Software-News: Meadow-Update, Echtzeit-Ubuntu; Arduino liefert Revision 2 von MKR IoT Carrier

Im Bereich Embeddedsoftware gibt es sowohl bei Canonical als auch bei Wilderness Labs Zuwachs – Wilderness Labs schaltet neu Funktionen im Meadow frei, während Canonical die RT-Variante in Richtung „freie Verfügbarkeit“ verschiebt. Arduino bietet derweil eine aufgerüstete Version des MKR IoT Carrier-Boards an, das die „Mobilisierung“ verschiedener MKR-Boards erlaubt und einige neue Sensoren mitbringt.

Ubuntu: RT-Variante nun im GA

Echtzeit-Linux ist seit 2000 ein Thema – amüsant daran ist, dass die Entwicklung ausgerechnet auf die Audio-Nutzerschaft zurückgeht. Im Prinzip ist RT-Linux, also ein preemtabler Kernel, nichts Neues.

(Bildquelle: Canonical)

Seit 2022 experimentiert Ubuntu mit einer auf RT basierenden Variante der Standarddistribution. Diese ist nun „allgemein verfügbar“ – wer Mitglied des (für Privatanwender kostenlosen) Ubuntu Advantage-Projekts ist, kann den Kernel unter ARM und X64 ab Sofort mit wenigen Befehlen lostreten.

(Bildquelle: Canonical)

Zur allgemeinen Verfügbarkeit verspricht man, dass RT per Version 23.04 „out of beta“ sein soll. Wichtig ist, dass Canonical schon jetzt klarmacht, keine garantierte Latenz anzubieten – wer dies benötigt, soll nach wie vor auf andere kommerzielle Systeme umstellen.
Interessant war außerdem die Antwort auf eine Frage, wann Ubuntu Core mit RT-Funktionen ausgestattet wird:

1
Stay tuned for upcoming announcements for Ubuntu Core, Release of 22.04 upcoming with interesting announcements

Wer das Original-Webinar ansehen möchte, findet unter https://www.brighttalk.com/webcast/6793/571067 weitere Informationen.

Arduino MKR IoT Carrier in neuer Version

Arduinos MKR IoT-Serie sind auf Datenkommunikation optimierte Arduino-Varianten, die – seit einiger Zeit – auf eine als MKR IoT Carrier bezeichnete Platine gesetzt werden können. Diese erweitert die (relativ kleinen) Planaren um verschiedene Sensoren, ein kleines Farbdisplay und sogar einige Touchbuttons.

(Bildquelle: https://blog.arduino.cc/2023/01/11/introducing-the-new-mkr-iot-carrier-rev2/)

Die neue Version ist aus softwaretechnischer Sicht kompatibel, bringt aber erstens modernere Sensoren und zweitens einige physische Anpassungen mit:

1
Some sensors have changed:

2
The humidity sensor (HTS221) and barometric pressure sensor (LP22HB)  has been replaced with the BME6688 sensor.

3
The IMU (LSM6DS3) was replaced with LSM6DSOX.

4
Following customer feedback some other components have been repositioned:

5
Addition of a handy reset button

6
90° rotation of the relay connectors

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Repositioning of the light sensor (APDS9960)

8
Change of pins assigned to control the relays to pins 1 and 2

9
Change grove connector assignment from pin A5 to A6 

Zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels ist die Platine unter https://store.arduino.cc/products/mkr-iot-carrier-rev2 um gut 60 EUR pro Stück erhältlich und scheint nicht ausverkauft zu sein.

Meadow: ab Sofort mit SD-Karten und statischen IPs

Bryan Costanichs Meadow-Plattform erlaubt die Ausführung von .net-Payloads im Embeddedbereich, und war hier in der Vergangenheit immer wieder Thema.

(Bildquelle Autor, teilweise via https://www.instagram.com/tam.hanna/)

Release Candidate 2 (siehe auch http://developer.wildernesslabs.co/Meadow/Release_Notes/Release-Candidates/) erweitert die YAML-Konfigurationsdateien um die folgenden Snippets, die das statische Zuweisen von IP-Adressen an den ESP32 erlauben:
Network:
WiFi:
Default: true
#
# DHCP will be used if the IP address information is omitted.
#
IPAddress: 192.168.1.10
NetMask: 255.255.255.0
Gateway: 192.168.1.254

Wer seine Payload auf dem Core Compute Module ausführt, darf ab Sofort auch auf das (nur auf dieser Hardwarevariante verfügbare) SD-Karteninterface setzen. Zur Aktivierung ist derzeit in meadow.config.yaml ein Eingriff nach folgendem Schema erforderlich:

1
Device:

2
SdStorageSupported: true

Espressif: Matter 1.0-Zertifikation abgeschlossen, ESP-C6 lieferbar

Im Hause Espressif erfolgte eine (schweigsame) Ankündigung. Erstens sind einige hauseigene Produkte ab Sofort Matter-Zertifiziert:

1
Espressif Systems (SSE: 688018.SH) is pleased to announce that the company has successfully completed the Matter 1.0 certification program. Additionally, devices created by Signify, Sengled, and  Yeelight, among others, which are based on Espressifs Matterready SoCs and SDK, have also successfully completed the Matter 1.0 certification program

Der ESP32-C6 kommt ebenfalls, wenn auch langsam, in den Vertrieb. Espressif setzt hierbei anfangs auf den hauseigenen AliExpress-Store; interessant ist, dass das Evaluationsboard zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels bereits ausverkauft ist.

BILDQUELLEN:
Devboard: https://de.aliexpress.com/item/1005005122260435.html?spm=5261.ProductManageOnline.0.0.72d04edf3eAfI1&gatewayAdapt=glo2deu

Modulpaket:
https://de.aliexpress.com/item/1005005122096217.html?spm=5261.ProductManageOnline.0.0.72d04edf3eAfI1&gatewayAdapt=glo2deu

Microchip: neue Cäsium-Frequenzstandards

Ein von MicroChip vor wenigen Stunden versendetes E-Mail bewirbt die hauseigene Linie von Cäsium-Frequenzstandards. Die Werbelinie verspricht dabei, dass das System nach Verlust der GPS-Verbindung seine Genauigkeit bis zu 14 Tage lang aufrecht erhalten kann, was die Störfestigkeit von Systemen erhöht.

(Bildquelle: Microchip)

Interessant ist nach Sicht des Autors vor allem, dass die unter https://www.microchip.com/en-us/products/clock-and-timing/components/atomic-clocks/atomic-system-clocks/cesium-time/4310b bereitstehenden Produkte mehr oder weniger klassische Messtechnik darstellen – Microchips Trend, mehr und mehr fertige Produkte anzubieten, setzt sich fort.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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CES-Allerlei – neue Kameras für Raspberry Pi, neuer Arduino, uvm

Die in Las Vegas stattfindende CES ist an sich für Consumerelektronik bekannt. Trotzdem gibt es auch dieses Jahr diverse Neuerungen für Elektroniker – wer eine Raspberry Pi-Kamera mit Autofokus, einen auf Sprachverarbeitung optimierten Arduino oder neue Bauteile sucht, findet hier eine Kurzfassung!

Neue Raspberry Pi-Kameras mit Autofokus

Das Kamerainterface des Raspberry Pi erlaubt seit Jeher die Einbindung von Kameras mit hoher Bandbreite. Ob der immer größer werdenden Leistungsfähuigkeit der Prozessoren kündigt Ebenezer Upton nun die dritte Version des Kameramoduls an, das – nach wie vor um 25US-Dollar – gleich in vier unterschiedlichen Varianten auf den Markt kommt.
Spezifischerweise bietet man die Module mit und ohne IR-Filter sowie mit normaler oder Weitwinkel-Optik an. Alle bringen indes eine Autofokusfähigkeit mit, die laut Ankündigung auch auf nur 5cm entfernte Objekte scharfstellen kann.

Bildquelle: https://www.raspberrypi.com/news/new-autofocus-camera-modules/

Als Sensor kommt dabei der IMX708 zum Einsatz, der eine Auflösung von 12MP verspricht. In der Tabelle findet sich dabei ein Vergleich der verschiedenen Modelle; bei der Bildquelle gibt es auch ein mit den neuen Modulen aufgenommenes Demovideo.

