Kategorie: News

Stunden vor der Electronica ist es nochmals an der Zeit, einen Rundblick auf den Bauteilmarkt zu werfen. Neben diversen Neuankündigungen gibt es auch Neuigkeiten von Richard Kaussler – der Doyen der Halbleiterdekapitation stellt seine Inhalte ab Sofort unter Creative-Commons-Lizenz CC BY-NC 4.0.

OSRAM – Photodiode mit menschenaugenähnlicher Empfindlichkeitskurve

Photodioden liefern ein “Integral aller eingehenden Photonen” – aus der Logik folgt, dass es nicht möglich ist, aus diesem Signal Informationen über die spektrale Verteilung des eingehenden Lichts (lies: Farben etc) zu ermitteln. Wer Photodioden zur “Helligkeitserkennung” einsetzt, braucht dies in vielen Fällen nicht – wünschenswerter wäre es, wenn die Diode eine dem menschlichen Auge ähnliche Charakteristik aufweist. OSRAM realisiert dies nun in der SFH 2240 A01.

(Bildquelle: OSRAM)

Die in Hunderterstückzahlen gute 70 Cent pro Stück kostende Diode liegt in einem SMD-Gehäuse vor, und verhält sich sonst so, wie man es von einer Diode erwartet – der Vorteil liegt lediglich in der dem menschlichen Auge angepassten Empfindlichkeitskurve.

PUI Audio: diverse SMD-Lautsprecher

Insbesondere in Volumensanwendungen fallen die Kosten für die Assemblage ins Budget – das manuelle Anstecken und/oder Einlöten eines Lautsprechers liesse sich einsparen, wenn der Pick and Place-Automat die Komponente direkt platziert.
Damit ist die Existenzgrundlage der neuen Produkte aus der SMS-Serie von PUI Audio hinreichend beschrieben: es sind entweder 0.5 Watt oder 1 Watt Leistung liefernde Lautsprecher, die per SMD montierbar sind und eine Impedanz von 30 Ohm aufweisen. Einige davon bieten einen erweiterten Temperaturbereich – allgemein gilt aber, dass der Arbeitsbereich meist nur von 800Hz bis 10000Hz reicht. Außerdem kosten die Teile in Hunderterstückzahlen ab 5EUR aufwärts, was das Erreichen des Break Even-Punkts nicht unbedingt erleichtert.

PUI Audio: wasserfeste Lautsprecher in AS-Serie

Konventioneller – also mit einer Impedanz von 4 Ohm – kommt die AS-Serie des gleichen Herstellers zum Entwickler. Wichtigstes Argument für die Serie ist die Zertifikation gemäß IP 65.

TI – Shunt-Messverstärker mit leistungsstarker galvanischer Trennung

Shunts sitzen oft in Bereichen, wo galvanische Trennung zum Rest der Auswertungslogik zumindest wünschenswert ist. Sofern ihre Applikation mit einem Eingangsbereich von +/- 250 mV zurecht kommt, schickt TI mit dem AMC1400-Q1 ein passendes Bauteil ins Rennen.

(Bildquelle: TI)

Im Allgemeinen liefert der AMC1400 dabei, was man von ihm erwartet. Die galvanische Trennbarriere hält 60 Sekunden lang 7500V stand, und ist nach diversen Standards des Automotivebereichs zertifiziert – haarig ist nur, dass sich TI das Bauteil auch in Hunderterstückzahlen mit gut 10EUR pro Bauteil bezahlen lässt.

TDK – MEMS-Mikrophon mit zur Bestückungsseite zeigendem Eingang

Microchip – AVR**DD-Achtbitter mit 5V-Fähigkeit

Das Feld neuer 5V-Mikrocontroller überließen die diversen Hersteller lange Zeit NuvoTon – mit der AVR**DD-Serie, die nun zu den Distributoren kommt, bietet MicroChip einen neuen Achtbitter für diesen Spannungsbereich an.
Innovativ ist an diesen Bauteilen vor allem die Multi-Voltage I/O (MVIO)-Funktion. Sie realisiert einen digitalen Port, der – wie in der Abbildung gezeigt – in einem seperaten Spannungsbereich leben kann.

(Bildquelle: Microchip, via https://www.microchip.com/en-us/products/microcontrollers-and-microprocessors/8-bit-mcus/core-independent-and-analog-peripherals/system-flexibility/mvio)

Sonst sind die Bauteile mehr oder weniger normale AVRs – die Abbildung dekodiert die verschiedenen Offerte.

(Bildquelle: Microchip)

FTDI FT232RN – FT232-USB-UART mit Taktausgang

FTDIs FT232-Serie enthält seit jeher einen integrierten Oszillator. Mit der Chipvariante RN bieten die Schotten nun eine neue Version des Chips an, die diesen Takt auch zur Versorgung anderer Chips nutzbar macht.

(Bildquelle)

Zum Exponieren der Taktsignale setzt FTDI dabei – wie üblich – auf die frei programmierbaren C BUS-Signale, die nun auf Wunsch auch die folgende Funktion aufweisen:

Richard Kaussler – Chipbilder ab Sofort unter CC

Wer Richard Kausslers unter https://www.richis-lab.de/ bereitstehende Webseite noch nicht kennt, muss sie sofort besuchen – dort finden sich (teilweise hoch detaillierte) Dekapitationsbilder verschiedenster Halbleiter. Ab Sofort sind diese unter der Creative Commons-Lizenz, was die Weiterverwendung erleichtert.

(Bildquelle: Autor)

Wichtig ist, dass die Nutzung ob der unter https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.de en Detail beschriebenen Variante der Lizenz nur für nichtkommerzielle Zwecke erlaubt ist.

Richard Kaussler – hocheffiziente Laserdiode

Aufgrund mehrfacher Leserhinweise sei auf die unter https://www.richis-lab.de/Opto14.htm beschriebene Kyocera 910-00011-IT verwiesen – eine neuartige optoelektronische Lichtquelle, die – wie in der Abbildung gezeigt – wesentlich höhere Lichtmengen emittiert.

