer will, kann für sein Board Unterstützung implementieren.
In Zusammenarbeit mit GitHub bietet man umfangreiche CI-Tests an: bringt eine Änderung an CircuitPython Probleme für ein Board, so meldet das Repositorium automatisch.

Ersatz für BusPirate

Die BusPirate-Platine ermöglicht die einfache Ansteuerung von Peripheriegeräten vom Rechner aus – leider sind die verwendeten Chips derzeit nicht verfügbar. AdaFruit planen mit dem ProtocolDroid seit einiger Zeit einen “Nachbau”.

Bildquelle: AdaFruit, via YouTube

Bildquelle: https://blog.adafruit.com/2023/05/08/yaaarrr-a-circuit-pyrate-is-ready-to-be-your-best-mate-on-the-hacking-seas/

Im Rahmen des Vortrags sprach Fried von den Problemen, eine auch 5V-kompatible MCU zu finden. Die neue Version auf Basis des RP2040 ist in Arbeit – Fried sprach davon, “bald” eine neue Variante anbieten zu wollen.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Target 3001 V32 – GUI-Verbesserungen, Import und Export

IBF hat soeben die neue Version des hauseigenen Schaltungs- und PCB-Layoutprogramms ausgeliefert. Neben Quality of Life-Enhancements erweitern die Eichenzeller ihre Software im Bereich der Import- und Exportfunktionen; so ist es nun unter Anderem möglich, manche Altium- und Protel-Dateien einzulesen.

Bequemere Bearbeitung dank Eigenschaften-Inspektor und Cross-Referenz

Im Schaltungseditor steht ab Sofort ein oben rechts eingeblendetes Fenster bereit, das die Eigenschaften der gerade selektierten Komponenten zur direkten Bearbeitung anbietet. Knöpfe auf der Unterseite erlauben das Öffnen der bekannten Einstellungsdialoge.

Bildquelle: Autor

Im Schaltbild markierte Elemente erscheinen nun beim Wechsel in die Platinenansicht markiert; diese Funktion geht naturgemäß auch in die andere Richtung.

QR-Codes auf der Platine

Diese vom Autor angeforderte Funktion wurde ebenfalls implementiert: QR-Codes, die beispielsweise auf eine Companion-Applikation verweisen, lassen sich nun direkt über einen Menüpunkt in den Aktionen einbinden. Ebenda findet sich auch eine Option, um Logos am Silkscreen abzulegen.

Bildquelle: Autor

Verbesserte Componiverse-Integration

IBF bietet mit Componiverse ein System an, das Nutzern des Produkts das Teilen von Footprints erlaubt – auf diese Art und Weise lässt sich die Footprint-Bibliothek einfach erweitern.

Bildquelle: Autor

War das Laden eines dort befindlichen Bauteils bisher nur nach einem Umweg in den Webbrowser möglich, so steht im Suchfenster nun eine Option dafür bereit. Angemerkt sei, dass diese nach wie vor nur für Componiverse gilt – SamacSys und Co setzen nach wie vor den Umweg in den Browser voraus.

Bildquelle: Autor

Mehr Einstellungen im Settings-Fenster

Die hinter Target stehende Renderingengine lässt sich seit Jahr und Tag durch eine INI-Datei beeinflussen. In V32 steht ein neuer Einstellungsassistent zur Verfügung, der mehr Optionen exponiert und außerdem ein übersichtlicheres Layout aufweist.

Bildquelle: Autor

Sehr nett ist, dass der „traditionelle“ Einstellungsdialog ebenfalls noch enthalten ist.

Mehr Import- und Exportoptionen

Bei der Kommunikation mit dem Fertiger steht nun auch der Gerber-Nachfolger  ODB++ zur Verfügung. Pick and Place-Dateien lassen sich nun nicht mehr nur in Textfiles, sondern auch als Excelsheets exportieren.
Nutzer von Protel oder Altium können mit diesen Programmen importierte Dateien nun unter Beachtung bestimmter Einschränkungen importieren:

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Die Formate *.SchDoc und *.PcbDoc können direkt gelesen werden, wenn sie im ASCIIFormat gespeichert wurden. Schalt­plan und Platine können sogar in einem Projekt vereint werden.

Zu guter Letzt ist der Gerberimport um einige Funktionen reicher:

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Nach dem Import von GerberDateien werden Zu­sammen­hänge in der Platine erkannt und ent­sprech­ende Opti­mier­ungen werden vor­ge­nommen.

Preisentwicklung

Der Autor dieser Zeilen nutzt IBF seit langer Zeit kommerziell in der Economy-Ausbaustufe: das letzte kostenpflichtige Upgrade im November 2021 kostete rund 400EUR, nun kostet das Produkt der Euronen rund 450 (siehe https://shop.ibfriedrich.com/de/).
Im Bereich der Ausbaustufen und Einschränkungen gibt es keine Änderungen – angemerkt sei, dass nichtkommerzielle Nutzer verschiedene kostenlose Varianten angeboten bekommen.

Und jetzt, als Video

Wer die Funktionen lieber „en vivant“ sehen möchte, findet unter der URL https://youtu.be/U2fep2Q26GA ein kleines Video des Autors zum Thema.

Fazit

Die Pflege von „in Ehren ergrauten“ Softwaresystemen ist seit jeher eine haarige Aufgabe: zu viele Änderungen verärgern die Nutzerschaft. Mit der vorliegenden Version – der detaillierte Changelog findet sich unter https://www.ibfriedrich.com/landingpage/v32/de/index.html – beweisen die Eichenzeller Respekt: die neuen Funktionen sparen Zeit, ohne viel Umlernaufwand zu verlangen.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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News-Allerlei: X86-ISA-Erweiterung, Realtime-Linux und anderes mehr

Die Welt der Elektronik steht nie still. Im Bereich x86 gibt es eine ISA-Erweiterung, außerdem steht die Real Time-Variante von Ubuntu als GA zur Verfügung. STMicroelectronics möchte PIR-Sensoren arbeitslos machen, während der Arduino Nano ESP32 Cloudfunktionen eingeschrieben bekommt. Zu guter Letzt gibt es von Littelfuse Neuerungen zur Zertifikation von Automobil-Sicherungen, während Samsung mit ioter einen Matter-Emulator anbietet.

Intel: Befehlssatzerweiterung für X64

Mit der “Converged Vector ISA” erweitert Intel hauseigene Prozessoren um einige Befehle und Register, die für das High Performance-Computing vorgesehen sind:

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There are three motivating factors for Intel AVX10:

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1. To continue to support a high performance, vector ISA with all the richness of features of the existing Intel AVX

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512 ISA.

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2. To create a converged vector ISA based on Intel AVX512 that will be supported on all future Intel processors.

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3. To ease the developer task of verifying CPUID feature support.

Interessant ist an der Befehlssatzerweiterung vor Allem, dass sie – wie in der Abbildung gezeigt – auch abseits des XEON zur Verfügung stehen soll.

Bildquelle: Intel

Weitere Informationen hierzu finden sich im unter https://cdrdv2-public.intel.com/784343/356368-intel-avx10-tech-paper.pdf bereitstehenden Whitepaper.

Samsung ioter – Matter-Emulator für Interoperabilitätstests

Interoperabilitätstests sind eine der wichtigsten Aufgaben von Standardisierungsgremien – verschiedene Feldbus-Organisationen veranstalten beispielsweise regelmäßige PlugFests zur Freude ihrer Mitglieder.
Mit ioter schickt Samsung nun einen Emulator ins Rennen, der Linux-PCs in Matter-Teststationen verwandelt:

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To help OEMs integrate their devices with SmartThings, we have developed ioter to emulate Matter supported Thread devices with a Linux PC and Thread RCP dongle. Additionally, ioter also comes with an automation feature to help you quickly test multiple IoT devices.