Bildquelle: https://www.raspberrypi.com/news/new-autofocus-camera-modules/

Arduino: audiobezogener ML-Chip auf neuestem Nicla-Board

Espressif bietet Entwicklern von Audiosystemen mit ADF (siehe auch https://github.com/espressif/esp-adf) seit einiger Zeit einen umfangreichen Satz von Bibliotheken an, die bei der Realisierung von audiobezogener Peripherie helfen. Mit dem Nicla Voice geht Arduino nun ebenfalls in diesen Beeich – neben dem bekannten nRF-Prozessor bringt man miut dem Syntiant NDP120 allerdings einen Koprozessor mit, der auf Audio-ML-Aufgaben optimiert ist.

Bildquelle: https://docs.arduino.cc/hardware/nicla-voice

Bildquelle: https://www.syntiant.com/ndp120

Zum Zeitpunkt der Drucklegung dieses Artikels gilt leider, dass das um rund 80USD erhältliche Board unter https://store.arduino.cc/pages/nicla-voice nur vorbestellbar ist – wann geliefert wird, ist noch unklar.

Interessant ist ausserdem, dass laut https://www.electronicdesign.com/resources/products-of-the-week/media-gallery/21257581/electronic-design-ces-5-new-components-that-stood-out-from-the-crowd auf der CES die Ankündigung des Nachfolgerchips erfolgte – der NDP115 soll mit weniger als einem Milliwatt an Energie auskommen, und ist im BGA-Gehäuse ab Stapel abnehmbar.

Seeed – Ochin Tiny Carrier Board für Compute-Module

Seeed bietet Nutzern des Compute Module 4 ein neues Basisboard an, das – wie in der Abbildung gezeigt – diverse Interfaces in vergleichsweise robusten Ports exponiert.

Bildquelle: https://github.com/ochin-space/ochin-CM4

Pi Pico W bekommt doch Bluetooth

Über die Probleme nut der Aktivierung des Bluetooth-Interfaces am Raspberry Pi Pico W wurde – siehe beispielsweise https://www.youtube.com/watch?v=_-5gPj0fphg – schon viel diskutiert.
Unter https://github.com/raspberrypi/pico-sdk/issues/1164 kündigt man nun an, für Version 1.5 des SDKs Unterstützung für Bluetooth nachzurüsten. Noch ist nicht klar, ob und wie dies erfolgt und welcher Funktionsumfang zu erwarten ist.

Bildquelle: https://github.com/raspberrypi/pico-sdk/issues/1164

Wiliot – Starterkit um 150USD

Das Emnergy Harvesting-Mikrocontrollertagstartup Wiliot geistert seit 2018 durch den Markt. Bisher waren die Produkte vor allem für Großkunden verfügbar – ein Trend, der sich mit dem in der Abbildung gezeigten Innovation Kit ändert.

Bildquelle: https://shop.wiliot.com/innovation-kit/

Im Bereich der Ausstattung zeigt sich Wiliot durchaus großzügig:

1
60 Days of Wiliot Cloud Services

2
12 x Battery Free IoT Pixels

3
2 x DualBand Bridge Devices

4
4 x Cardboard Spacers

Infineon – Grafik-Kooperation mit Altia

Während die meisten Mikrocontrollerhersteller mehr oder weniger offizielle GUI-Stacks anbieten, hielt sich Infineon in diesem Bereich bisher zurück. Für die kombinatorische TRAVEO-Serie geht das Unternehmen nun allerdings, wie unter https://www.infineon.com/cms/en/about-infineon/press/market-news/2023/INFATV202301-046.html vermeldet, eine Kooperation ein:

1
Altia CloudWare allows customers to test Infineons TRAVEO evaluation boards and develop HMIs with Altias software to quickly get embedded displays to market. With Altias cloudbased CloudWare, TRAVEO T2G can easily be configured, speeding up designs by providing a focused development portal for benchmarking and testing GUI designs on TRAVEO hardware. By utilizing the virtual CloudWare, there is no need for individual compliers, programs or debuggers.

Amazon Sidewalk: mehr Angebote für Hardwarehersteller

Wiliot ist nicht das einzige Unternehmen, das mit “neuartigen Technologien” im Bereich des Asset Tracking Umsatz erwirtschaften möchte. Mit dem an sich schon 2021 eingeführten SideWalk – die Technik ist in diversen Amazon Echo-Geräten verbaut, die als “Basisstationen” dienen – versucht sich auch Amazon in diesem Bereich. Als Funksystem kommt dabei eine als Sidewalk Application Layer bezeichnete Technologiemischung zum Einsatz, die Bluetooth LE, LoRA und 900MHz-FSK kombiniert (siehe auch https://www.amazon.com/Amazon-Sidewalk/b?ie=UTF8&node=21328123011).
Laut dem gut informierten angelsächsischen Newsdienst ElectronicDesign (siehe https://www.electronicdesign.com/technologies/iot/article/21257538/electronic-design-amazon-expands-sidewalk-network-to-more-thirdparty-developers) kündigte Amazon auf der CES an, an Partnerschaften mit weiteren Hardwareentwicklern interessiert zu sein.

EU: neue Richtlinie zum Gemeinschaftsgeschmacksmuster

Dass die EU eine eigene Geschmacksmusterrichtlinie (“Patent” für Designs) hat, verwundert nicht. Zwischen den Jahren wurde eine Aktualisierung der Richtlinie vorgenommen, die das Beratungsunternehmen Schönherr unter https://mailchi.mp/schoenherr.eu/eu-new-year-new-eu-design-law kurz vorstellt.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Espressif, GigaDevice und NXP – mehr Leistung im Kleinen

Nach dem Jahreswechsel gibt es jede Menge Neuerungen für Freunde heißer Chips. NXP schickt mit dem I.MX95 einen neuen Applikationsprozessor ins Rennen, während Espressif mit dem ESP32-P4 den bisher schnellsten (und mit am meisten GPIO-Pins ausgestatteten, aber dafür ohne Funkmodul auskommenden) ESP32 lanciert. GigaDevice bereitet derweil den Launch der im Heimatmarkt schon erfolgreich vertriebenen Automotivechips vor. Zu guter Letzt kündigt Google an, RISC-V in Android zu unterstützen.

Espressif: wir können auch ohne Funk

Espressifs Erfolgsrezept waren bisher Kombinationscontroller, die General Purpose-Rechenleistung und Funkmodul kombinierten. Mit dem ESP32-P4 geht Espressif nun – wie in der Abbildung gezeigt – einen anderen Weg.

(Bildquelle: https://www.espressif.com/en/news/ESP32-P4)

Für die Rechenleistung setzt Espressif dabei auf drei RISC-V-Kerne, die in einer big.little-artigen Architektur mit 400 (1 und 2) bzw 40 (3) MHz getaktet sind. Der Arbeitsspeicher am Chip ist 768KB groß, externes PSRAM wird wie immer unterstützt. Neben der normalen RISC-V-Leistung gibt es auch einen als PPA bezeichneten Grafikchip, der GUI-Applikationen beschleunigen soll.
Während der Chip bis zu 50 GPIOs und diverse Busse in Hardwarebeschleunigung unterstützt, gibt es diesmal kein Funkmodul. Espressif empfiehlt stattdessen folgende Vorgehensweise:

1
If the application requires wireless connectivity, ESP32P4 can easily connect, as a wireless companion chip, to any product of the ESP32C/S/H series over SPI/SDIO/UART, by using the ESPHosted or ESPAT solutions. ESP32P4 can also function as the Host MCU for other connectivity solutions, such as ACK, AWS IoT ExpressLink, etc.

Wie immer gilt, dass der Chip “irgendwann” in ESP_IDF unterstützt werden soll – wer schon jetzt mehr Informationen begehrt, muss sich an Espressifs Verkaufsteam wenden.

NXP – Applikationsprozessor mit mehr Leistung, 3D- und AI-Beschleuniger

Unter den High End-Chips für Smartphones hat sich mit Applikationsprozessoren ein neuer Chiptyp etabliert, der im Schema des vom Arduino Yun populär gemachten kombinatorischen Prozessrechner verschiedene Kerne (RT und OS) kombinieren. NXP liefert mit dem I.MX 95 nun einen neuen Vertreter dieses Genres aus.