(Bildquelle: Richard Kaussler)

Laird Performance Materials Eccosorb JCS-Next – Isolator für 30-90GHz

Mit Eccosorb JCS-Next schickt das zur DuPont-Gruppe gehörende Unternehmen Laird Performance Materials ein Isolatormaterial ins Rennen, das sich auf die Abschirmung extrem hoher Frequenzen spezialisiert hat. Mit Preisen von bis zu 800EUR für eine 12 Zoll große Kachel ist das Material indes alles andere als preiswert.

(Bildquelle: Laird)

In eigener Sache – ab morgen Electronica

Ab Morgen berichtet der Newsaffe allabendlich von der Electronica. Wer sich vor Ort treffen möchte, soll per Kommentar Laut geben oder einfach zur OEMSecrets-Standparty kommen und nach dem Zigarrenraucher suchen. Wie in den letzten Jahren gibt es dort außerdem permanent – also während aller vier Messetage – unbegrenzt Freibier.

(Bildquelle: OEMSecrets)

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Im Hause Arduino stand man den Neuerungen im Prozessrechnerwesen eher chancenlos gegenüber – um 2017 herum erzaehlte ein slowakischer Universaldistributor im Vertrauen, dass sich Arduino-Boards teilweise um den Faktor 10 schlechter verkaufen als die “einfacher programmierbaren” Raspberry Pis. Nun gibt es erste Experimente mit MicroPython.

Worum geht es hier?

Python ist eine interpretierte Sprache. Das von Damien George vorangetriebene Projekt bietet eine extrem kompakte Version des Interpreters an, die auf aller Herren Microcontroller lauffähig ist. Als IDE kommen meist Systeme wie Thonny zum Einsatz, die eher wenig komfortabel sind.
In einem der als Arduino Labs bezeichneten Experimente bieten die Italiener nun einen hauseigenen Editor an, der sich optisch an Arduino IDE 2.0 orientiert. Ausserdem gibt es für die folgenden drei Boards offizielle Firmwares:

Firmware am Arduino RP2040 Connect installieren

Die Auslieferung der unter https://docs.arduino.cc/micropython/ bereitstehenden Firmware erfolgt in Form einer .uf2-Datei, zu deren Installation der Controller in den Downloadmodus versetzt werden muss. Hierzu ist eine Brücke zwischen den Pins REC und GND erforderlich, danach noch ein Druck auf Reset. Sodann erscheint ein Laufwerk namens RPI-RP2, auf dem die Firmwaredatei unterkommt.

(Bildquelle: https://docs.arduino.cc/tutorials/nano-rp2040-connect/rp2040-python-api)

Nach dem erfolgreichen Kopieren sollte der Nano wie ein normaler RP2040 neu starten – in Tests des Autors erkannte der RP2040 die auf der Arduino-Website hochgeladenen uf2-Dateien reproduzierbar nicht, und startete stattdessen abermals das von der Arduino IDE zuletzt einprogrammierte Programm. Passende Firmware findet sich unter https://micropython.org/download/ARDUINO_NANO_RP2040_CONNECT/ -das rund 800KB große File https://micropython.org/resources/firmware/ARDUINO_NANO_RP2040_CONNECT-20220618-v1.19.1.uf2 funktionierte problemlos.

Kurzes Codieren

Als Nächstes starten wir probeweise Thonny 4.0, wo sich der Arduino RP2040 wie in der Abbildung gezeigt konfigurieren lässt.

(Bildquelle: Autor)

Für einen ersten Test bietet sich dann folgendes von Arduino bereitgestelltes Snippet an, das mit dem Accelerometer der Platine interagiert:

Seine Ausführung in Thonny liefert das in der Abbildung gezeigte Ergebnis.

(Bildquelle: Autor)

Für die eigentliche Kommunikation nach Außen stehen die in der Abbildung gezeigten GPIO-Mappings zur Vefügung.

(Bildquelle: Arduino)

Als Nächstes bietet sich die Ausgabe einer charakteristischen Wellenform an:

Die Abbildung zeigt die am Oszilloskop (LeCroy 9354AM) sichtbare Wellenform.

(Bildquelle: Autor)

Experimente mit dem hauseigenen Editor

Als Nächstes bietet sich der Besuch der URL https://labs.arduino.cc/en/labs/micropython an, wo die hauseigene IDE zum Download bereitsteht. Nach Download und Extraktion erfolgt der Start folgendermaßen:

Schließen Sie an dieser Stelle Thonny, und klicken Sie danach auf Connect. Nach erfolgreichem Verbindungsaufbau präsentiert sich die IDE wie in der Abbildung gezeigt.

(Bildquelle: Autor)

Bis auf arduinotypischeres Aussehen bietet diese IDE nichts, was über Thonny hinausgeht – Funktionen wie IntelliSense sucht man vergeblich.

Wie geht es weiter?

Arduino wird nicht müde, die Experimentalität dieses Produkts zu betonen – in der Theorie könnten die Italiener schon morgen aufhören, Python zu unterstuetzen. Nach Ansicht des Autors ist dies aber eher unwahrscheinlich – MicroPython ist portabel, die User könnten zu anderen Boardherstellern fliehen. Außerdem ist die hauseigene IDE alles andere als komfortabel.
Fraglich ist eher, ob sich die – doch teureren – Arduinos im Pythonbereich durchsetzen. Büedhonisdas mögen (abseits des ML-Bereichs) nicht zur Elite der Elektroniker gehören, die Community ist aber eng vernetzt…und so schwierig ist die Nutzung von ESP32-Boards am Ende dann auch wieder nicht…

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In Zusammenarbeit mit dem italienischen Relaisspezialisten Finder bietet Arduno nun eine kompakte SPS an, die auf Basis eines STM32-Chips sowohl mit der Arduino IDE als auch mit den diversen IEC 61131-3-Programmiersprachen kompatibel ist.

(Bildquelle: Arduino)

Welche Technik kommt zum Einsatz?