Bildquelle: https://developer.samsung.com/smartthings/blog/en-us/2023/06/22/testing-matter-thread-compliant-iot-devices-using-ioter-a-step-by-step-tutorial

Die unter https://github.com/Samsung/ioter im Detail beschriebene Software benötigt lediglich ein oder mehrere nRF-Dongles, um auch komplexe Tests ohne viel externe Messtechnik abzuwickeln.

Bildquelle: https://github.com/Samsung/ioter

STMicroelectronics STHS34PF80 – PIR-Sensor ohne Fresnellinse und mit Erkennung stationärer Objekte

Passive Infrarotsensoren kommen beispielsweise in Gartenlampen zum Einsatz, die sich beim Auftauchen von Personen selbst aktivieren. Neben der (teuren) Fresnelllinse sind die Sensoren prinzipbedingt nur zur Erkennung bewegter Objekte befähigt, was in der Praxis mitunter ein erhebliches Problem darstellt.
Der in Stückzahlen um rund 3 USD erhältliche STHS34PF80 nutzt stattdessen Thermotransistoren, die auch zur Erkennung stationärer Objekte befähigt sind:

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Der im Sensor des Typs STHS34PF80 enthaltenen Thermotransistoren können stationäre Objekte erkennen, während herkömmliche PIRSensoren darauf angewiesen sind, dass sich das zu detektierende Objekt bewegt. PIRSensoren benötigen außerdem eine Fresnellinse zum Erkennen beweglicher Objekte, während der neuartige Detektor von ST eine einfachere Konstruktion ohne Linsen erlaubt. 

Unter https://www.st.com/content/st_com/en/campaigns/mems-lock-in-energy-and-carbon-reduction.html stellt ST eine Tabelle zur Verfügung, die weitere Informationen und einen Vergleich bietet.

Bildquelle: ST

Für eigene Experimente steht mit dem STEVAL-MKI231KA ein Evaluationsboard zur Verfügung – zum Zeitpunkt der Drucklegung ist der OEMSecrets-Bestpreis rund 33 EUR (siehe https://www.oemsecrets.com/compare/STEVAL-MKI231KA%20).

Canonical – Ubuntu RT ab sofort frei verfügbar

Dass Canonical an einer auf RTLinux basierenden Variante von Ubuntu arbeitet, ist per Se nichts neues. Ab Sofort steht die Variante allerdings unter “General Availability”, ist also für Jedermann verfügbar:

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London, 26 July 2023: Canonical today announced the availability of Realtime Ubuntu optimised on Intel Core processors.  The solution enables enterprises to harness the power of optimised Linux on Intel silicon for a wide range of use cases, from telco workloads to lifesaving medical equipment, and automation systems for the factory floor. 

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With the support of optimised Realtime Ubuntu on cuttingedge Intel silicon, enterprises can handle the most demanding workloads, said Cindy Goldberg, VP of Silicon Alliances at Canonical. Canonicals collaboration with Intel allows us to provide a reliable and secure framework for developers and manufacturers, ensuring the longevity and success of their devices in the field.” 

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via https://ubuntu.com/blog/optimised-real-time-ubuntu-is-now-generally-available-on-intel-socs

Wer Ubuntu Pro-Mitglied ist, kann den Kernel probeweise folgendermaßen aktivieren:

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pro attach <token>

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pro enable realtimekernel variant inteliotg

Zu beachten ist, dass die auf PREEMPT_RT basierende Erweiterung in der Ubuntu-Variante hohe Ansprüche an die Hardware stellt – sie unterstützt nur brandneue Intel-CPUs:

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Optimised realtime Ubuntu is now productionready on 12th Gen Intel® Core processors (code name Alder Lake S). More platforms will be announced shortly.

Arduino Nano ESP32 – Cloud verfügbar

Die Arduino Cloud-Unterstützung für den vor einiger Zeit angekündigten Arduino Nano ESP32 ist ab Sofort freigeschaltet.
Interessant ist ausserdem, dass der Nano ESP32 auch im kostenlosen Basisabonnement die Programmierung aus der Cloud unterstützt:

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And the best part? Arduino Cloud has a FREE plan, allowing you to:

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Program your Nano ESP32 from your browser with the web editor

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Collect data

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Create beautiful dashboards

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Control your project remotely and from your smartphone

Red Pitaya – bald mit Click-Shield

Im Hause Red Pitaya arbeitet man an einer Erweiterung für das hauseigene USB-Universalmessgerät, die über ein Shield-Board für die von mikroE vertriebenen Mini-Entwicklungsboards für zusätzliche Flexibilität sorgt.

Bildquelle: https://go.redpitaya.com/the-launch-of-red-pitaya-click-shield

Noch sind keine genaueren Informationen verfügbar – laut der oben verlinkten Warteliste soll der Start allerdings noch im dritten Quartal dieses Jahres erfolgen.

Littelfuse – AEC-Q200 Revision E im Automotivebereich

Der für Sicherungen im Automobilbereich relevante AEC-Standard erfuhr soeben ein Update, das insbesondere im Bereich Qualitätssicherung verschiedene Verschärfungen bringt.

Bildquelle: https://info.littelfuse.com/updated-aec-q200-specifications-bodos

Weitere Informationen finden sich im unter https://info.littelfuse.com/updated-aec-q200-specifications-bodos bereitstehenden Whitepaper!

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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News-Roundup: Arduino-Python, Meadow F7 mit NeoPixel, Intel-NUC und mehr

Freunde der Entwicklung in Hochsprachen bekommen sowohl im Bereich Python für Arduino als auch in Sachen .net neues Futter. Im Hardwarebereich gibt es Umbruch, während das Lawrence Livermore-Labor auf die Suche nach Helfern zur Weiterentwicklung der Antennensoftware NEC geht. Was es sonst Neues gibt, verrät dieser Artikel.

Mehr Informationen zur Arduino-Variante von MikroPython

Im Rahmen der Ankündigung des ESP32-Arduinos erwähnte die Arduino srl mehrfach, dass die neue Platine auf die Bedürfnisse von Pythonentwicklern optimiert ist. Hackster berichtet unter https://www.hackster.io/news/arduino-extends-its-micropython-support-launching-a-new-ide-installer-and-curated-package-index-bb05d0842c37 nun en Detail darüber, welche Erweiterungen man im Hause Arduino plant.

BILDQUELLE: https://docs.arduino.cc/micropython/basics/board-installation

Neben einem Installer, der die Firmware mit einem Klick auf unterstützte Boards ausliefert, bietet man auch eine selektierte Liste von Erweiterungsbibliotheken an – Sinn davon ist, den Einstieg so einfach wie möglich zu gestalten.

Arduino Cloud: Trigger jetzt ohne WebHooks

Das getriggerte Reagieren auf Wertänderungen in der Arduino Cloud setzte bisher die Nutzung von Webhooks voraus. Ab Sofort lassen sich einige Aktionen wie das Versenden einer E-Mail auch direkt aus der Umgebung heraus auslösen.

BILDQUELLE: https://blog.arduino.cc/2023/07/19/real-time-alerts-for-your-iot-projects-discover-triggers-and-notifications-in-arduino-cloud/

Weitere Informationen zum Workflow finden sich in der unter https://docs.arduino.cc/arduino-cloud/features/triggers bereitstehenden Dokumentation!