Bildquelle: https://www.nxp.com/products/processors-and-microcontrollers/arm-processors/i-mx-applications-processors/i-mx-9-processors/i-mx-95-applications-processor-familyhigh-performance-safety-enabled-platform-with-eiq-neutron-npu:iMX95?tid=vaniMX95

Der Fokus liegt dabei auf den verschiedenen Beschleunigerengines, die NXP folgendermaßen beschreibt:

1
Die i.MX 95Familie verfügt über eine MultiCoreAnwendungsdomäne mit bis zu sechs Arm Cortex®A55Cores sowie eine unabhängige Sicherheitsdomäne, die aus einer leistungsstarken Arm CortexM7 und einer Arm CortexM33CPU besteht. S

Zur Grafikengine vermeldet NXP – eher lapidar – “3D GPU: OpenGL® ES 3.2, Vulkan® 1.2, OpenCL™ 3.0”, zum als eIQ Neutron NPU bezeichneten AI-Beschleuniger gibt es derzeit überhaupt keine Informationen.

Angemerkt sei, dass es sich hierbei um ein vollwertiges SoC handelt, zu dessen Inbetriebnahme unter Anderem externer DDR-Arbeitsspeicher erforderlich ist – eine durchaus komplexe Aufgabe.

GD32A503 – Automotive-MCU wird von IAR unterstützt

Im Heimatmarkt bietet GigaDevice mit dem auf einem Cortex-M33-Kern basierenden GD32A503 seit einiger Zeit einen für die Bedürfnisse des Automotivebereichs optimierten Controller an – in Europa ist das Bauteil bisher nicht verfügbar.

Bildquelle: https://www.gigadevice.com/zh-hans/press-release/gigadevice-launches-gd32a503/

Als ersten Schritt in den Westen kündigt IAR nun an, den neuen Chip zu unterstützen:

1
IAR Systems®, world leader in software and services for embedded development, and GigaDevice, a leading supplier of semiconductor devices, jointly announce the extended support of the latest release of IAR Embedded Workbench for Arm® 9.32.1 for GigaDevices GD32 MCU series. This includes the latest released GD32A503 family, GigaDevices automotivegrade microcontrollers based on the Cortex®M33 core.

Google: Android wird RISC-V unterstützen

Mobilcomputerplattformen mit “mehreren CPU-Architekturen” kennt man aus der Zeit von PocketPC – User und Entwickler waren über das Unterstützen und Anbieten mehrerer Applikationsvarianten leidlich erfreut. Im Hause Android könnte nun Ähnliches anstehen, wenn auch – Android basiert auf Java, IDEs haben sich weiterentwickelt – in entschärfter Form.
In der unter https://www.youtube.com/watch?v=70O_RmTWP58 bereitstehenden und auf dem RISC-V-Summit gehaltenen Keynote sprach Lars Bergstrom nun über die Zukunftspläne Googles für RISC64. 32Bit-Chips werden dabei explizit nicht unterstützt.

Von Fertigkeit ist das System indes noch weit entfernt – im Moment startet lediglich eine Kommandozeile, Bergstrom sprach von einem “mehrjährigen Fertigstellungsprozess”.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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ESP_IDF 5.1 bringt Unterstützung für ESP32-C6

Mit ausgiebiger Verzögerung hat Espressif nun auch die Auslieferung von ESP _ IDS 5.0 offiziell bestätigt. In einer kleinen Nebenmeldung erwähnt man auch, dass der ESP32-C6 – es handelt sich dabei um eine Variante des ESP32, die Bluetooth, WLAN und Matter gleichermaßen unterstützt – ab Version 5.1 des IDF-Frameworks Unterstützung finden wird.

Worum geht es hier?

Mit dem ESP32-C6 bietet Espressif eine neue Variante der hauseigenen Funk-Controller an, die auf die Realisierung von Gateways für das Matter-Protokoll optimiert ist.

(Bildquelle: https://www.espressif.com/en/news/ESP32_C6)

Aus technischer Sicht ist der C6 auch deshalb interessant, weil er einen RISCV-Kern als Hauptprozessor einsetzt, der mit bis zu 160 MHz Taktrate aufwartet.
Interessant ist außerdem das GPIO-Komplement, das je nach Gehäuse entweder 30 oder 22 GPIOs unterstützt.

Softwareunterstützung: als Preview.

Wie seit längerer Zeit im Hause Espressif übrig, gilt auch für den (am 9. April 2021 angekündigten) ESP32-C6, dass es sich dabei anfangs um klassische Bückware handelt. Spezifischerweise bedeutete dies, dass die in Entwicklung befindlichen Chips nicht am freien Markt verfügbar waren – wer sie nutzen wollte, musste das Verkaufsteam kontaktieren. Dies gilt nun zwar nach wie vor unverändert weiter, „neu“ ist aber die erstmalige Verfügbar-Werdung von öffentlichem Entwickler-Code.

Was gibt’s?

Spezifischerweise versprach Ivan Grokhotkov – er ist bei ESP Espressif als VP für Softwareentwicklung tätig – für die Version 5.1 von IDF erstmalige Unterstützung für den neuen Chip. Interessant ist, dass hier im Rahmen des erstmaligen SDKs noch nicht alle Funktionen des Typs unterstützt werden – Spezifischerweise gibt es unter https://github.com/espressif/esp-idf/issues/10423 eine detaillierte Kompatibilitätsliste (siehe Abbildung), die in den folgenden Schritten kurz ansehen werden.

(Bildquelle: https://github.com/espressif/esp-idf/issues/10423)

Funk-Unterstützung: derzeit nur WLAN.

Seltsam ist, dass die Parade-Funktion des neuen Chips derzeit im Allgemeinen nicht unterstützt wird. Wer die weiter oben genannte Kompatibilitätsliste besucht, stellt fest, dass eigentlich nur der WLAN-Teil gut unterstützt ist – sowohl die Koexistenz-Funktionen als auch die Unterstützung für Bluetooth sind zum Zeitpunkt der Drucklegung wie in der Abbildung gezeigt nicht verfügbar. Im Laufe der letzten Stunden rüstete man allerdings im Bereich der Smart Home-Protokolle nach.

Bildquelle: Espressif.

Peripherie-Geräte: teilweise.

Besser sieht es im Bereich der verschiedenen ohne-Chip-Peripheriegeräte aus: bis auf den Paralell IO Driver und die Kalibration des ADC ist unterstützt Espressif dabei im allgemeinen alle erwarteten Funktionen.
Schade ist in diesem Zusammenhang lediglich, dass die diversen Stromspar-Funktionen wie die-insbesondere hier auch der automatische Light Sleep-Modus-derzeit noch nicht unterstützt werden.

Selbiges gilt auch für die verschiedenen Sicherheits- und Krypto-Funktionen, die – im Allgemeinen – ebenfalls noch nicht unterstützt werden.

Bildquelle: Espressif.

Was weiter?

Offensichtlich ist, dass IDF in Version 5.1 noch keine „vollständige“ Unterstützung für den ESP32-C6 bietet. Nach Ansicht des News-Autors ist die explizite Nennung des ESP32-C6 in der „Changelog-Liste“ allerdings eine Aufforderung an interessierte Entwickler, Kontakt mit Espressif aufzunehmen. Wie immer ist hierfür das unter https://www.espressif.com/en/contact-us/sales-questions bereitstehende Formular vorgesehen.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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CH32V003 – Ressourcen und Beschnupperung der HAL

Der 10-Cent-Mikrocontroller aus dem Hause WCH überzeugt durch eine vergleichsweise vollständige IDE und einen durchaus leistungsfähigen Kern auf Basis der quelloffenen RISC-V-Architektur. Im Vorgängerartikel hatten wir die Inbetriebnahme der Platine beschrieben – hier wollen wir einen kleinen Blick auf HAL und Dokumentation werfen, um mehr über das System zu erfahren.

(Bildquelle: Autor)

Dokumentation: GitHub!

Dass der Newsaffe dieser Webseite kein besonderer Freund von Git bzw. GitHub ist, dürfte bekannt sein. Trotzdem setzt man im Hause WCH konsequent auf GitHub, wenn es um die Befriedigung der Bedürfnisse westlicher Entwickler geht. Spezifischerweise dient die URL https://github.com/openwch/ch32v003 als „Einsprungpunkt“ in alles, was da in der WCH-Welt kreucht und fleucht.

Zweigeteiltes Datenblatt.