Als Hauptprozessor setzt die Arduino srl diesmal auf den STM32H747XI aus dem Hause STMicroelectronics – ein Zweikerncontroller, der einen M7- und einen M4-Kern kombiniert. Ein Secure Element ist im Chip integriert, die Kommunikation mit der (Arduino) Cloud erfolgt auf Wunsch unter Beachtung des X.509-Standards.

(Bildquelle: ST, via https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32h747xi.html)

Ob der Zusammenarbeit mit Finder sind die Relais durchaus leistungsfähig – in der Ankündigung verspricht man vier Kanäle mit einer Leistung von je 2.3kW. Für die eigentliche Installation am Einsatzort kommen dann DIN-Hutschienen zum Einsatz.
Neben der Programmierbarkeit mit der Arduino IDE verspricht man auch Unterstützung für verschiedene im SPS-Bereich weit verbreitete Programmiersysteme:

Wie kommuniziert die OPTA nach Außen

Ob der Cloud-Integration gilt, dass die Arduino-SPS – logischerweise – auch zur Kommunikation mit dem Internet befähigt sein muss. Die Arduino SRL bietet die SPS in drei Varianten an, die sich im Bezug auf die verwendeten Interfaces unterscheiden:

Die unter https://docs.arduino.cc/hardware/opta bereitstehende Dokumentation geht dann – wie in der Abbildung gezeigt – im Bezug auf die Interfaces ins Detail. Neben den vier Relais gibt es auch zehn analoge Eingänge.

(Bildquelle: Arduino)

Im Bereich Umgebungsrobustheit verspricht Arduino IP20, als Temperaturbereich führt man -20 bis +50°C ins Feld.

Preisliches

Zum Zeitpunkt der Drucklegung dieses Artikels dieses Artikels ist die OPTA noch nicht kaufbar. Unter der URL https://store.arduino.cc/pages/opta gibt es lediglich die Möglichkeit, sich auf die Warteliste zu setzen – wann und zu welchem Preis der neueste Spross der Arduino Pro-Familie auf den Markt kommt, ist noch unklar.

(Bildquelle: Autor)

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Arms Reaktion auf RISC-V ist – so viel ist nach dem letzten Entwicklerkongress klar – die „Flucht nach oben“. Waren RISC-V-Chips bisher im Embeddedbereich gut vertreten (Stichwort GigaDevice), so greift die Architektur nun nach höherwertigen Einsatzgebieten. Hier eine Liste interessanter Ankündigungen der letzten Tage.

Worum geht es hier?

Auch wenn die ARM-NVIDIA-Übernahme mittlerweile vom Tisch ist: wer ARM-Chips einsetzt, bindet sich an die “rule based international order”. Mit RISC-V steht eine quelloffene ISA zur Verfügung, die von asiatischen und amerikanischen Halbleiterherstellern gleichermaßen umgesetzt wird.
Waren die Chips bisher vor allem für MSR-Aufgaben vorgesehen, so treten nun Varianten an, die ihren Nutzern mehr Leistung, beispielsweise zur Ausführung von Android oder von AI-Payloads, ermöglichen.

Alibaba: XuanTie C908 Midrange-CPU auf Basis von RISC-V

T-Head Semiconductor – auch bekannt als Alibaba sein Halbleiterbauer – bietet seit einiger Zeit RISC-V-Chips an – auf der Webseite der RISC-V-Association findet sich die in der Abbildung gezeigte Grafik, die die Produkte samt Roadmap illustriert.

(Bildquelle: https://riscv.org/blog/2022/11/xuantie-c908-high-performance-risc-v-processor-catered-to-aiot-industry-chang-liu-alibaba-cloud/ )

Neu ist nun der C908 – ein Chip, der zwar leistungsfähiger als der C906 ist, dem hauseigenen High End-Modell C910 aber unterlegen ist. Ziel des Chips ist dabei die Unterstützung von Aufgaben der künstlichen Intelligenz – als Betriebssystem dürfte Linux zum Einsatz kommen, weil der Kernel in der Version 5.19 bereits Unterstützung für den neuen Chiptyp mitbringt.
Interessant ist an diesem Chip auch, dass in ihm eine Gruppe verschiedener neuer RISC-V-Features, teilweise sogar zum ersten Mal, unterstützt wird:

Noch ist allerdings nicht klar, wann der C908 auf den Markt kommen wird, und vor allem, ob er auch außerhalb Chinas angeboten werden wird. Erste Benchmarks finden sich bei der Bildquelle.

Andes Technologies plant Hochleistungskernfamilie AX60.

Andes Technologies – das Unternehmen sitzt in Formosa – bietet vor allem „IP-Cores“ auf Basis der RISC-V-ISA an. Neu ist die AX60-Familie – dabei handelt es sich um RISC-V-basierte Chips, die aber die 64 Bit-Version der ISA umsetzen.

(Bildquelle: http://www.andestech.com/en/2022/11/02/andes-technology-unveils-the-andescore-ax60-series-an-out-of-order-superscalar-multicore-risc-v-processor-family/ ).

Neben der Ankündigung der Familie steht mit dem A 65 ein erster Vertreter am Start. Es handelt sich dabei um einen Chip mit einer 13-stufigen Pipeline, der verschiedene Architekturerweiterungen wie das Kryptographiemodul und die Bit-Manipulations-Instruktionen umsetzt.
Explizit betont Andes im Rahmen der Ankündigung außerdem, dass die Chips auch für den Einsatz im Mehrkernprozessor vorgesehen sind:

Im Bezug auf die Verfügbarkeit verspricht Andes Technologies, dass “wichtige Referenzkunden“ mit 2023 mit dem Chip interagieren können – der Normalkunde soll bis Ende desselben Jahres Zugang bekommen. Dies bedeutet allerdings nicht, dass auch tatsächlich Chips folgen – viele der Kerne dienen in verschiedenen kleineren-Special-Interest-Chips als Rechenelement.