Raspberry Pi: Cloud-Codeeditor quelloffen

Ebenezer Uptons Mannen sind in Sachen Python ebenfalls nicht faul. Unter https://www.raspberrypi.org/blog/code-editor-open-source/ steht ab Sofort der Quellcode ihres in der Cloud lebenden Python-Editors samt umfangreicher Dokumentation zur Verfügung.

BILDQUELLE: https://www.raspberrypi.org/blog/code-editor-open-source/

Meadow F7 1.1 mit Funkmodulen und NeoPixel-Unterstützung

Wenige Wochen nach der Abhaltung des hauseigenen Entwicklerkongresses (siehe Beitrag “Wilderness Labs DevCamp – v1 stabil, neue Hardware, mehr zur Cloud”) steht mit Version 1.1 der Firmware eine neue Variante zur Verfügung. Sie bringt unter Anderem die angekündigte Unterstützung für die QuecTel-Funkmodule mit (siehe developer.wildernesslabs.co/Meadow/Meadow.OS/Cellular/).

Eine überraschende, aber im Makerbereich für Freude sorgende Ankündigung ist Unterstützung für auf dem WS2812B basierende smarte LEDs – die technische Realisierung erfolgt dabei übrigens über die SPI-Engine des STM32.

BILDQUELLE: Tamoggemon Holding k.s.

Sonst stehen die folgenden neuen Treiber zur Verfügung:

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New driver: NeoPixel driver

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New driver: Mcp3xxx family of analog to digital converters

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New driver: Current Transducer

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New driver: microBUS AC Current current sensor driver

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New driver: microBUS LEM current sensor driver

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New driver: Pca9671 IO expander driver

Weitere Informationen zu den neuen Funktionen finden sich in der unter http://developer.wildernesslabs.co/Meadow/Release_Notes/v1/ bereitstehenden Ankündigung.

NEC5-Update, Suche nach Hilfe bei der Weiterpflege

Der Antennensimulator NEC ist – unter Anderem – als Basis des seit einiger Zeit kostenlosen EZNEC (siehe https://ipo.llnl.gov/index.php/technologies/software/nec-v50-numerical-electromagnetic-code) bekannt. Unter https://ipo.llnl.gov/index.php/technologies/software/nec-v50-numerical-electromagnetic-code findet sich nun die folgende Ankündigung:

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LLNL is now providing an update to NEC5 provided by Roy Lewallen. A special thanks to Roy Lewallen for his long support of NEC and for providing our user community with updates. Dan Maguire also made major contributions in identifying and extensively testing and verifying the improvements.

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. . .

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LLNL continues to seek qualified distributors who are interested in maintaining and supporting NEC. Companies interested in commercializing NEC can contact softwarelicensing@llnl.gov.

SigFox tritt LoRaWAN-Allianz bei

Unter https://www.rcrwireless.com/20230718/internet-of-things-4/sigfox-joins-lorawan-gang-unabiz-signs-as-contributing-member-with-lora-alliance findet sich eine Analyse der neuesten Amtshandlung von UnaBiz – man ist dem Standardisierungsgremium der Konkurrenztechnologie beigetreten.

Intel stellt NUCs ein, Asus übernimmt

Wer sich im Embeddedbereich auf Intel verlässt, ist verlassen – Curie, Quark und die diversen auf ihnen basierenden Evaluationsboards stehen als mahnende Warnung.

Bildquelle: Tamoggemon Holding k.s.

Die NUC-Serie – eine Art Barebones-Mini-PC – steht als Nächstes auf der Abschussliste. Immerhin plant Intel diesmal, die “Weiterpflege” an ASUS zu delegieren:

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Whats New: Today, Intel announced it has agreed to a term sheet with ASUS, a global technology solution provider, for an agreement to manufacture, sell and support the Next Unit of Compute (NUC) 10th to 13th generations systems product line, and to develop future NUC systems designs.

2
via https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/news/intel-nuc-systems-agreement.html?

Kevin Mitnick verstorben

Zu guter Letzt eine traurige Meldung: Kevin Mitnick, Vater des Social Engineering, ist verstorben. Der Newsaffe verneigt sich in tiefster Dankbarkeit und wünscht Mitnicks Seele Gnade. Kevin Mitnicks methodischer Zugang zur “sozialen Interaktion” ebnete einer ganzen Generation von Technikern den Weg in die Welt der interpersonalen Kommunikation.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Arduino Nano mit ESP32-Prozessor

Die vor wenigen Tagen in einem Newsletter der Arduino SRL erfolgende Ankündigung eines neuen Arduino Nano wurde soeben aufgelöst: Die „neueste“ Platine ist der Arduino Nano ESP32, und ist unter Anderem auf MicroPython optimiert.

Dies wird auch im Header der Aussendung betont:

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Great for advanced makers and ESP32 enthusiasts, Nano ESP32 is also perfect for anyone who wants to master Python® for the first time because it supports both Arduino and MicroPython languages, effortlessly switching between the two. 

In Zusammenarbeit mit uBlox.

Die im Store abrufbaren Detail-Bilder zeigen, dass der „Hauptprozessor“ des Moduls aus dem Hause uBlox stammt.

Bildquelle: https://store.arduino.cc/pages/nano-esp32?selectedStore=eu.

Sucht man nach dem Namen des Moduls beispielsweise beim Mouser, so findet man – vergleichsweise schnell – ein Datenblatt: In Hunderter-Stückzahlen kostet das Produkt rund € 5,5. Interessant ist auch das in der Abbildung gezeigte Blockdiagramm – als „Rechenkern“ im Funkmodul arbeitet ein ESP32-S3, der zwei Xtensa LX7-Controller mitbringt.

Bildquelle: https://eu.mouser.com/ProductDetail/u-blox/NORA-W106-00B oder https://eu.mouser.com/datasheet/2/1025/NORA_W10_DataSheet_UBX_21036702-3180323.pdf

Bei sorgfältiger Betrachtung findet sich auch ein Flashspeicher-Modul aus dem Hause GigaDevice: Die Arduino-Entwickler spendieren ihrer neuesten Lütte einen „zusätzlichen“ Speicherbereich mit 16 MB externem Flash, der beispielsweise für Assets oder andere zur Programmausführung erforderliche Ressourcen nützlich sein kann.

Offizielle Unterstützung von MicroPython.

Das definierende Feature von Arduino-Boards war bisher der Sketch: Ein auf der Wiring-Umgebung basierender C-Dialekt, der das Realisieren kleinerer MSR-Anwendungen ohne Einarbeitung in die Datenblätter der jeweiligen Mikrocontroller ermöglichte.
Mit dem Nano ESP setzen die Arduino-Jünger die 2022 durchgeführte Ankündigung (siehe auch https://www.youtube.com/watch?v=2z-bjR49Xjk) einer dedizierten MicroPython-Variante für den Arduino fort: Im Rahmen des Vorstellungs-Clips findet sich unter anderem die gezeigte Abbildung; weitere Informationen hierzu gibt es derzeit indes noch nicht.

Bildquelle: https://store.arduino.cc/pages/nano-esp32?selectedStore=eu.

Interessant ist die Ankündigung, dass man zwischen den beiden Sprachen flexibel hin und her wechseln kann und – dies könnte allerdings auch ein Übersetzungsfehler sein – sogar beide Sprachen gleichzeitig nutzen darf.