Im Pleistozän der Mikrocontroller-Entwicklung galt, dass 8-Bit-Kerne in einem Datenblatt komplett beschrieben sind. Spätestens seit dem Aufkommen umfangreicher ARM-Cores gilt, dass Halbleiter-Hersteller ihre Dokumentation zwecks besserer Erfassbarkeit in ein Hardware-Datenblatt und in ein Plattform-Referenz-Manual unterteilen, das mehr Informationen über den Aufbau von GPIO-Treiber und Co zur Verfügung stellt.
WCH geht die Situation insofern einfacher an, als man die Dokumentation zwar in ein Datasheet und ein Reference Manual unterteilt, die beiden aber-im allgemeinen – „aufeinanderfolgend“ zu lesen sind. Beim Aufrufen der URLs https://github.com/openwch/ch32v003/blob/main/CH32V003DS0-EN.pdf und https://github.com/openwch/ch32v003/blob/main/CH32V003RM-EN.pdf gilt dabei, dass GitHub das Laden der Rich Text-Preview gerne verweigert – klicken Sie auf in der Abbildung grafisch hervorgehobenen Knopf, um einen Download-Prozess der PDF-Datei zu befehligen.

Bildquelle: Autor.

Statt Codegenerator: Beispiel-Repositorium

Man kann von MCC bzw. Cube halten, was immer man da will – außer Frage steht, dass grafische Generatoren die Inbetriebnahme der auf den Chips befindlichen Peripheriegeräte vereinfachen. Auch gilt allerdings, dass chinesische Halbleiterhersteller derzeit durch die Bank keine derartige Unterstützung anbieten – stattdessen geben Sie dem P. T. Entwickler einen mehr oder weniger umfangreiches Beispiel-Kompliment an die Hand, aus dem er dann durch Ausweidung die zum in Betrieb nehmen der vorliegenden Hardware benötigten Komponenten extrahiert. Im Fall unseres WCH CH32 ist dabei die URL https://github.com/openwch/ch32v003/blob/main/EVT/EXAM/ als Einsprungpunkt vorgesehen – wer sie öffnet, sieht wie in der Abbildung gezeigt eine Liste aller zur Verfügung stehenden Projektbeispiele.

Bildquelle: Autor.

Angemerkt sei in diesem Zusammenhang noch, dass die von MounRiver generierten Projektskelette sich eher an der Struktur von STMicroelectronics bzw. GigaDevice orientieren – Hardwaretreiber und sonstige HAL-Elemente sind Teil der Solution, und werden nicht wie in ESP 32-Projekten aus dem „globalen SDK“ zur Verfügung gestellt.

Experiment 1 – GPIO.

Als erstes en vivant angesehenes Codebeispiel will der Autor auf das unter der URL https://github.com/openwch/ch32v003/blob/main/EVT/EXAM/GPIO/GPIO_Toggle/User/main.c bereitstehende GPIO-Blinklicht zurückgreifen, das eine „anzuschließen“ Leuchtdiode periodisch zu blinken bringt.
Am interessantesten ist dabei die Art der Initialisierung des Pins, weil wir hier ein in der Welt von WCH immer wieder anzutreffendes Designpattern erstmals sehen:

1
void GPIO_Toggle_INIT(void)

2
{

3
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

4

5
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);

6
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

7
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

8
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

9
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

10
}

Neben der Bereitstellung des Arbeitstakts ist die Struktur GPIO_InitTypeDef relevant. Peripheriegeräte werden in der Welt von WCH im allgemeinen insofern konfiguriert, als der Entwickler im ersten Schritt ein Konfigurations-Struct angelegt, in dem die diversen Eigenschaften untergebracht werden. Danach folgt ein Aufruf einer Anwendungsmethode, die – oft unter Nutzung eines globalen Referenzobjekts wie hier GPIOD – die in der Struktur befindlichen Attribute nach außen schreibt.
Das eigentliche Blinken der GPIO-Pin-verbundenen Diode erfolgt dann nach folgendem, von GigaDevice und ST Microelectronics hinreichend bekannten Schema:

1
int main(void)

2
{

3
u8 i = 0;

4

5
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

6
Delay_Init();

7
USART_Printf_Init(115200);

8
printf(“SystemClk:%drn, SystemCoreClock);

9

10
printf(“GPIO Toggle TESTrn);

11
GPIO_Toggle_INIT();

12

13
while(1)

14
{

15
Delay_Ms(250);

16
GPIO_WriteBit(GPIOD, GPIO_Pin_0, (i == 0) ? (i = Bit_SET) : (i = Bit_RESET));

17
}

18
}

Interruptmethode im Fokus

Die Einrichtung der Interrupt-Engine ist bei den meisten Controllern ein Spezifikum – WCH stellt hierbei unter der URL https://github.com/openwch/ch32v003/blob/main/EVT/EXAM/EXTI/EXTI0/User/main.c ein weiteres Beispiel zur Verfügung, dessen Main-Routine vor allem aus dem Aufrufen der Delay-Funktion besteht:

1
int main(void)

2
{

3
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

4
Delay_Init();

5
USART_Printf_Init(115200);

6
printf(“SystemClk:%drn, SystemCoreClock);

7

8
printf(“EXTI0 Testrn);

9
EXTI0_INT_INIT();

10

11
while(1)

12
{

13
Delay_Ms(1000);

14
printf(“Run at mainrn);

15
}

16
}

Die Verbindung zwischen den Interrupt-Quellen und den Interrupt-Linien erfolgt von Hand – hierzu sind insgesamt drei Konfigurations-Routinen erforderlich, die im Beispiel folgendermaßen konfiguriert werden:

1
void EXTI0_INT_INIT(void)

2
{

3
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

4
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure = {0};

5
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure = {0};

6

7
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);

8

9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;

11
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

12

13
/* GPIOA —-> EXTI_Line0 */

14
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD, GPIO_PinSource0);

15
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;

16
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

17
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;

18
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

19
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

20

21
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI7_0_IRQn;

22
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;

23
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;

24
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

25
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

26
}

Zu guter letzt wollen wir noch ein Beispiel auf den Interrupt-Handler werfen, die nach folgendem Schema aufgebaut ist:

1
void EXTI7_0_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt(“WCH-Interrupt-fast”)));

2
void EXTI7_0_IRQHandler(void)

3
{

4
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)!=RESET)

5
{

6
printf(“Run at EXTIrn);

7
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); /* Clear Flag */

8
}

9
}

Interessant ist hier vor allem die Zeile void EXTI7_0_IRQHandler(void) attribute((interrupt(“WCH-Interrupt-fast”)));, die den C-Compilers darüber informiert, dass die jeweilige angesprochene Funktion als Interrupt-Handler vorgesehen ist. Wichtig ist außerdem noch der Aufruf von EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); , um die Interruptengine nach der erfolgreichen Verarbeitung des eingegangenen Ereignisses wieder „scharf“ zu schalten.

ADC, I2C und Co

Das im letzten Artikel – siehe URL Beitrag “CH32V003 – Experimente mit dem Zehn Cent-Mikrocontroller” – vorgestellte Blockschaltbild bewies, dass der Chip durchaus umfangreiche Peripheriegeräte mitbringt.

Bildquelle: http://www.wch-ic.com/products/CH32V003.html

Ein interessantes Beispiel, das unter der URL https://github.com/openwch/ch32v003/blob/main/EVT/EXAM/ADC/Auto_Injection/User/main.c bereitsteht, demonstriert die Inbetriebnahme der ADC-Engine. Auch hier kommen Konfigurations-Structe zum Einsatz:

1
void ADC_Function_Init(void)

2
{

3
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure = {0};

4
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

5

6
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);

7
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);

8
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);

9

10
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;

11
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

12
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

13

14
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;

15
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

16
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

17

18
ADC_DeInit(ADC1);

19
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;

20
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;

21
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;

22
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;

23
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;

24
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;

25
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

Interessant ist außerdem, dass der CH32 eine Software-Kalibration mitbringt, die folgendermaßen zu aktivieren ist:

1
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 1, ADC_SampleTime_241Cycles);

2
ADC_InjectedChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 1, ADC_SampleTime_241Cycles);

3
ADC_Calibration_Vol(ADC1, ADC_CALVOL_50PERCENT);

4
ADC_AutoInjectedConvCmd(ADC1, ENABLE);

5
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

6

7
ADC_ResetCalibration(ADC1);

8
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));

9
ADC_StartCalibration(ADC1);

10
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

11
}

Das eigentliche Auslesen erfolgt dann durch „Anstoßen“ des Konversionsprozesses:

1
u16 Get_ADC_Val(u8 ch)

2
{

3
u16 val;

4
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

5
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));

6
val = ADC_GetConversionValue(ADC1);

7
return val;

8
}

Die I2C-Engine unterstützt ihrerseits dabei sowohl den Master- als auch den Slave-Betrieb: das unter https://github.com/openwch/ch32v003/blob/main/EVT/EXAM/I2C/I2C_7bit_Mode/User/main.c stehende Beispiel illustriert die Vorgehensweise zur Initialisierung.