SiFive: zwei neue Chips mit Android-Unterstützung

Waren die bisherigen Neuzugänge asiatischer Provinienz, so liefert auch das in San Mateo, Kalifornien ansässige Unternehmen SiFive neue Kandidaten – interessant ist daran, dass einige der Gründer der Firma ursprünglich an der Universität zu Berkeley gearbeitet haben, die er im Bereich der Spezifikation der ISA eine Führungsrolle einnimmt.

Die vom im Allgemeinen gut informierten Branchendienst cnx-software unter https://www.cnx-software.com/2022/11/02/sifive-p670-and-p470-risc-v-processors-add-risc-v-vector-extensions/ als Alternativen zu ARMs Cortex A78- und A55 beschriebenen Chips sind beide für den Smartwatch-Bereich vorgesehen:

(Bildquelle: cnx)

Im Rahmen der Ankündigung erwähnte SiFive außerdem die Arbeiten an der Android-Integration:

Was folgt daraus?

Die Entwicklung eigener Einplatinencomputer auf Basis eines SoC ist eine Aufgabe, die für Kleinunternehmen nicht oder nur schwierig zu bewältigen ist – die Bausteine sind sowohl im Bezug auf die Spannungsversorgung als auch im Bezug auf das Speicherinterface auf keinen Fall mit “gewöhnlichen” MCUs vergleichbar.
Das Aufkommen der hier gezeigten Controller ist trotzdem von Relevanz: wer an einem Projekt arbeitet, ist in der heutigen Weltlage immer gut beraten, die politischen “Seiteneffekte” bestimmter Designentscheidungen im Hinterkopf zu behalten. Über kurz oder lang werden einige der hier vorgestellten Chips in Einplatinencomputern zum Einsatz kommen – wer die Schlagworte bzw Chipnamen kennt, kann den hauseigenen SBC-Lieferanten ausserdem oft in die richtige Richtung stupsen…

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Nach dem Entwicklerkongress setzt Espressif die regelmäßigen Veröffentlichungen der ESP-News fort – diesmal dreht sich alles um Matter bzw Thread. Auch im Hause TI gibt es Neuigkeiten zum Matter, während MicroChip den PIC32 mit neuen Varianten versieht. Was es sonst an Neuerungen in der Welt des Mikrocontroller gibt, präsentiert dieser News-Roundup.

Was ist Matter?

Im Smart-Home-Bereich setzen Hersteller nicht auf den Lock-in-Effekt, sondern eher auf „offene“ Standards. Matter ist dabei spezifisch ein von der CSA – einst bekannt als Zigbee Alliance -erzeugtes Konnektivitätsprotokoll, das für die Kommunikation zwischen den Geräten sowohl auf WLAN als auch auf Thread setzen kann. Neuartig ist vor allem, dass die Kommissionierung unter Nutzung von Bluetooth LE erfolgt. Dank umfangreiche Standardisierung ist bis zu einem gewissen Grad sichergestellt, dass verschiedene Geräte untereinander ohne Probleme kommunizieren können.

Espressif: ESP32-H2 gemäß Thread 1.3.0 zertifiziert

Wie im Fall so gut wie aller Industriestandard-Gremien gibt es auch im Fall von Matter bzw. Thread mehr oder weniger umfangreiche Zertifikationen an, die Implementationen als kompatibel auszeichnen. Der RISC-V-basierteESP 32-H2 sowie das „dazugehörende“ Thread-SDK wurden nun gemäß Version 1.3.0 des Standards zertifiziert.

(Bildquelle: Espressif).

Im Hintergrund plant Espressif dabei kombinatorische“ Einsatzszenarien, die neben den H2-ESP32 auch auf gewöhnliche ESP32 setzen, die sich beispielsweise um die Bereitstellung der Netzwerkfunktionalität kümmern.

(Bildquelle: Espressif).

Zur „praktischen Fühlbarmachen“ dieser Technologie setzt Espressif auf das in Abbildung drei gezeigte Board, das zwei SOC unter Nutzung von UART und SPI verbindet.

Bildquelle (https://github.com/espressif/esp-thread-br).

Außerdem steht ein mehr oder weniger schlüsselfertiges SDK zur Verfügung, das verschiedene höherwertige Funktionen realisiert.

Vorprogrammierte ESP-Module.

Mit der Zero Code-Initiative bietet Espressif seit einiger Zeit Varianten der hauseigenen SOCs an, die mit Firmware ausgeliefert werden und eine Art und Funkchips ersetzen.
Ab sofort gibt es – sieheAbbildung – neue Varianten, die für die Nutzung mit Matter vorgesehen sind.

(Bildquelle: Espressif).

Wie so oft gilt leider auch hier, dass Espressif zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels weder Preise noch Bestellungen anbietet. In der unter https://www.espressif.com/en/news/ESP-ZeroCode_Modules erfolgenden Ankündigung findet sich lediglich der Beweis, dass interessierte Entwickler bitte Kontakt mit dem Espressif-Verkaufsteam aufnehmen sollen.

Texas Instruments: SimpleLink-Software bietet Matter.

Wo Espressif ist, ist Texas Instruments nicht fern – wenige Stunden nach der Veröffentlichung der Espressif-News legte Texas Instruments eine Ankündigung nach.

(Bildquelle: Texas Instruments).

Spezifischerweise gibt es ab sofort neue Software für die CC2652R7 (Thread, 3.01USD) und CC3235SF (Wi-Fi, 4.53USD) – die Preise sind jeweils für Tausende-Stückzahlen. Alternativ dazu gibt es außerdem die Entwicklungskitsa LP-CC2652R7 (Preis: 39,99 US-Dollar) und LP-CC3235SF (Preis: 54,99 US-Dollar), um schnell Produkte auf Basis der Chips von Texas Instruments zu realisieren.

QuecTel: Python läuft direkt auf Funkmodulen.

MicroPython, CircuitPython und Co. mögen im Bezug auf die Effizienz der entstehenden Systeme nicht unbedingt marktführend sein – Pythonistas findet man allerdings vergleichsweise leicht, was Entwickler-Kosten reduzieren hilft.
Mit QuecPython schickt der Funkmodul-Anbieter nun einen dedizierten Python-Port ins Rennen, der sich direkt auf den Modul ausführen lassen soll.