Bildquelle: https://store.arduino.cc/pages/nano-esp32

In den Store-Listings findet sich ein Verweis auf ein Dokument, das zusätzliche Informationen zur MicroPython-Implementierung anbieten sollte . Zum Zeitpunkt der Drucklegung dieses Artikels für das Anklicken dieses Knopfes allerdings – reproduzierbar – zum Auftauchen einer Fehlermeldung; die diesbezüglichen Inhalte dürften noch nicht hochgeladen worden sein.

Arduino-Ökosystemfunktionen ante Portas.

Im Bereich der Arduino IDE vollzieht der Nano ESP32 den einst von Musto in Montebianco angekündigten IDExit vollständig: Wer die neue Platine benutzen möchte, sollte dies mit Version 2.0 der Arduino IDE tun. In diesem Fall versprechen die Arduino-Entwickler Plug and Play-Unterstützung inklusive einem vollwertigen Debugger auf Breakpointebene.
Unterstützung für die Arduino Cloud ist ebenfalls geplant, soll allerdings erst im August 2023 zur Verfügung gestellt werden. Dabei handelt es sich um die „Fortsetzung“ eines länger anhaltenden Trends in der Welt des Arduino – auch der Arduino Uno R4 wurde anfangs ohne Unterstützung für die Arduino Cloud angekündigt, diese wurde erst einige Wochen nach der Auslieferung nachgereicht.

Analyse des Pinouts

ESP32-Mikrocontroller weisen im Allgemeinen kein umfangreiches GPIO-Komplement auf. Im unter https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/ABX00083-datasheet.pdf? bereitstehenden Datenblatt des neuen Boards findet sich das in der Abbildung gezeigte Bild, das einen „Überblick“ von Allem liefert, was sich da auf der Platine tummelt.

Bildquelle: https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/ABX00083-datasheet.pdf?

Wer im Datenblatt weiter sucht, findet auch das in der Abbildung gezeigte „Schaubild“ zur Energieversorgung.

Bildquelle: https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/ABX00083-datasheet.pdf?

Hervorzuheben ist außerdem noch das Pinout, das – wie gezeigt – über das Vorhandensein einer RGB-LED als „Zusatz-Peripheriegerät“ informiert.

Bildquelle: Arduino.

Was kostet es?

Um „Einsteigern“ das Einlöten der im Rastermaß 2,54 mm vorliegenden Pins zu erleichtern, wird der Arduino in zwei Varianten angeboten. Unter https://store.arduino.cc/products/nano-esp32-with-headers findet sich die Variante mit eingelöteten Headern, die € 19 kostet – wer selbst löten möchte, kann unter der URL https://store.arduino.cc/products/nano-esp32 einen Euro sparen.

Bildquelle: Arduino

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

Quelle: Read More

BeagleBone BeagleV-Ahead: BeagleBone mit RISC-V-CPU und hochwertiger Ausstattung

Bisherige RISC-V-Einplatinenrechner waren ob der schwachen Ausstattung eher schlecht als recht für Linux und Co geeignet: wirkliche Erfolge erlebten die quelloffenen Prozessorkerne vor Allem als Mikrocontroller (Stichwort GD32VF103). Mit dem BeagleV Ahead steht nun eine Variante mit 4GB RAM am Start.

Bildquelle: https://beagleboard.org/beaglev-ahead

Worum geht es hier?

Die von Jason Kridner geleitete BeagleBone Foundation bietet mit der Beagle-Serie seit langer Zeit eine Reihe von Prozessrechnern an, die als “Alternative” zum Raspberry Pi dienen und vor Allem für den Fortbildungsbereich und Experimentierwillige vorgesehen sind.

Bildquelle: Tamoggemon Holding k.s., auf dem Embedded OS Summit Praha

Mit dem Ahead steht – erstmals – eine auf einem RISC-V-Kern basierende Variante zur Verfügung.

Alibaba T-Head TH1520 als Hauptprozessor

Das traditionell im TI-Bereich ansässige Unternehmen ergriff diesmal einen Vierkerner aus dem Hause Alibaba – der T-Head TH1520 ist ein im Embeddedbereich nicht unbekanntes SoC, das vier Kerne vom Typ Xuantie C910 (siehe https://xrvm.com/cpu-details?id=4056743610438262784) mit bis zu 2 GHz taktet und für Echtzeit bzw- Standbyaufgaben auch einen E902-Kern mitbringt. Er wird ab Kernel 6.5 nativ unterstützt:

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Among the newly added hardware, the rv64 TH1520 and the three added

2
arm64/cortexa35 based stm32mp2, ma35d1 and amlogic C3 are the

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most notable.

4
https://lore.kernel.org/lkml/80fba92e-3836-4d27-8be6-1e5f7b5b2f53@app.fastmail.com/, via https://www.phoronix.com/news/Linux-6.5-SoCs

Im Bereich der sonstigen Beschleuniger gibt es einen Audio-DSP, eine GPU aus dem Hause Imagination und einen auf die Schnelle nicht näher spezifizerbaren AI-Beschleuniger:

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2GHz quadcore RISCV 64GCV Xuantie C910 central processing unit (CPU)

2
50GFLOPS, 3Mpixel/s Imagination BXM464 graphics processing unit (GPU)

3
4TOPS@INT8 neural processing unit (NPU) @ 1GHz

4
H.265/H.264 @ 4Kp75 video decoder

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H.265/H.264 @ 4Kp40 video encoder

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2x image signal processor (ISP)

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2x digital signal processor (DSP)

Als Betriebssysteme steht dabei Ubuntu und Yocto zur Verfügung – mehr oder weniger fertige Images für den Rechner finden sich unter https://www.beagleboard.org/distros.

Ausreichend Speicher am Board

Die neue Variante des BeagleBone bringt 4GB Arbeitsspeicher mit. Als Remanentspeicher steht ein verlötetes eMMC-Modul mit 16GB zur Verfügung, außerdem gibt es einen MicroSD-Slot zum Anbinden von zusätzlichem Speicher.

Verschiedene Interfaces für die Hardwarekommunikation

Von Formfaktor her orientiert sich die Platine am durchaus populären BeagleBone Black. Die unter https://docs.beagleboard.org/latest/boards/beaglev/ahead/ einsehbare Dokumentation verrät allerdings die Verfügbarkeit verschiedener zusätzlicher Interfaces.

Bildquelle: BeagleBone Foundation

Mit dem mikroBUS Shuttle steht ein auf das von mikroE vorangetriebene MikroBus-Format optimiertes Erweiterungsinterface zur Verfügung, das das bequeme Anschließen der diversen von der serbischen Firma angebotenen Evaluationsboards erleichtert.

Bildquelle: https://www.mikroe.com/mikrobus-shuttle

Für die Aussenkommunikation steht ein Bluetooth- sowie ein WLAN-Modul zur Verfügung, die Antenne muss allerdings durch einen uFL-Stecker bereitgestellt werden.
Lästig ist indes, dass die Platine keinen nativen USB-Stecker mitbringt. Wer USB-Hardware anschließen möchte, muss dies über einen microUSB 3.0-Stecker tun – das Erwerben eines Adapterkabels und eines Hubs dürfte zu den ersten Amtshandlungen eines Käufers zählen.

Was kostet es?

Die BeagleBoard Foundation bietet unter https://beagleboard.org/beaglev-ahead nicht nur Dokumentation, sondern auch einen Distributorsuchdienst an. Der OEMSecrets-Bestpreis liegt zum Zeitpunkt der Drucklegung bei 133 EUR (siehe https://www.oemsecrets.com/compare/102991698).