Ausblick und Zukunft.

Außer Frage steht, dass das Fehlen eines grafischen Konfigurationseditors die Arbeit mit dem CH32 ein wenig erschwert. Andererseits gilt, dass der Preis – in Stückzahlen bei Anforderung beim Verkaufsteam werden die 10 Cent erreicht – ausreicht, um den Aufwand zu rechtfertigen. Der Autor hofft, dass diese Experimente „Anstoß“ für eigene Versuche sind.

In eigener Sache.

Der Newsaffe möchte diese Gelegenheit nutzen, um sich von der Leserschaft für dieses Jahr zu verabschieden. Ich wünsche einen guten und vor allem gesunden (Stichworte: Streit/nervliche Belastung re Feierplanung, Glatteis, Feuerwerk und Alkohol) Rutsch und hoffe, euch alle im neuen Jahr in alter Stärke wieder zu sehen.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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CH32V003 – Experimente mit dem Zehn Cent-Mikrocontroller

Wenige Tage vor dem Beginn des Weihnachts-Wahnsinns traf auch der zweite Teil des WCH-Evaluationsboards ein. Hier ein kurzer Erstbericht, der die Inbetriebnahme und Beschaffung der Komponenten beschreibt. Ein Folgeartikel wird auf HAL und Co eingehen.

Worum geht es hier?

Die von WCH bereitgestellten Mikrocontroller-Boards bzw. Mikrocontroller benötigen per se keine großen Beschreibung: es handelt sich dabei um einen in Stückzahlen um etwa zehn Cent erhältlichen Mikrocontroller, der sich von den diversen im Markt herumwurlenden 8051-Derivaten dadurch unterscheidet, dass er auf einem vollwertigen RISC-V-Kern basiert. Abbildung eins zeigt das auf der Webseite des Herstellers herunterladbare Blockschaltbild.

Bildquelle: http://www.wch-ic.com/products/CH32V003.html?.

Interessant ist in diesem Zusammenhang außerdem der Besuch der unter http://www.wch-ic.com/products/CH32V003.html bereitstehenden Webseite der Controller-Familie. Aufmerksame Beobachter sehen dort wie in Abbildung zwei gezeigt eine ganze Tabelle verschiedener Varianten – langfristig dürfte WCH also planen, „weitere“ RISC-V-Chips in der preiswerten Klasse anzubieten.

Bildquelle: http://www.wch-ic.com/products/categories/47.html?pid=5#data

Tindie als Evaluationsboard-Lieferant.

Obwohl WCH den Fokus der hauseigenen Anstrengungen offensichtlich auf den Heimatmarkt legt, ist das Unternehmen ausländischen Experimenten gegenüber nicht negativ eingestellt. Auf Tindie findet sich unter der URL https://www.tindie.com/products/adz1122/ ein online-Shop, der zur Controllerfamilie passende Boards feilbietet. Wichtig ist bei seiner Nutzung vor allem, dass die Programmierung über ein – derzeit nur teilweise entschlüsseltes – proprietäres Kommunikationsprotokoll erfolgt, das in einem als WCH-Link bezeichneten Kommandogerät implementiert ist. Achten Sie also unbedingt darauf, unter der URL https://www.tindie.com/products/adz1122/ch32v003-risc-v-mcu-development-board/ sowohl das Paket Development Board als auch das Paket WCH-Link zu bestellen.
Für die eigentliche Inbetriebnahme ist es erforderlich, Steckerbuchsen einzulöten – auch heute gilt, dass sich die Komponenten wohl nicht allzu einfach per Pick and Place platzieren lassen. Empfehlenswert ist nach Ansicht des Autors die in der Abbildung gezeigte Konfiguration, die das „direkte“ Anstecken erlaubt.

Bildquelle: Tamoggemon Holding K. S.

Im Rahmen der OOBE implementiert der Anbieter dabei ein einfaches Programm, das – neben der bei Vorhandensein von Versorgungsspannung immer leuchtenden LED PWR – die zweite LED D1 zum Blinken bringt.

IDE: MounRiver Studio.

Sehr preiswerte Mikrocontroller basieren allzu oft auf ancienten 8-Bit-Kernen, die mit arcanen IDEs programmiert werden und keinen vernünftigen Debugger mitbringen.
Im Fall der von WCH angebotenen Plattform haben wir diese Probleme nicht – unter der URL http://www.mounriver.com/download findet sich eine eclipsebasierte und als MounRiver Studio bezeichnetes Entwicklungspaket, das zumindest zum Zeitpunkt der Drucklegung dieses Artikels komplett kostenlos ist.
Obwohl die Chinesen „nominell“ Windows, Mac OS und Linux gleichermaßen unterstützen, empfiehlt sich die Arbeit mit Windows, weil neue Versionen des Produkts dort zuerst herauskommen. Sei dem wie es sei, erfolgt die folgenden Experimente unter Nutzung der Datei MounRiver_Studio_Setup_V183.zip – extrahieren Sie sie und führen Sie das Installationsprogramm aus, um die IDE auf ihrer Windows 10-Workstations zu installieren. MounRiver ist sonst eine standardisierte Eclipse-IDE, die im Allgemeinen alles bietet, was ein C-bzw. C++-Entwickler erwarten würde.
Für die eigentliche Projekterzeugung setzen Sie dann auf den in der Abbildung gezeigten Assistenten – achten Sie darauf, die MCU voll (also als CH32V003F4P6) zu qualifizieren.

Ausblick: das Projektskelett im Fokus.

Neue MounRiver-Projekte beginnen mit der Realisierung eines „Spiegels“, der den UART zur Weiterleitung eingehender serieller Informationen nutzt. Im Interesse der Lustigkeit wollen wir dieses Projektskelett im Folgeartikel kurz zerlegen, um mehr über die HAL zu erfahren. Bis dahin hofft der Autor, dass die Exkurse zu eigener Beschäftigung mit dem System animieren!

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Zwischenjährlicher Lesestoff: von EMC über den Overheadprojektor zum Radar

Wer zwischen den Jahren nach intellektuellem Entertainment sucht, findet hier eine Liste interessanter Teardowns und Neuankündigungen der letzten Tage.

STMicroelectronics: TouchGFX erleichtert GUI-Design durch Einbindung von Stock-Creatives

Das Nutzen eines GUI-Stacks ist nur die halbe Miete: wer attraktive Benutzerschnittstellen realisieren möchte, braucht auch Grafiken, Schriftarten und mehr.

(Bildquelle: STMicroelectronics)

Mit TouchGFX Stock bietet ST nun eine Bibliothek an sogenannten “Stock Images” an, die auf STM32-Chips lizenzfrei nutzbar sind:

1
Since the icons are from Googles freetouse library and ST owns the rights to all the other resources, TouchGFX Stock has a generous license that allows teams to use the assets for free, even for commercial projects, as long as they run on STM32 devices.

Leider gibt es zum Zeitpunkt der Drucklegung nur die unter https://blog.st.com/touchgfx/ bereitstehende Ankündigung – weitere Informationen fehlen.

GigaDevice – Fokus auf Motorregelungen

Der im Messtechnikbereich seit längerer Zeit sichtbare Trend zur Spezialisierung auf bestimmte Einsatzbereiche setzt sich im Mikrocontrollerbereich fort. In einem bei EETimes unter https://www.eetimes.eu/gigadevice-presents-gd32-mcu-product-portfolio-and-development-ecosystem/ erschienenen Interview klarifiziert GigaDevice die hauseigene Controllerstrategie, die im Mikrocontrollerbereich auf Turbinen- und Motorsteuerungen fokussiert.

(Bildquelle: GigaDevice)

M5Stack T-Lite: Thermokamera-”Experimentierkit” auf Basis des MLX90640

Mit dem unter der URL https://shop.m5stack.com/products/m5stick-t-lite-thermal-camera-dev-kit-mlx90640 um 79US-Dollar plus Versand erhältlichen T-Lite bietet M5Stack einen Thermosensor”baukasten” an, der einen ESP32 mit dem von Melexis entwickelten Sensor kombiniert.