(Bildquelle: Quetschstellen).

Wer „mehr“ erfahren möchte, kann sich unter der URL https://www2.quectel.com/l/467361/2022-11-02/dxrcvb für ein am 25. November stattfindendes Webinar anmelden – die Anmeldung lohnt sich auch wenn man nicht teilnehmen möchte, weil Quectel danach die Folien zuschickt.

MicroChip: PIC32MK ab sofort im SSOP-Gehäuse.

Microsoft bietet mit der PIC32MK-Serie seit einiger Zeit sehr leistungsstarke 32bit-Controller an, die neben einem eingebetteten DSP auch Unterstützung für CAN FD und vergleichsweise viel Remanentspeicher mitbringen.
Im Bereich der Gehäuse bietet man ab sofort zwei neue Pakete an:

Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass die Produkte derzeit nur als Muster zur Verfügung stehen – wann sie in Serie verfügbar werden, ist zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels noch nicht klar

Designhinweise für Planaren-Antennen.

Wer seine Antenne auf der PCB unterbringt, spart Platz und Kosten. Unter https://hackmd.io/oaFVCqXNSZO_LdZHaAnW_g?view findet sich ein nach Ansicht des Autors durchaus lesenswertes Dokument, das verschiedene Hinweise und Best Practices für erfolgreiche Designs zur Verfügung stellt.

In eigener Sache: News-Affe auf der Electronica!
Meine Wenigkeit wird sich alle vier Tage auf der Electronica in München aufhalten. Wer eine Zigarre rauchen möchte, oder sich einfach so treffen möchte, soll per Kommentar laut geben.

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Nach dem Erfolg des im letzten Jahr online abgehaltenen Kongresses beschloss man im Hause ARM, an vorhandenen Erfolgen anzuschließen. Auch die 2022-Version des hauseigenen Entwicklerkongresses fand deshalb als virtuelles, über das Internet an sie bares Event statt. Was im Rahmen des Keynote- und Masterclass-Tag vorgestellt wurde, erklärt dieser Artikel.

Worum geht es hier?

GigaDevice-, STMicroelectronics und Co. fertigen zwar Mikrocontroller – das logische Design der eigentlichen Rechengeräte (explizit nicht der Peripherie) wird allerdings von ARM zugekauft. Mit dem DevSummit hält ARM seit einigen Jahren Kongresse ab, die P. T. Entwickler über die „Neuerungen und Änderungen“ informieren.
Seit der Coronavirus-Pandemie werden diese online abgehalten. Neu ist dieses Jahr vor allem, dass das Event – wie in der Abbildung gezeigt ist – nun in Form von zwei separaten Tagesgruppen stattfindet.

Manchmal kann man sich als Teilnehmer von Embedded-Konferenzen vorkommen wie Phil Connors – für nicht-Film-Gebildete handelt es sich dabei um einen Journalisten, der im Film Groundhog Day jeden Tag die gleiche Szene erleben muss. Ganz analog zur Espressif Devcon schickte ARM mit Mark Hambleton einen VP ins Rennen, der -siehe auch die beiden Abbildungen – die „Welt der Software“ im Embeddedbereich ausrief.

(Bildquelle alle: ARM)

Naturgemäß betonte Mark Hambleton, dass die Welt der Softwareentwicklung mehr und mehr von Standards abgestimmt wird – ob der Erfolge von ARM mbed OS in der letzten Eclipse-Umfrage (siehe https://www.mikrocontroller.net/topic/545149) gilt allerdings, dass der Mensch mit voller Hose gut zu stinken hat.
Arm setzt dabei durch die Bank auf das Anbieten “neuer“ Softwarelösungen, und verspricht unter anderem eine gemäß der „PSA“ (hauseigener Sicherheitsstandard) zertifizierte Firmware-Update-API.

Mach alles im Haus

Im Handcomputerbereich wird bis heute darüber spekuliert, ob Microsofts Entscheidung, sich mit Nokia ein Microsoft sein Handy Bauer“ zuzulegen, den Zusammenbruch von Windows Phone beschleunigt hat.
Da Apple allerdings mehr und mehr auf hauseigene Hardware setzt, scheint man bei Microsoft ebenfalls ähnliche Gedanken anzulegen – Redmond wurde von Pavan Davuluri vertreten, der bei Microsoft für die Device-Sparte verantwortlich ist und in seinem Vortrag betonte, wie „wichtig“ die Partnerschaft zwischen Microsoft und ARM ist.

Müsste man den Vortrag zusammenfassen, so fällt klar auf, dass der Vortrag anders der Fokus seiner Präsentation auf der Nutzung von ARM am „Desktop“ und im Bereich von Full Feature-Systemen liegt.
Dienstalte Hardware-Entwickler werden sich außerdem darüber ärgern, dass man ab etwa des 16. Minute seines Vortrags mehrfach die “Wichtigkeit“ des Softwareentwicklers in den Vordergrund zog.

ARMv9, reloaded.

Eine „wirklich neue“ Architektur gab es nicht zu sehen. Gary Campbell betonte im Rahmen seiner Keynote allerdings „Erweiterungsmöglichkeiten“, die ARMv9 noch leistungsfähiger machen sollen. Besonders wichtig wurde dabei die Vektorerweiterung.
Das nicht-Ankündigen komplett neuer Prozessoren bedeutet allerdings nicht, dass es im Hause ARM nicht Zuwachs gibt. So gibt es beispielsweise im Cloudbereich Ankündigungen von neuen Chips, die ARM derzeit aber noch nur unter Codenamen erwähnt.

Vom Blitz getroffen!