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Neuer Arduino Nano, neuer Orange Pi Zero mit bis zu 4GB RAM und mehr

Die Welt der Einplatinenrechner ist stetig im Umbruch. Wenige Tage nach der Auslieferung des Arduino Uno R4 teasern die Arduino-Entwickler eine neue Variante des Arduino Nano. Shenzhen Xunlong aktualisiert derweil den Orange Pi Zero 3, der nun mit bis zu 4 GB RAM verfügbar ist. STMicroelectronics wandelt mit einem neuen Bauteil auf den Spuren des Kinect.

Neuer Arduino Nano mit „Fokus auf Kommunikation“ angekündigt.

Im vor wenigen Minuten verschickten Newsletter der Arduino Gruppe findet sich unter anderem die folgende Abbildung, die auf eine neue Variante des Arduino Nano hinweist.

Bildquelle: Screenshot.

Wer dem Call to Action Folge leistet, findet sich auf der Webseite https://store.arduino.cc/pages/nano-family wieder – sie listet alle derzeit bekannten Arduino-Nano-Modelle auf. Außerdem findet sich dort eine Tabelle, die wie in der Abbildung gezeigt eine neue mit einem Stern markierte Kolumne aufweist.

Bildquelle: https://store.arduino.cc/pages/nano-family

Derzeit gibt es keine weiteren Informationen – so wir mehr erfahren, posten wir eine neue News.

OrangePi Zero 3: Jetzt mit bis zu 4 GB RAM.

Shenzhen Xunlong – das Unternehmen steht hinter der Raspberry Pi-Alternative Orange Pi – bietet mit der OrangePi Zero-Familie seit jeher eine kleinere Variante des Prozessrechners an, die auf klassische Steuerungsaufgaben optimiert ist.
Mit dem Orange Pi Zero 3 erfolgt eine – eher kleine – Aktualisierung des Systems. Erstens wird fortan ein Prozessor vom Typ AllWinner H618 eingesetzt, der dank seinem 1MB großen L2-Cache etwas mehr Rechenleistung aus seinen vier Cortex A53-Kernen herauspressen kann.
Außerdem wurde die Speicher-Kapazität des bis um zwischen 15 und 25 US-Dollar teuren Prozessrechner erweitert: Das integrierte SPI-Modul hat nun 16 MB (Megabyte, nicht Gigabyte) Speicher. Außerdem gibt es nun Varianten mit bis zu 4 GB RAM – die Abbildung zeigt die „aktuellen“ Preise im unter https://www.aliexpress.com/store/group/OPI-Zero3/1553371_40000004364920.html bereit stehenden AliExpress-Webshop von Shenzhen Xunlong.

Bildquelle: https://www.aliexpress.com/store/group/OPI-Zero3/1553371_40000004364920.html.

ST: kameraartiger Distanzsensor auf Flightsense-Basis

„Distanz-Kameras“ sind spätestens seit dem Erfolg von Microsofts Kinect nicht aus der Welt zu denken – STMicroelectronics bietet seit längerer Zeit verschiedene Sensoren auf Basis der hauseigenen Flightsense-Technologie an.
Mit dem VL53L7CX versucht STMicroelectronics nun, einen „näher am Auge des Menschen“ angelegten Blickbereich zu realisieren – die Abbildung zeigt das Blickfeld, das der neue Sensor beackern kann.

Bildquelle: STMicro, via Hackster.io.

Die Auflösung des Sensors liegt indes nach wie vor bei 8 × 8 Pixeln – die in den 64 Zonen verfolgten Objekten dürfen bis zu 3,5 m Abstand zum Sensor aufweisen.
Wer den Sensor zum Prototyping einsetzen möchte, findet unter https://www.st.com/en/evaluation-tools/p-nucleo-53l7a1.html ein um rund € 30 erhältliches Nucleo-Basisboard, das mit dem STM32F401 kompatibel ist. Einzelne Sensoren kosten rund 10 EUR, während das Produkt in Hunderter-Stückzahlen einen OEMSecrets-Bestpreis von 5,5 EUR aufweist (siehe https://www.oemsecrets.com/compare/VL53L7CX).

Renesas: „Liefer-Bindung“ an SIC-Spezialist WolfSpeed.

Im SIC-Markt gibt es ebenfalls Neuerungen: Der an sich für seine Mikrocontroller-Produkte bekannte japanische Hersteller Renesas hat eine „Fix-Abnahmezusage“ für die Silicon Carbide-Wafer bei WolfSpeed unterzeichnet.
In der unter https://www.renesas.com/us/en/about/press-room/renesas-and-wolfspeed-sign-10-year-silicon-carbide-wafer-supply-agreement bereitstehenden Pressemeldung findet sich unter anderem folgende Passage:

1
the global leader in silicon carbide technology, today announced the execution of a wafer supply agreement and $2 billion (USD) deposit by Renesas to secure a 10 year supply commitment of silicon carbide bare and epitaxial wafers from Wolfspeed. The supply of highquality silicon carbide wafers from Wolfspeed will pave the way for Renesas to scale production of silicon carbide power semiconductors starting in 2025.

2

3

4
. . .

5

6

7
The decadelong supply agreement calls for Wolfspeed to provide Renesas with 150mm silicon carbide bare and epitaxial wafers scaling in CY2025, reinforcing the companies vision for an industrywide transition from silicon to silicon carbide semiconductor power devices. The agreement also anticipates supplying Renesas with 200mm silicon carbide bare and epitaxial wafers after the recently announced John Palmour Manufacturing Center for Silicon Carbide (the JP) is fully operational. 

Edge Impulse und Infineon: PSoC63 wird bald in Edge Impulse Studio unterstützt

Nutzer der Edge Impulse Studio-Plattform – das System ist im ML-Bereich weit verbreitet – können ihre Produkte bald auch auf dem Infineon PSoC63 zur Ausführung bringen. Am 12. Juli findet unter https://us06web.zoom.us/webinar/register/5916824361574/WN_NxcDlVXsTJSUsnuYqRA64A#/registration ein Webinar statt, in dem die Unternehmen weitere Informationen zur Verfügung stellen werden.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Neue Bauteile: Aktualisierte Microchip-Programmer, Piezosummer und Raspberry Pi-Zubehör

Microchip aktualisiert Oldies – die fünfte Revision der MPLAB-Entwicklungskits hat Ethernet bzw. Bluetooth-Interfaces und arbeitet wesentlich schneller. Was es sonst an neuen Bauteilen, Sensoren und Co. gibt, klärt dieser News-Round ab.

Microchip: MPLAB jetzt kommunikativer und ohne Firmwareupdate-Verzögerung.

Microchips MPLAB-Kommandogeräte sind ein Klassiker, der in kaum einem Elektroniklabor fehlen dürfte. Mit der fünften Revision bekommen die Geräte einen wesentlich leistungsfähigeren Mikrocontroller eingeschrieben, was die bisher erforderlichen (und lästigen) Firmwareupdates nach dem Wechsel des Ziel-Mikrocontrollers eliminiert und so die Arbeit beschleunigt.
Die Profi-Variante ist nun in der Lage, per Ethernet Kontakt mit der Workstation aufzunehmen – sie wechselt ihren Besitzer um sportliche € 415.
„Billiger“ geht es mit dem PicKit 5 – es kostet nun ebenfalls fast € 100, nimmt dafür aber per Bluetooth Kontakt zu einer Applikation auf, die das „direkte“ Deployen von Software erlaubt.

Bildquelle: Screenshot.

Bildquelle: Screenshot.