Die eigentliche Auflösung des Thermosensors beträgt dabei 32×24 Pixel, ein kleines IPS-Farbdisplay erlaubt die direkte Anzeige der ertrotzten Ergebnisse.

Lesestoff für Freunde von EMC/EMI

EMC und EMI gelten oft als schwarzmagische Wissenschaft. Wer sich für Emissionsquellen in mit Netzspannung versorgten Schaltreglern interessiert, findet bei CUI unter der URL https://www.cui.com/blog/emi-filter-components-what-they-are-and-how-they-work mehr Informationen. Besonders lobenswert empfand der Autor die detaillierte Besprechung der Rolle von X- und Y-Kondensatoren.

(Bildquelle: CUI)

Würth vergleicht in der unter https://www.we-online.com/de/support/wissen/application-notes?d=anp116-gigabit-ethernet-schnittstelle-unter-emv-gesichtspunkten bereitstehenden Application Note ANP116 derweil verschiedene Spielarten der Implementierung von Gigabit Ethernet im Bezug auf ihre Störemissionen. Hervorzuheben sind hier die verschiedenen Experimente mit den Wegen zum “Grounding” der Ethernetbuchse.

(Bildquelle: Wuerth)

24GHz-Personenerkennungsradar um nur 7USD

Spätestens seit TIs Experimenten mit mmWave-Evaluationsboards gilt, dass Millimeterwellenradare im Breitenmarkt angekommen sind. SeeedStudio bietet unter der URL https://www.seeedstudio.com/24GHz-mmWave-Sensor-Human-Static-Presence-Module-Lite-p-5524.html nun ein im 24GHz-Bereich arbeitendes Radarmodul an, das auf die Erkennung von Personen optimiert ist.

(Bildquelle: Screenshot von Seeed)

Interessant ist an der vorliegenden Platine, dass sie für die Nutzung als Peripheriegerät für Arduinos vorgesehen ist – Treiber und Co liefert SeeedStudio mit.

Ethernet aus SPI

Die “Zweckentfremdung” von in Mikrocontrollern enthaltenen Peripheriegeräten ist per Se nichts neues. Uinter der URL https://imihajlov.tk/blog/posts/eth-to-spi/ findet sich eine neue Spielart – das SPI-Peripheriegerät eines STM32 wird mit etwas Glue Logic in ein Ethernet-Interface umgewandelt.

Picoprojektor-Zerlegung

Produkte wie der auf AliExpress weit verbreitete Miniprojektor YT200 mögen keinen Fernseher arbeitslos machen, funktionieren – in ihrem eingeschränkten Rahmen – aber durchaus gut und taugen ob der Simplizität als “Trainingsgerät”. Raymond Ma bietet in seinem unter http://167.172.222.165/teardown-yt200-mini-projector-pixels-so-big-and-so-few/ bereitstehenden Blog nun eine Analyse, die einen verblüffend einfachen internen Aufbau präsentiert.

Microchip: detaillierte Analyse der FDA-Regelungen für Medizinprodukte im Bezug auf Datensicherheit

Die lang erwartete neue Medizinprodukterichtline der VS-amerikanischen Regulierungsbehörde FDA erschien wenige Tage vor den Weihnachtsfeiertagen. Microchip bietet unter der URL https://www.microchip.com/en-us/about/media-center/blog/2022/landscape-of-cybersecurity nun eine Liste von wichtigen Aspekten an, die sich auf Kryptographie und allgemeine Sicherheit beziehen. Selbst wer nicht an Medizinprodukten arbeitet, sollte die Liste zwecks Fortbildung studieren…

In eigener Sache

Der Newsaffe hat sich eine Staupe eingefangen und liegt darnieder. Aus diesem Grund verspätet an alle die gefeiert haben: Frohe Weihnachten! Alles Gute für 2023!

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Neue Bauteile – MAX78002 mit Extraspeicher, Knochenschall-Mikrophon und mehr

In der Welt der Bauteile gibt es Zuwachs: im Hause u-blox bietet man ein auf einem ESP32 basierendes Modul an, während TI einen IC für Shunt-Messverstärker offeriert. STMicroelectronics erweitert das Ökosystem im Bereich Entwicklerwerkzeuge um ein Kommandozeilenwerkzeug, das Compiler und Co zentralisiert ansprechbar macht.

Worum geht es hier?

Die Bauteilindustrie steht nie still. Hier eine Liste von Komponenten, die neu am Markt sind und die der Autor – subjektiv – als interessant empfand!

Texas Instruments INA241x – Messverstärker für Shunts mit PWM-”Filter”

Pulsbreitenmodulation führt zu verschiedenen Störsignalen, die Messverstärker mal mehr und mal weniger aus dem Takt bringen. Mit der INA241x-Serie bietet TI nun Bausteine an, die bei Schaltfrequenzen von bis zu 125KHz die in der Abbildung gezeigte Topologie erlauben.

(Bildquelle: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina241a.pdf)

Im Bereich der Spannungsfestigkeit verspricht TI einen Arbeitsbereich von -5V bis +110V, die Verstärkungseinstellung ist in Hardware festgelegt und beträgt je nach Type 10V/V, 20V/V, 50V/V, 100V/V oder 200V/V. Die im SOT-23-8-Gehäuse erhältlichen Chips kosten in Hunderterstückzahlen weniger als drei Euro.

STMicroelectronics VL53L7CX – TOF-Sensor mit 90 Grad breitem Blickfeld

Der zum VL53L5CX pinkompatible neue Entfernungssensor bietet eine Auflösung von 8×8 Pixeln und eine Scanrate von bis zu 60Hz an, der maximale Messbereich beträgt 350cm.
Neu ist an der vorliegenden Variante das erweiterte Blickfeld, das sich wie in der Abbildung gezeigt durch Drehung des Sensors auf eine Breite von 90 Grad erweitern lässt. Das mit 8 Euro auch in Stückzahlen recht teure Bauteil lässt sich durch eine Dreierkaskade auf einen Scanbereich von 180° x 60° erweitern.

(Bildquelle: STMicroelectronics)

MAX78002 – MAX78000 mit mehr Speicher

Das häufigste gegen den MAX78000-AI-Beschleuniger geäußerte Argument war der sehr geringe Speicher, der die Größe der Modelle beschränkte. Mit dem MAX78002 legt Maxim nun nach. Neben einer Taktsteigerung des Hauptprozessors (von 100 auf 120 MHz) wächst der Sapeicheraufbau auf 2.5MB Flash, 64KB ROM, und 384KB SRAM – das Vorgängermodell hatte nur 512KB Flash und 128KB SRAM.
Im Bereich der eigentlichen neuronalen Engine gab es ebenfalls Steigerungen:

1
The CNN engine has a weight storage memory

2
of 2MB, and can support 1, 2, 4, and 8bit weights (sup

3
porting networks of up to 16 million weights). The CNN

4
weight memory is SRAMbased so that AI network up

5
dates can be made on the fly. The CNN engine also has

6
1.3MB of data memory.

7

8

9
vs

10

11

12
The CNN engine has a weight storage memory of

13
442KB, and can support 1, 2, 4, and 8bit weights (sup

14
porting networks of up to 3.5 million weights). The CNN

15
weight memory is SRAMbased, so AI network updates

16
can be made on the fly. The CNN engine also has 512KB

17
of data memory.

Der neue Funktionsumfang wird durch Einschränkungen im Bereich der Spannungsversorgung erkauft: der Eingangsspannungsbereich des neuen Bauteils reicht nur von 2.85 bis 3.6V, der Energieverbrauch steigt auf 23.9μA/MHz.
Zu guter Letzt gibt es auch ein MIPI-Interface für Kameras und Unterstützung für einige andere Massenspeicher-Interfaces, um die Entgegennahme der zu verarbeitenden Informationen zu erleichtern – weitere Informationen finden sich im unter https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/MAX78002.pdf bereitstehenden Datenblatt.

u-blox NORA-W2 – ESP32-Modul aus dem Hause ublox

Schon die Entscheidung, auf einen zweikernigen Xtensa LX7 zu setzen und ihm Bluetooth- und WLAN-Transmitter zur Seite zu stellen, illustriert klar auf welche Kundenschicht u-blox mit der NORA zielt. Im Datenblatt findet sich dann sogar die in Abbildung gezeigte Struktur, die die ESP32-S3-CPU klar benennt.