Neben den eigentlichen Keynotes schaltete ARM im ersten Schritt auch eine Gruppe von Lightning Talks frei – der Angelsachse versteht darunter kürzere Vorträge, die wie ein Impulsvortrag verschiedene Themen kurz beleuchten und Denkanstöße geben sollen.
Mit Jacob Beningo und Trevor Martin packte ARM dabei zwei durchaus bekannte Software-Embedded-System-Urgesteine aus, die über die „Veränderungen des Marktes“ reflektieren durften.
Sehr interessant empfand der Autor auch den Vortrag von Pete Warden – er ist ein ehemaliger Google-Ingenieur, der sich dort mit verschiedenen AI-Frameworks auseinandersetzen durfte. Mittlerweile bietet er mit dem Unternehmen Useful Sensors eine Gruppe „vorgefertigte“ Geräte bzw. Sensoren an, die „AI als Service“ kapitulieren. Das erste Produkt der in der Abbildung gezeigte Personen-Sensor.

Der Gedanke dieses Produkts ist, dass ein einzelner GPIO-Pin ausreicht, um Informationen über die Anwesenheit von Personen zu erreichen – wackelt eine Person ins Bild, so wird der Ausgang High. Auf Seiten des Haus-Mikrocontroller bzw. des Entwicklers der MSR-Software ist ein keinerlei Verständnis von Machine-Learning erforderlich.

Kampf dem Talkradio

Wer im Labor arbeitet, hört entweder Musik oder Talk Radio. Sowohl Musikszene als auch Talkshow-Hosts dürften in den nächsten Wochen Konkurrenz bekommen: im Rahmen des Events bietet ARM mehr als 100 Videos an, die – als Masterclass bezeichnet – einen tiefergehenden Einstieg in verschiedenste Themen aus dem ARM-Ökosystem anbieten.
In diesem Bereich war die Themenauswahl übrigens ausgewogen – neben einigen Windows-und Cloud-bezogenen Themen gab es Vorträge zu AI, aber auch einige „klassische“ Präsentationen, beispielsweise zur mit zu fortgeschrittenen Methoden des Debuggings.
Arm Virtual Hardware wurde ebenfalls von einer Präsentation abgedeckt, die ein virtualisiertes STM32U5-Board in verschiedene Prozesse der Continous Integration einband.

Lohnt es sich?

Schon weil die Teilnahme komplett kostenlos ist, spricht nichts dagegen, die URL https://devsummit.arm.com/flow/arm/devsummit22/ aufzurufen und sich ein Konto zuzulegen.

Fazit.

Müsste man die Botschaft der Keynotes zusammenfassen, so ist es eindeutig – ARM spürt die Hitze, die von Produkten wie dem GigaDevice GD32VF oder dem noch preiswerteren WCH-Chip ausgehen. Als Reaktion darauf versucht das Unternehmen, nach oben zu schwimmen, um im Desktop und sonstigen Bereichen Land zu gewinnen – naturgemäß auf Kosten von x86-Entwicklern.
Inwiefern sich dies langfristig auf Elektroniker auswirkt, ist zum jetzigen Zeitpunkt schwer abschätzbar. Außer Frage ist allerdings, dass die Welt des “Software Defined Everything” immer näher rückt…

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Fragen und Markt-Analysen haben nur allzu oft die Schwäche, das auszusagen, was der Bezahler des Beratungsinstitut hören möchte. Die Eclipse Foundation ist ein vergleichsweise „neutraler“ Player, weshalb ihre Ergebnisse zur Verbreitung von Programmiersprachen und Middlewares durchaus interessant sind.

Worum geht es hier

Die Eclipse Foundation bittet ihre Newsletter-Abonnenten einmal im Jahr “zum Gebet“ – wer an Eclipse-Projekten interessiert ist, wird zur Beantwortung der in den folgenden Schritten gezeigten Informationen herangezogen.

Die Frage nach dem Betriebssystem

Während die Debatten über Linux am Desktop im Allgemeinen eingeschlafen sind, lässt sich über das beste Echtzeit- bzw. Mikrocontroller-Betriebssystem hervorragend diskutieren bzw. streiten.
In der aktuellsten Ausgabe des Marktforschungsberichtes findet sich nun die Information, dass Linux an erster und FreeRTOS an zweiter Stelle steht.

(Bildquelle alle: Eclipse)

Interessant ist außerdem, dass der „vierte“ Platz nun an das ARM-eigene System mbed OS geht – das quelloffene und von den Linux Foundation vorangetriebene Zephyr muss „Federn lassen“.
Die „Dominanz“ von Linux setzt sich auch im Edge fort. Interessant ist dort allerdings, dass Microsoft – zumindest wenn man Windows und Azure Sphere zusammenzählt – hier nach Punkten gewinnen würde.

Interessant ist außerdem noch, wie sich das Linux über die verschiedenen Distributionen verteilt. Sowohl Rasbpian als auch Yocto sind sehr populär, während Tizen mittlerweile kaum noch in der Messung aufscheint.

Containertechnologie im Vormarsch

Man mag vom ESP 32-Containersystem Toit halten, was immer man da will. Außer Frage steht allerdings, dass Containertechnologien sowohl am Desktop als auch im Serverbereich, und damit naturgemäß auch im IoT Edge-Bereich immer mehr „Land“ gewinnen.
Im Vergleich zum letzten Jahr hat sich die Nutzung von Container-Images wesentlich erhöht.

Interessant ist außerdem, welche Container-Runtime zum Einsatz kommen. Docker musste im Laufe der letzten Zeit zwar ein wenig „Haare“ lassen, ist aber nach wie vor der unangefochtene König des Hügels im Bereich der Container-Engines.

Die Programmiersprachen-Arena

Ein weiteres universal populäres Balg-Thema ist, welche Programmiersprache für welches Projekt am besten geeignet ist. Leider unterlief der Eclipse Foundation dieses Mal ein Fehler – im Bereich der Mikrocontroller und rechenschwachen Systeme wird C, wie in der Abbildung gezeigt, zwei mal genannt.

Interessant ist, Javascript im Bereich des Backends immer mehr Boden gut macht.

Von der Kommunikation

Das Systeme des Internets der Dinge eine Verbindung zum Internet voraussetzen, dürfte logisch sein. WLAN hat sich mittlerweile als populärste Technik durchgesetzt, Kandidat Nummero zwei ist Internet.

Der „König des Hügels“ ist nach wie vor das MQTT-Protokoll, auch es musste allerdings Federn lassen.