Microchip RNG90: I2C-Zufallszahlengenerator

Die Erzeugung von „kryptographisch zuverlässigen“ Zufallszahlen ist seit jeher eine durchaus haarige Aufgabe – mit dem RNG90 schickt Microchip nun ein darauf spezialisiertes Bauteil ins Rennen, das seine Ergebnisse – wie in der Abbildung gezeigt – über den I2C-Bus zur Aberntung bereitstellt.

Bildquelle Microchip:

Hervorragend ist am vorliegenden Bauteil unter anderem, dass es – nach folgendem Schema verschiedenste Zertifizierungen aufweist:

1
Internal HighQuality NIST SP 80090A/B/C Random Number Generator (RNG)

2
FIPS Compliant Health Tests and SelfTests for Entropy

3
Designed for FIPS1403 NIST CMVP Entropy Source Validation (ESV) Compliance

TI TMP1827 – Onewire-Temperatursensor höherer Genauigkeit

Über den OneWire-Bus ansprechbare (und selbst versorgende) Temperatursensoren sind ein Klassiker, nicht nur im Makerbereich. Mit dem TMP1827 schickt Texas Instruments nun ein Produkt ins Rennen, das sehr hohe Genauigkeitsstandards erfüllt:

1
Highaccuracy digital temperature sensor

2
TMP1827

3
±0.2°C (maximum) from +10°C to +45°C

4
±0.3°C (maximum) from 40°C to +105°C

5
±0.4°C (maximum) from 55°C to +150°C

6
TMP1827N

7
±0.9°C (maximum) from 55°C to +150°C

Neben dem eigentlichen Temperatursensor enthalten die Sensoren ein zwei KByte großes EEprom, in dem die Applikation verschiedene Informationen permanent speichern kann.
Schade ist am in Hunderterstückzahlen um rund 22 Cents (siehe OEMSecrets unter https://www.oemsecrets.com/compare/TMP1827) erhältlichen Bauteil lediglich, dass es nur im WSON-Gehäuse zur Verfügung steht – Prototyping wird ob der Gehäusegröße von nur 2,5 × 2,5 mm ein wenig „haariger“.

TI TPSF12C1 bzw. TPSF12C3: aktive EMI-Filter für wechselstromversorgte Geräte.

Dass die Reduktion bzw. Elimination von netzbezogenen Störungen zum Bestehen der Geräte-Zertifikation erforderlich ist, dürfte Leser dieses News-Roundups nicht nennenswert überraschen. Texas Instruments schickt nun ein Produkt ins Rennen, das „aktive“ EMI-Kompensation verspricht.

Bildquelle: TI.

Neben dem hier gezeigten TPSF12C1, der für einphasige Systeme vorgesehen ist, gibt es mit dem TPSF12C3 auch eine dreiphasige Variante.

InoLux IN-PI3727TBTPRPGPB: Neopixel mit sehr hoher Reichweite.

Die auf dem WS2812B-IC basierenden intelligenten Leuchtdioden ermöglichen durchaus beeindruckende optoelektronische Systeme – problematisch ist, dass das für die Kommunikation verwendete Interface nicht unbedingt störsicher ist.
Mit dem IN-PI3727TBTPRPGPB verspricht InoLux in der Datenblatt nun nach folgendem Schema wesentlich höhere Reichweite:

1
Specific Shaping Transmit Technology number

2
of LED stacked is not restricted.

3

4
Cascading Enhancement Technology any 2 LED

5
spacing can be up to 10 meters

6

7
Data transfer rate of 800 kbp/s at 30 frames per

8
second.

InoLux lässt sich diese „höhere“ Flexibilität allerdings gut bezahlen – in tausender-Stückzahlen liegt der OEMSecrets-Bestpreis bei rund € 0,20. In Fernost wechseln ähnliche Dioden oft schon um 5-10 Cent den Besitzer.

Renesas RL78/G16 – kompakter 16-Bitter im LQFP-Gehäuse.

Mit dem RL78/G16 bietet Renesas eine „neue“ Variante des hauseigenen Kerns an. Interessant ist an der vorliegenden Variante vor allem, dass das Bauteil den industriellen Temperaturbereich von -40 bis +125°C abdeckt.

TE Connectivity AMPMODU – Dupontheader in 2 mm Pitch.

Optional einlötbare und abbrechbare Dupont-Header ermöglichen bei Nutzung des Pinabstand 2.54mm die Verbindung zu Steckplatinen und Co. – sie sind in der Praxis allerdings nur leidlich nützlich, weil der Abstand für viele Aufgaben zu hoch ist.
Mit der AMPMODU-Familie schickt TE Connectivity nun ähnliche Bauteile ins Rennen, die aber einen Pin-Pitch von „nur“ 2 mm aufweisen.

Bildquelle: Mouser.

Raspberry Pi: CameraV3 und Arm Debug Probe erreichen Distributoren.

Die neueste“ Variante des Raspberry Pi-Kameramoduls und die ARM Debug Probe, die das Debugging von Arm-Mikrocontroller unter Nutzung eines RP2040 ermöglicht, haben wir in der Vergangenheit umfangreich besprochen.
Nun kommen die Produkte zu Distributoren – die Debug Probe kostet rund 12 EUR, während das Kamera-Modul je nach Variante zwischen 20 und 50 Euro den Besitzer wechselt.
Mit der Verfügbar-Werdung des Produkts ergeben sich auch Anpassungen im Ökosystem. Die für Prozessrechner und den Industrie-Einsatz optimierte Android-Variante Emteria (siehe auch https://emteria.com/) unterstützt das neue Modul in der aktuellsten Firmwareversion:

1
We have good news for Raspberry Pi enthusiasts. The brand new emteria Android 13 image (Nightly 13.3.50) now supports the Raspberry Pi Camera Module 3 for a greater camera experience.

Bildquelle: Emteria

Mallory: Piezo-Summer mit für den medizinischen Bereich zertifizierten Geräuschen.

Dass man bei der Arbeit in manchen Bereichen vor allem auf „Klags Vermeidung bzw. Eigensicherheit“ achten muss, dürfte Lesern von Microcontroller.net nicht wirklich neu sein. Mit der MSW-Serie bietet Malori nun verschiedene Pitso Summer an, die – wie in der Abbildung gezeigt – die im IEC-Standard vorgegebenen Tondateien emittieren und so bei der Abwehr von Klagen helfen können.

Bildquelle: Mallory.

GD25UF64E – SPI-NOR mit 1.2V Arbeitsspannung

Die auf Messen seit einiger Zeit angekündigten NOR-Flashspeicher mit 1.2V Arbeitsspannung sind am Weg in den Markt. GigaDevice hat nun eine Bauteilnummer angekündigt – das Datenblatt ist auf Anfrage unter der als Bildquelle genannten URL erhältlich.

Bildquelle: https://www.gigadevice.com/product/flash/product-series/spi-nor-flash/gd25uf64e

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Espressif: ESP_IDF in Version 5.1 bringt Unterstützung für H2 und C6

Wenige Monate nach der Auslieferung der Version 5.0 von ESP_IDF legt Espressif eine Nachfolgeversion vor. Am wichtigsten ist die Unterstützung für die neuen Chips H2 und C6; außerdem gibt es Fehlerbehebungen und Änderungen, die Anpassungen an vorhandenem Applikationscode erforderlich machen.

Worum geht es hier?

Wer die maximale Leistung seines ESP32 ausnutzen möchte, setzt auf die native Entwicklungsumgebung ESP_IDF. Systeme wie der Arduino basieren intern übrigens ebenfalls auf IDF – die als Arduino Core bezeichnete Arbeitsumgebung ist eine Softwareschicht, die über dem eigentlichen IDF-Framework liegt und die Ausführung der Sketches ermöglicht.