(Bildquelle: u-blox)

Die 10.4 x 14.3 mm großen Module sind in zwei Versionen verfügbar – der W251AWS hat keine interne Antenne, während der W256AWS eine auf einem ProAnt-Design basierende PCB-Antenne mitbringt. Mit Hunderterpreisen im Bereich von 6.60 bzw 6.63EUR ist der Preisunterschied zu anderen ESP32-Modulen geringer, als man auf den ersten Blick annehmen würde.
Mit dem um 25 Euro erhältlichen Evaluationskit USB-NORA-W256AWS steht außerdem ein relativ preiswertes Testboard am Start.

(Bildquelle: u-blox)

PUI Audio – Knochenschallmikrophon für bessere Geräuschunterdrückung

Aus der Logik folgt, dass Geräuschunterdrückung nur dann gut funktioniert, wenn dem Algorithmus hochqualitative Eingangsdaten zur Verfügung stehen. Mit dem VMM-1627L-R sendet PUI nun ein Bauteil ins Rennen, das auf die Aufzeichnung von Knochenschall spezialisiert ist.
Leider bietet das unter https://api.puiaudio.com/file/0d3aba6b-d873-47e3-9562-36729cec779b.pdf bereitstehende Datenblatt nur vergleichsweise lapidare Informationen zum Thema – eine diesbezügliche Anfrage läuft allerdings bereits.

ROHM: kompaktere Shunt-Widerstände

ROHM bietet im Bereich 0508 (1.25mm × 2.0mm) eine Serie neuartiger Shuntwiderstände an, die trotz der geringen Größe des Widerstands bis zu 1W Verlustleistung verkraften.

Bildquelle: https://www.presseagentur.com/rohm/detail.php?pr_id=6497&lang=en

Provertha: 2.5mm hohes Wire-to-Board-Verbindungssystem

Provertha schickt ein neues Steckerformat ins Rennen, das sich um die Verbindung aus Kabel und Platine kümmert. WireClip-Bauteile sind dabei NICHT lötfrei, werden aber als extrem zuverlässig beworben.

(Bildquelle: Provertha)

Vishay – neue eFuses

Unter dem Begriff eFuse kommen Bauteile auf den Markt, die “programmierbare Sicherungen” realisieren. Bisher waren die Controller meist auf das Ansteuern externer Transistoren optimiert – mit dem SIP32434 bietet Vishay nun eine Variante an, die eine “Komplettlösung” des Problems darstellt.

(Bildquelle: Vishay)

Über die externen Widerstände lässt sich dabei ein Grenzstrom von 0.5A bis 6A einstellen; die dabei erreichbare Genauigkeit beträgt +/- 7%. Im Bereich der Eingangsspannung erlaubt das Bauteil bis zu 28V, in Hunderterstückzahlen kostet das Bauteil rund 1.5 EUR.

Molex: wasserdichte USB-C-Stecker

USB ist auch im Industriebereich nicht mehr wegzudenken: leider erweisen sich die Stecker oft als mechanisch anfällig. Molex bietet mit dem 217804-0001 eine IPx8-zertifizierte Variante an. Angemerkt sei, dass das Bauteil in Hunderterstückzahlen nach wie vor gute vier Euro kostet.

STMicroelectronics STM32CubeCLT – Kommandozeilenwerkzeug für IDE-Bauer

Mit dem unter https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubeclt.html bereitstehenden Paket aus diversen Kommandozeilenutilities möchte STMicroelectronics Drittsanbietern das Nutzen der hauseigenen Werkzeuge für die folgenden Aufgaben erleichtern:

1
Compile and link

2
Target board programming

3
Application run

4
Application debugging

ADR3625 – 2.5V-Referenz mit 70mA Ausgangsstrom

Wo eine Spannungsreferenz ist, ist ein Puffer-Opamp meist nicht fern. Wer für eine Spannungsreferenz in Hunderterstückzahlen zwischen 6 und 8 Euro zu zahlen bereit ist, und mit einer initialen Genauigkeit von +/- 0.04V auskommt, findet in der ADR3625 einen neuen Weg.Die Temperaturgenauigkeit beträgt 3 ppm/°C, eine preiswertere Variante verdoppelt beide Parameter.

(Bildquelle: Analog Devices)

Als Drift spezifiziert AD “160 ppm at 4500 Hr”.
Interessant ist hier auch die unter https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an82f.pdf bereitstehende Application Note, die unter Anderem Informationen zum PCB-Layout bietet.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Verbesserung der Verfügbarkeit für Raspberry Pi avisiert, Neuigkeiten zur Zero-Roadmap

Im Rahmen der Chipkrise wurde die Verfügbarkeit von Eben Uptons weitverbreiteten Prozessrechnern wesentlich schwieriger: Wer nicht mit einem Pico arbeiten konnte, musste warten oder ans Scalper höhere Preise bezahlen. In einem Artikel am hauseigenen Blog verraten die Uptoniten mehr über ihre Zukunftspläne und gehen auf die Liefersituation ein.

Verbesserung der Verfügbarkeit beginnt im zweiten Quartal 2022.

Dass die Raspberry Pi Foundation einst – auch – als Outlet bei Nokia im Rahmen des Meltemi-Projekts übrig gebliebene BroadCOM-Prozessoren herangezogen wurde, dürfte ob des Naheverhältnisses zwischen Eben Upton und BroadCom nicht überraschend sein.

(Bildquelle: Autor)

Upton spricht jedenfalls davon, dass man im kommenden Jahr eine wesentlich „bessere“ Übersicht über das Verfügbar-werden der diversen zu Assemblage  benötigten Halbleiter haben wird. Spätestens im zweiten Halbjahr rechnet man davon, dass eine „unbegrenzte“ Verfügbarkeit wieder hergestellt wird:

1
For a variety of reasons, we leave 2022 with much better visibility of our future silicon supply chain than we entered with. As a result, we can say with confidence that, after a lean first quarter, we expect supply to recover to prepandemic levels in the second quarter of 2023, and to be unlimited in the second half of the year.

Die eigentliche Wiederherstellung der Verfügbarkeit erfolgt dabei invers zum jeweiligen Industrie-Verbrauch. Als erstes sollen Zero und Zero W für Endkunden zurückkehren, danach rechnet man mit der Reaktivierung des Raspberry Pi 3 A Plus.

Es geht weiter: Industrie-Kunden werden bevorzugt, einige Krumen für Normalbenutzer

Seit einiger Zeit ist bekannt, dass die Raspberry Pi Foundation – einst als educational non profit gestartet – industriellen Anwendern des Raspberry Pis bevorzugt Stückzahl zuweist. Wer eine industrielle Anwendung vorweisen kann und keine Raspberry Pis hat, soll sich (nach dem Ansehen der Offerte von Shenzhen Xunlong und Radxa bzw RS Components) unter der bekannten E-Mail-Adresse business@raspberrypi.com melden.
Um die „Enthusiasten“ nicht vollends in Richtung anderer Häuser zu vertreiben, legt die Raspberry Pi Foundation nun rund 100 000 Einheiten der folgenden Modelle für den Einzelverkauf zur Seite:

1
As a thankyou to our army of very patient enthusiast customers in the runup to the holiday season this year, weve been able to set aside a little over a hundred thousand units, split across Zero W, 3A+ and the 2GB and 4GB variants of Raspberry Pi 4, for singleunit sales.

Wer einen oder mehrere dieser Prozessrechner für sich ergattern möchte, soll die unter https://rpilocator.com/ bereitstehende Such-Webseite verwenden – sie durchsucht die „Reserven“ aller als Approved Reseller bezeichneten offiziellen Wiederverkäufer von Ebenezer Upton-Prozessrechnern.

Raspberry Pi Zero wird teurer.

In der Welt des Raspberry Pi sind Preiserhöhungen im Allgemeinen selten – Spezifischerweise stellt man sich selbst die folgende Scorecard aus:

1
Weve generally absorbed these cost increases ourselves, holding the prices of our products constant, and making less profit on each unit. The exceptions have been the 2GB variant of Raspberry Pi 4, which we returned to its original $45 price point; and Compute Module 4, where we applied an acrosstheboard $5 price increase to all variants.