Im Bereich der eigentlichen Hardware ist ARM nach wie vor universelle Marktführer – sowohl im Bereich der Gateways als auch im Bereich der eigentlichen Endgeräte konnte RISC-V bisher keinen nennenswerten Boden gutmachen.

Google entschied ja vor einiger Zeit, den hauseigenen IoT-Dienst einzustellen bzw. zumindest im Umfang zu reduzieren. Laut den von Eclipse veröffentlichten Zahlen ist dies nicht unbedingt gerechtfertigt – das System erfreute sich guter 15 % Mindshare.

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Im Bereich des „Public Cloud“-Systems sei ein ähnlich ähnlicher Trend – auch hier ist Google derzeit am dritten Platz.

Mehr erfahren

Die abgedruckten Informationen sind nur ein „Auszug“ des vollständigen Datensatzes. Er liegt im PDF-Format bereit, und kann unter der URL https://outreach.eclipse.foundation/iot-edge-developer-survey-2022 beantragt werden.

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In der Elektronik-Industrie kehrt niemals Ruhe ein. In den letzten Tagen gab es einige Neuigkeiten: Microsoft bietet ein ARM-basiertes Windows-Entwickler-Kit an, während die Meadow F7-Plattform mit der Release-Version RC1 an Geschwindigkeit gewinnt. Bei HackADay gibt es derweil einen KitCad-basierten Generator für Planarmotoren zu sehen, während preiswerte RISC-V-Controller Achtbittern Konkurrenz machen.

Microsoft: Qualcomm als Anbieter des Evaluation Kirs.

Das Microsoft Windows 11 auch für ARM-Prozessoren vorsieht, ist per se keine große Neuigkeit. Mit dem Windows Dev Kit 2023 bietet Microsoft nun um gute 600 US-Dollar das in der Abbildung gezeigten System an, das neben einem Qualcomm-Prozessor auch 32 GB RAM und 512 GB Remanentspeicher mitbringt. Ziel des Produkts sind Entwickler, die ihre Applikationen damit für Windows 11 auf ARM fit machen sollen.

(Bildquelle: https://blogs.windows.com/windowsdeveloper/2022/10/24/available-today-windows-dev-kit-2023-aka-project-volterra/)

Wer die 600 US-Dollar investieren möchte, muss außerdem in Australien, Deutschland, Kanada, China, Frankreich, Japan, England oder den USA leben – es ist für den Zugriff außerdem wichtig, ein VPN zu verwenden (Lieferadresse bestens via TipTrans, siehe https://www.youtube.com/watch?v=zo0spRwqDyY).

Meadow F7: RC -1 verfügbar

Bryan Costanichs Mannen waren nicht faul. Die unter der URL http://developer.wildernesslabs.co/Meadow/Release_Notes/Release-Candidates/ bereitstehende Version bringt diverse Erweiterungen: am wichtigsten ist die Verbesserung der Integration in Meadow.Cloud. Neben der Möglichkeit zur Ausführung von OTA-Updates ist gibt es eine Push Message-Funktion, die sowohl die hauseigene Cloud als auch den Industriestandard MQTT unterstützt.
Neben “Verbesserungen und Optimierungen“ und der Freischaltung des Schlafmodus ist nun der JIT-Compilers erstmals verfügbar geworden. Er nutzt das beispielsweise von Java am Desktop bekannte Just in Time-Kompilieren, was Applikationen in Maschinencode umwandelt – dies bringt (je nach Applikation) eine Performancesteigerung um den Faktor fünf bis hin zum Faktor zehn.
Zu guter Letzt gibt es – wie üblich – verschiedene Erweiterungen im Bereich der sonstigen API ist, sie insbesondere bei sehr langlaufenden Meadow F7-Systemen Speicherlecks eliminieren und somit zu einer größeren Systemstabilität beitragen sollen.

Für Freunde der Metrologie:Fluke Calibration Handbook als E-Book.

Die Fluke Corp – heute Teil von Danaher – bot mit dem Klassiker Calibration – Philosophy in Practice ein (kompaktes, aber lesenswertes) Lehrbuch zur Thematik Kalibrationslabore an. Während die zweite Ausgabe – sie unterscheidet sich im Inhalt wesentlich von der 1. – antiquarisch vergleichsweise leicht erhältlich ist, war die erste Version bisher nicht zu bekommen.

(Bildquelle: Fluke, via introni.it)

Unter der URL http://www.introni.it/pdf/Fluke%20-%20Calibration%20Philosophy%20in%20practice.pdf steht zum Zeitpunkt der Abfassung ein E-Book zur Verfügung, das den vollständigen Text bereitstellt. Der News-Knecht wünscht viel Spaß beim Lesen!

RISC-V wirkt: Flash-Mikrocontroller um weniger als zehn Cent.

Wirklich preiswerte Mikrocontroller waren bisher im Allgemeinen Achtbitter. WCH Electronics schickt mit dem CH32 nun einen 48 MHz-Controller ins Rennen, der auf einem 32 Bit-RISC-V-Kern basiert. Aus der Logik folgt, dass dieser Chip insbesondere im Bereich Speicherausbau mit etablierten, aber teureren Produkten wie dem GigaDevice GD32VF nicht mithalten kann – er bringt zwei KByte SRAM und 16 kB Flash mit, die Abbildung zeigt eine „Architektur-Übersicht“.

(Bildquelle: cnx, https://www.cnx-software.com/2022/10/22/10-cents-ch32v003-risc-v-mcu-offers-2kb-sram-16kb-flash-in-sop8-to-qfn20-packages/)

Interessant ist im Zusammenhang mit dem vorliegenden Chip außerdem, dass er in vier verschiedenen Gehäusevarianten angeboten wird – es gibt SOP6, SOP16, QFN20 und TSSOP20.
Als Entwicklungsumgebung kommt-wie immer-das unter http://www.mounriver.com/ bereitstehende MounRiver zur Verfügung, ein Evaluationsboard gibt es sowohl bei Tindie als auch LCSC um gute sieben Euro (https://lcsc.com/product-detail/Microcontroller-Units-MCUs-MPUs-SOCs_WCH-Jiangsu-Qin-Heng-CH32V003F4P6-EVT-R0_C5187532.html bzw https://www.tindie.com/products/adz1122/ch32v003-risc-v-mcu-offers-2kb-sram-16kb-board/).