Unterstützung für C6 und H2

Die für den Smart Home-Bereich und Protokolle wie Matter vorgesehenen Chip-Varianten ESP32-C6 und ESP32-H2 waren bisher nur teilweise unterstützt – die neue Version erweitert die Unterstützung.
Weitere Informationen zu den Unterstützungsgraden der Peripheriegeräte finden sich für den C6 unter https://github.com/espressif/esp-idf/issues/10423, während der H2 unter https://github.com/espressif/esp-idf/issues/11038 abgehandelt wird. Zu beachten ist, dass Engineering Sample-Varianten der H2-Chips in 5.1 nicht mehr unterstützt werden!

Zu beachten ist außerdem, dass der ESP32-C6 bei Nutzung dieser Version mit den folgenden Problemen zu kämpfen hat:

1
In ESP32C6, there is a small chance of core dump when it sends advertisement and scanning

2
In ESP32C6, DUT might crash or disconnect with AP when light sleep is enabled

3
On ESP32C6, sometimes chip cant wakeup under low temperature, RTC memory lost under high temperature, unexpected power on reset when GPIO wakeup enabled in Deepsleep. Cant wakeup properly under high temperature from Lightsleep

Zudem gilt, dass die FPU in manchen Fällen Probleme bekommt:

1
When using the FPU from multiple tasks on the same core there is a change that the FPU state will be corrupted, causing invalid results. Issue affects ESP32 and ESP32S3 (#11690)

Liste der Breaking Changes

Espressif spricht in der unter https://github.com/espressif/esp-idf/releases/tag/v5.1 bereitstehenden Ankündigung des Releases – wie in der Abbildung gezeigt – davon, dass die neue Version von ESP_IDF „im Allgemeinen“ mit schon vorhandenem Code kompatibel sein sollte.

Bildquelle: Espressif.

In der Praxis gibt es allerdings einige Probleme, die folgendermaßen aufgelistet sind:

1
bootloader_support: The API bootloader_common_get_partition_description has now been made private, the alternative function esp_ota_get_partition_description should be used (a2f028a)

2
SDMMC/SDSPI: SD cards accept custom frequencies, not only fixed values 20 MHz or 40 MHz. See Storage migration guide for details (7d28aba)

3
ESSL: The esp_serial_slave_link is removed from the espidf components. Now user should use the component manager to pull it in. See example examples/peripherals/sdio/host/main/idf_component.yml for more details (03d8059)

4
Sleep: esp_light_sleep_start now returns two error num when sleep fails: ESP_ERR_SLEEP_REJECT and ESP_ERR_SLEEP_TOO_SHORT_SLEEP_DURATION (f191b2f)

5
Storage: All the partition handling APIs and datatype definitions have been moved from the spi_flash to the new component esp_partition. See Storage 5.x migration guide for more details (b14116f)

6
esp_chip_info() returns the chip version in the format = 100 * major eFuse version + minor eFuse version. (c546de8)

7
WiFi: Modified maximum SoftAP connection number and ESPNOW encrypted connection number. (d89a512)

8
WiFi: Changed ESPNOW receive callback function type (esp_now_recv_cb_t). This change is made to fix potential security issues mentioned in #8574. (8223a59)

9
ADC: No longer support ADC2 continuous (DMA) mode on ESP32S3 and ESP32C3, search for errata on Espressif website to know more details. Users can force use it by enabling ADC_CONTINUOUS_FORCE_USE_ADC2_ON_C3_S3 (6569be4)

10
ADC: No longer support ADC2 oneshot mode on ESP32C3, search for errata on Espressif website to know more details. Users can force use it by enabling ADC_ONESHOT_FORCE_USE_ADC2_ON_C3 (6569be4)

11
I2S STD: Enabled left_align in the default slot configuration. For the default and most used case, data_bit_width equals to slot_bit_width, which means left_align does not matter in this case

12
For the case that data_bit_width is shorter than slot_bit_width, enabling left_align is a quite typical usage for almost all the codecs. (190e9e7)

13
NimBLE: Updated return type for nimble_port_init / nimble_port_deinit functions. (9916eb6)

14
IDF: All dynamic memory allocated by FreeRTOS now defaults to internal memory. To allocate FreeRTOS objects in special memory (e.g., external memory), please use one of the CreateWithCaps() functions in #include “freertos/idf_additions.h” (daf4150)

Was ist neu?

Neben der „Erweiterung“ der unterstützten Chips führte Espressif Verbesserungen im Bereich der Funkmodule bzw. der Coexistenz verschiedener Funkprotokolle durch:

1
Bluetooth: Bluetooth support use main XTAL in light sleep mode on ESP32C3/ESP32S3 (33f1747)

2
Bluetooth: Supported Bluetooth to release .bss and .data segment memory on ESP32C3 and ESP32S3 (d530630)

3
Bluetooth: Supported Bluetooth to release .bss and .data segment memory on ESP32C2 (8ea3865)

4
NimBLE: Added stack support for LE Power Control (8facf6f)

5
NimBLE: Migrated to nimble1.5 (07d8862)

6
WiFi: Added WPS registrar support in SoftAP mode. (f27a95c)

7
WiFi: Added support for SAEPK (Public Key) authentication for station. (e44c7fb)

8
WiFi: Added support of WPA3 Personal (SAE) in SoftAP. (146a5c4)

9
WiFi: Added WiFi Aware (NAN) support(currently only ESP32/ESP32S2 support)(d5f53fb)

10
WiFi: Added support for WPA2/WPA3, mixed mode for SoftAP. (146a5c4)

11
OpenThread: Added support of Ethernet interface for Openthread br (6ca5db1)

12
OpenThraed: Supported CSL feature (bb9200a)

13
OpenThread: Supported Link Metrics feature (bb9200a)

14
OpenThread: Added SPI support in Radio CoProcessor (c0097c1)

15
Coexistence: Added external coexistence(leader mode) support on ESP32S3 and ESP32C2 (895d97d)

16
Coexistence: Added external coexistence(follower mode) support on ESP32C2 (895d97d)

17
Coexistence: Added force RX mode in external coexistence on ESP32C2 (895d97d)

Im Bereich der neu hinzugekommenen Funktionen finden sich im Allgemeinen Detailverbesserungen; die auf RISC-V-Technologie basierenden ULP-Zellen von S2 und S3 sind nun zur Kommunikation per I2C befähigt.
Espressif behob außerdem die folgenden bekannten Fehler:

1
Flash MMAP: Fixed issue that only only limited vaddr ranges can be mapped to instructions/rodata on Flash on ESP32S2, C3, S3, C2 (#10373, 1c69929)

2
MSPI: Fixed timing tuning issue for 80MHz Octal PSRAM on ESP32S3, which would lead to system stall at early stage (34e5a80)

3
MSPI: Fixed timing turning issue on high frequency lead to crash when entering sleep on ESP32S3 (3b62bf5)

4
Fixed POWER ON reset when using RTC IO as input in deepsleep on ESP32S2/ESP32C3/ESP32C2 (cfcb573)

5
Fixed RTC memory lost in high temperature in deepsleep on ESP32S2/ESP32C3 (cfcb573)

6
Support 8MD256 as RTC slow clock work properly ESP32S2/ESP32C3/ESP32C2/ESP32 (cfcb573)

7
Fixed dangerous power parameters in sleep modes on ESP32S2 (cfcb573)

8
PHY: Fix the iPhone disconnects immediately after connecting when BLE and wifi coexist on ESP32C3 and ESP32S3 (e8dba71)