Im Rahmen der Verteuerung der diversen Komponenten kann die Raspberry Pi Foundation den Raspberry Pi Zero, der von Anfang an nur in begrenzter Stückzahl pro Nase verkauft wurde, nicht mehr auf seinem Preispunkt halten. Aus diesem Grund gibt es nun eine Preiserhöhung – der „kleine“ Zero kostet fortan statt fünf zehn US-Dollar, der mit einem WLAN-Funkmodul ausgestattete Zero W steigt von zehn auf 15 US-$.
Der „Wegfall“ der soeben erwähnten Volumens-Beschränkungen ist für 2023 avisiert:

1
once Zero products return to volume availability in 2023, we no longer expect to see the singleunit limitations that have been a feature of Zero since its launch

Diskussion: Mehr zu den Zeros.

Wer den unter https://www.raspberrypi.com/news/supply-chain-update-its-good-news/bereitstehenden Ankündigungs-Post nach unten scrollt, findet in der Diskussion einige interessante Wortmeldungen von Mitgliedern der Raspberry Pi Foundation. Erstens plant man – siehe Sicherheitsscreenshot – in Zukunft einen Nachfolger des Zero 2W, der vor allem mehr Arbeitsspeicher mitbringen soll.

(Bildquelle: Raspberry Pi).

Als eine der „Begründungen“ für die bessere Verfügbarkeit führt Ebenezer Upton an, dass die hier im 28 nm-Prozess gefertigten Chips mehr und mehr auf kleinere Nodi übersiedeln – analog zu dem Trend im Mosfet-Markt (siehe https://www.instagram.com/p/Cl8SryGNa_j/) gilt auch hier, dass dies zu einer „Entlastung“ der mit höheren Strukturgrößen arbeitenden Nodi führen wird.
Interessant ist außerdem, dass für den Zero 2W – derzeit keine Preiserhöhungen geplant sind. Ebenda gibt es auch Informationen zu verkauften Stückzahlen und zu einem Folgemodell mit eMMC (Stichwort Vibrationen re SD-Slot).

(Bildquelle: Raspberry Pi).

Zu guter Letzt konnte sich Liz Upton – sie ist die Ehefrau des Gründers – eine Spitze gegen den ehemaligen Partner RS Components nicht verbieten. Angemerkt sei, dass RS Components vorher (berechtigterweise) eine Kartusche in Richtung der Raspberry Pi Foundation losließ – das Bellen des Hundes bestätigt im Allgemeinen die Güte des Treffers.

(Bildquelle: Autor)

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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KEIL, STMicroelectronics, ARMBian 22.11 und mehr – Softwareupdates für Jedermann

Spätestens seit der Electronica 2022 ist klar, dass Software aus der Welt der Elektronik nicht mehr wegzudenken ist. Nutzer verschiedener Softwaresysteme der Embeddedwelt bekommen Updates, während Espressif die hauseigene Unterstützung für Matter erweitert. SigFox zieht sich derweil – wohl endgültig – aus den USA zurück.

ARMKeil 5.38a mit neuem Compiler

Die wahrscheinlich meistgehasste IDE des Embeddedbereichs liegt nun in Version 5.38a vor. Die wichtigste Aktualisierung bzw. Änderung betrifft das Verhalten im Umgang mit Konfigurationsdateien – diese sollen nun in einem an den Manifestmerger von Android Studio erinnernden Verfahren “kombiniert” werden (siehe https://developer.arm.com/documentation/101407/0538/Dialogs/Tools/Configure-Merge-Tool).
Außerdem ist der ARM-Compiler in Version 5 ab Sofort nicht mehr Teil der Distribution, sondern muss bei Bedarf seperat heruntergeladen werden. Weitere Informationen zur Thematik finden sich unter https://developer.arm.com/documentation/107778/5-38a/MDK-Version-5-38a.

ARMBian 22.11 verfügbar

Das communitygetriebene ARMBian liegt ab Sofort in Version 22.11 vor. Die wichtigste Neuerung ist Unterstützung für Bananapi M5, Odroid M1 und Rockpi 4C plus; insbesondere im Bereich des RockPi gibt es diverse Fehlerbehebungen, die unterm Strich zu besserer Benutzererfahrung führen (siehe auch die unter https://docs.armbian.com/Release_Changelog/ bereitstehende Änderungsliste).

Wer ARMBian zur Interaktion mit Hardware nutzt, bekommt auf mehr Zielsystemen Unterstützung für die gpiod-Bibliothek:

1
AR1335 Add gpiod library to armhf and arm64 server + desktop images

Arduino-PLC – Programmiersoftware ab Sofort verfügbar

Wir haben Arduinos Einstieg in die Welt der SPS unter STM32-Chips sowohl mit der Arduino IDE als auch mit den diversen IEC 61131-3-Programmiersprachen kompatibel ist. ![](” class=”link-to-topic” data-topic-id=”545671″ href=”/topic/545671#new”>Beitrag “Arduino OPTA – SPS aus dem Hause Arduino” en Detail beschrieben – neben der Arduino IDE kündigten die Italiener für das Produkt ja auch eine SPS-bezogenere IDE an.
Mit der derzeit nur für 64bit-Windows verfügbaren Arduino PLC IDE steht nun einie neue IDE bereit, die die Programmierung der SPS mit den in diesem Bereich üblicheren Programmiersystemen bzw Programmiersprachen erlaubt.
Die unter https://www.arduino.cc/en/software nach Herunterscrollen downloadbare Software ist dabei nur Teil der Lösung.

(Bildquelle: Screenshot)

Zur Nutzung der diversen in IEC61131-3 spezifizierten Programmiersprachen ist ein unter https://store.arduino.cc/products/plc-key-portenta-machine-control bereitstehender und 16 Euro teurer Key erforderlich, der folgende Programmiersysteme freischaltet:

1
Ladder Diagram

2
Functional Block Diagram

3
Structured Text

4
Sequential Function Chart

5
Instruction List

Weitere Dokumentation zur Bedienung findet sich unter https://docs.arduino.cc/software/plc-ide.

STMCubeIDE – Version v 1.11.0 verfügbar

STMCubeIDE erfuhr ebenfalls eine Aktualisierung. Fokus ist diesmal erstens das Hinzufügen einiger neuer Mikrocontrollertypen, außerdem integriert STMicroelectronics die hauseigenen Lehrvideos besser in das System.

BILD
(Bildquelle: https://www.st.com/resource/en/release_note/rn0114-stm32cubeide-release-v1110-stmicroelectronics.pdf)

Da STMicroelectronics im Rahmen des Releases auch einige Dutzend Issues fixt, ist eine Aktualisierung auf jeden Fall ratsam.

Espressif – mehr Unterstützung für Matter

Dass Espressif auf das Smart Home-Protokoll Matter setzt, dürfte für Leser unserer Nachrichten keine große Überraschung sein. Als – derzeit einzige – Neuerung im allmonatlichen Espressif-Newsblast präsentiert das Unternehmen nun einen Dienst, der die teilweise “haarige” Parametrierung und kryptographische Absicherung erleichtert:

1
But the requirements to have each device programmed with a unique PKI certificate signed by an authorized entity increases the manufacturing complexity and cost. Espressif, as a comprehensive solution provider within the Matter ecosystem, addresses this problem by providing manufacturing services that focus on security and compliance.

(Bildquelle: Espressif)

Mit dem “Cloud-based DAC-Generation Service” bietet Espressif ausserdem einen Service an, mit dem schon im Feld befindliche Geräte ebenfalls die notwendigen Credentials erhalten – zumindest dann, wenn sie OTA-fähig sind.

SigFox – ab Sofort ohne USA

Vor einigen Monaten gab es kaum eine Woche, wo der Insolvenztanz von SigFox nicht für News sorgte. Die Übernahme durch UnaBiz scheint die Probleme bei dem Anbieter von Funksystemen im Allgemeinen gelöst zu haben – allerdings auch das US-Netz. Der im Allgemeinen gut informierte Branchennewsdienst EnterpriseIOTInsights spricht in einem lesenswerten Artikel (siehe https://enterpriseiotinsights.com/20221207/internet-of-things-4/we-did-what-we-said-unabiz-on-six-months-of-sigfox-plus-new-funds-big-plans) folgendes:

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The single most major liability, dropped from the debt pile in the acquisition, was Sigfoxs failed USA network operation, . . . $150 million in unsecured debt. Its new expansion drive, to be funded by the Series B round, focuses on Asia Pacific, Europe, Latin America, and the Middle East; there is no mention of the US, which will only now be addressed via unified LPWAN solutions.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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