Ausblick und Mehr

Espressif bietet unter der URL https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32/migration-guides/release-5.x/5.1/index.html umfangreiche Dokumentation an, die auf die Änderungen und Neuerungen eingeht. Der Changelog unter der URL https://github.com/espressif/esp-idf/releases/tag/v5.1 ist ebenfalls interessant, weil er „Verweise“ auf die zu den jeweiligen Änderungen gehörenden Diskussionen anbietet.
Zu guter letzt sei noch darauf hingewiesen, dass Espressif – naturgemäß – schon an der Nachfolgeversion 5.2 arbeitet. Weitere Informationen hierzu werden unter der URL https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32/migration-guides/release-5.x/5.2/index.html zur Verfügung gestellt – zum Zeitpunkt der Drucklegung gibt es noch nur den folgenden Breaking Change:

1
UART

2
UART_FIFO_LEN is deprecated. Please use UART_HW_FIFO_LEN instead.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Embedded Open Source Summit – Tage 3 und 4

Am dritten Tag offenbarten sich Google und Meta (ehemals Facebook) als intensive Nutzer von Zephyr. Außerdem gab es Neuigkeiten zu Espressifs und STs Positionierung im Bezug auf das quelloffene Echtzeitbetriebssystem. Hier ein weiterer Neuigkeiten-Roundup.

Google und Meta nutzen Zephyr

Zephyr erfreut sich durchaus mächtiger Referenzkunden: Google kündigte im Rahmen einer Keynote an, das System in Zukunft in allen Chromebooks im Embedded Controller (lies: PMIC) einzusetzen.

(Bildquelle, wo nicht anders angegeben: Tamoggemon Holding k.s.)

Meta liess sich als Reaktion darauf nicht lumpen: das ehemals als Facebook verriet, Zephyr sogar in zwei hauseigenen Halbleitern einzusetzen.

Im Fall beider AI-Beschleuniger kommt Zephyr in der “Management Engine” zum Einsatz: ein spezialisierter Controller, der sich um die Verwaltung und Konfiguration der AI-Beschleunigerelemente des Chips kümmert.

Google: bauet Emulatoren und CI’et euch

Der Sprecher von Meta betonte die Wichtigkeit, mit der Softwareentwicklung vor der Verfügbarkeit des eigentlichen Chips zu beginnen. Aus der Logik folgt, dass Emulatoren hierzu hilfreich sind – den Vortrag zum Thema hielt dann wieder ein Googler.
Sein Einstieg in die Thematik war, dass die Nutzung von Sensoremulatoren verschiedene fortgeschrittene Methoden der Softwareentwicklung im Embeddedbereich ermöglicht bzw. begünstigt.

Zephyr erleichtert die Aufgabe insofern, als der Emulator auf Ebene der Bus-API andocken kann. Eine Compilerkonstante ermöglicht dann den Wechsel zwischen dem emulierten und dem realen Betriebsmodus.

Espressif: Zepyhr-Portierung vermeldet Fortschritte auf ganzer Linie

Espressif setzt in ESP_IDF – per se – auf FreeRTOS – eine nicht unvernünftige Kooperation, da das Unternehmen auch diverse Clouddienstleistungen von Big A bezieht. Trotzdem ist das hauseigene Zephyr-Team mittlerweile vier Mann stark.

Im Rahmen des Vortrages zeigte man unter Anderem die Tabelle, die über die jeweiligen Unterstützungsgrade der verschiedenen Prozessorfamilien und ihrer enthaltenen Peripheriegeräte informierte.

Zur Demonstration der Möglichkeiten setzte man auf eine über zwei Kerne verteilte Motorsteuerung auf einem klassischen ESP32: interessant daran ist, dass CPU1 ihren Code derzeit nur aus dem RAM beziehen kann.

BeagleBone: man kombiniere Zephyr und Linux

BeagleBones Neuvorstellungen richten sich direkt an Personen, die einen kombinatorischen Prozessrechner auf Basis von Zephyr und Linux zu realisieren suchen.

Im Vortrag des Firmengründers stellte BeagleBone verschiedene Varianten vor, um die beiden Systeme zusammenarbeiten zu lassen – in Retrospektive gilt, dass die Wichtigkeit des Arduino Yun nicht zu unterschätzen ist.

Neue APIs für Zephyr

Im Rahmen einer Gruppe von Talks stellten Entwickler Erweiterungen der Zephyr-APIs vor. Von Nordic Semi stammten zwei Talks, die auf den USB-Stack des Echtzeitbetriebssystems eingingen: interessant, weil dadurch Feature-Parität zu Azure RTOS und seinem USB-Paket hergestellt wird.
Das unter https://static.sched.com/hosted_files/eoss2023/1c/Introducing%20the%20Zephyr%20Input%20subsystem.pdf? en Detail beschriebene Eingabe-Subsystem zeigt die Nähe zwischen Linux und Zephyr – die Zephyr-Entwickler liessen sich von Linux inspirieren, um eine generische API für diverse Eingabegeräte zu finden.
Interessant ist auch der von Facebook vorangetriebene POSIX-Interfaceport, der Zephyr eine vollständige Implementierung von POSIX einzuschreiben sucht.

Bildquelle: https://static.sched.com/hosted_files/eoss2023/fd/ZDS-2023_%20POSIX%20Roadmap%20for%20Zephyr%20LTSv3.pdf

Neuerungen von Embedded Linux

Embedded Linux kam naturgemäß ebenfalls zur Sprache. Problem Nummero eins ist in vielen Fällen das Fehlen verschiedenster Zertifikate – eine Situation, der CodeThink mit RAFIA Änderungen verschaffen möchte. Grund für Friktionen zwischen Standardisierungsgemium und “modernem Entwickler” dürfte in vielen Fällen die Tatsache sein, dass das durchschnittliche Standardisierungsgremium moderne Methoden der Softwareentwicklung absolut nicht berücksichtigt.

Themenkreis Nummero zwei waren die verschiedenen Kernelpatches, die Linux Echtzeitfähigkeit verschaffen sollen. Der von

STMicroelectronics klarifiziert Position zu Zephyr

Die Nachfrage meiner Wenigkeit, wie das Engagement in Zephyr zur Azure RTOS-Strategie passt, löste bei den Francoitalienern erhebliche Aktivität aus. Einen Tag nach der Frage passte mich ein höherer ST-Manager überraschend an der Futterstelle ab, um nachzufragen, “welches Problem mein Unternehmen mit STs Engagement für Zephyr habe” (sic).
Auf meine Erwiederung, dass dies eine erhebliche “Störung” der Klarheit des Ökosystems darstellt, offenbarten sich zusätzliche Informationen. ST investiert in Zephyr, weil Halbleiterkunden dies wünschen – das präferierte Echtzeitbetriebssystem im Hause ST sei nach wie vor Azure RTOS, man wolle allerdings an Zephyr interessierten Kunden unter die Arme greifen.

Slides und mehr

Die Linux Foundation versprach in einer nach dem Ende des Kongresses an alle Teilnehmer versendeten E-Mail, Videos der Talks baldigst unter https://www.youtube.com/user/thelinuxfoundation online zu stellen. Schon jetzt gilt, dass die unter https://events.linuxfoundation.org/embedded-open-source-summit/program/schedule/ bereitstehende Webseite für den Gutteil der Talks die Slides im PDF-Format bereitstellt.

In eigener Sache: Grüße an die Leser!

Der Newsaffe wurde von zwei nichtrauchenden und einem rauchenden Fan angesprochen, die Nichtraucher posierten – hier die versprochenen Bilder; es war mir eine Ehre.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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