Planaren-Elektromotor durch PCB-Print-Induktoren

Mit „Planarmotoren“ lässt sich diverses Schindluder treiben – sowohl BeckHoff als auch BnR präsentierten in der Vergangenheit lineare Positionierungssysteme, die das Bewegen von Lasten auf einem Arbeitstisch ermöglichten.
Derartige Spulen lassen sich – naturgemäß nur in kleinem Rahmen – auch direkt auf Printplatten fertigen, was ein User namens atomic14 realisiert hat.
Lohn seiner Arbeiten war-vor allem-eine KiCad-Erweiterung, die unter https://github.com/atomic14/kicad-coil-plugins bereitsteht und das Generieren von Planarinduktoren erleichtert.

Als Demonstrationapplikation entschied man sich für eine Platine, auf der ein metallisches Objekt herumbewegt wird. Das unter das hier gezeigte Bild stammt übrigens aus dem unter https://www.youtube.com/watch?v=CDhlx_VMpCc&feature=emb_title einsehbaren Video.

Python 3.11: wesentlich schneller.

Zu guter letzt noch ein Hinweis für die Pythonistas unter den Lesern – die einst als Lehrsprache gestartete Umgebung steht nun in Version 3.11 zur Verfügung. Als „wichtigste“ Neuerung von Python für Workgroups verspricht das Python-Entwicklerteam eine Steigerung der Performance:

Weitere Informationen finden sich unter https://docs.python.org/3/whatsnew/3.11.html.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Der zweite Tag der Espressif DevCon 2022 begann mit der Vorstellung von ESP_IDF 5.0. Welche Neuigkeiten für Nutzer besonders wichtig sind, und was es sonst an nennenswerten Ereignissen zu sehen gab, berichten wir in diesem Round-Up.

Befreiungsschlag 5.0.

Angelsächsische Literatur im Bereich der Software-Architektur beschreibt Software-Systeme als „Würfel aus ballistischem Gel“, der bei jeder Änderung gewirbelt wird und irgendwann zusammenbricht.
Der Release von 5.0 bietet dem Espressif die Möglichkeit an, gravierende Änderungen durchzuführen – besonders wichtig erachtete man wie gezeigt die Umstellung des Datentyp von time_t.

(Bildquelle: alle Espressif.)

Die mit Abstand „wichtigste“ Neuerung auf architekturaler Sicht ist dabei die Einführung eines an Microsoft NuGet erinnernden Paket-Verwaltungssystems: viele Komponenten wie die in der Abbildung gezeigten sind fortan nicht mehr direkt Teil von ESP_IDF, sondern „extern“ und über einen dedizierten Befehl nachladbar.

Obwohl dies für den Elektroniker Mehrarbeit darstellt, ist es für das Ökosystem – zumindest nach Ansicht des Autors – unterm Strich ein Gewinn: durch die „Reduzierung Anführungszeichen des Umfangs von IDF kann das Produkt leichter gewartet werden.
Eine weitere „Optimierung“ betrifft die Organisation von Headerdateien. Hier sei explizit auch das Korrigieren von Tippfehlern erwähnt – das Verschwinden des Tippfehlers würde ja zu einer „Änderung“ im vom Endanwender-Entwickler erzeugten Code führen, und ist nach den Regeln des Semantic Versioning nicht zulässig.
Eine weitere „Optimierung“ kümmert sich um die Integer-Größen, die ja auf RISC-V-Kernen und auf XTENSA-Kernen wie in der Abbildung gezeigt unterschiedlich ausfallen.

Eine weitere Umstellung freut die Pythonisten – das bisher verwendete und auf CMake basierende Buildsystem steht in 5.0 nicht mehr zur Verfügung. Außerdem gibt es auch hier eine Bereinigung der Komponenten-Beziehungen, um implizite dependencies nach Maßgabe der Möglichkeiten auszuschalten.

Außerdem rüttelt Espressif am API-Design. Innerhalb von IDF 5.0 gilt allerdings, dass sich Entwickler diese Änderung verweigern können – wichtig ist in diesem Fall nur, dass MSR-Software pro Peripheriegerät nur entweder den alten oder aber den neuen Treiber verwenden darf.

Zu guter letzt gibt es einige weitere Bereinigungen zur Erhöhnung der Konsistenz.

Erweiterungen und Anpassungen der Toolchain.

Die in IDF 5.0 durchgeführten Änderungen sind nicht als Ärgernis oder Bevormundung der Entwicklerschaft vorgesehen, sondern ermöglichen Espressif das Anbieten neuer Komfortfunktionen.
Am lustigsten ist mit Sicherheit die Möglichkeit, nun auch Pfade zu benutzen, die Leerzeichen aufweisen-insbesondere ein Entgegenkommen an Windows-Nutzer. Das Installations-Werkzeug kann ab sofort unbenötigte Komponenten auslassen-lustig ist, dass der Sprecher hier explizit PYTest als Paradebeispiel erwähnte.
Interessant war außerdem auch noch, dass man – siehe beispielsweise die Abbildung – darauf hinwies, dass bald neue Chips aus dem Hause Espressif zu erwarten sind.

NuGet a la Espressif!

Eine der nach Ansicht des Autors wichtigsten, von der Entwicklerschaft aber viel zu wenig geschätzten, Erweiterungen des.net-Frameworks war die Einführung der Komponentenverwaltung NuGet. Mit dem Paketmanager bietet Esüressif Entwickler nun ein ähnliches Werkzeug an, dessen Nutzung-kurz-wie in der Abbildung gezeigt erfolgt. Component Manager stand übrigens schon in den Versionen 4.3 und 4.4 zur Verfügung, ist in 5.0 aber erstmals integrale Komponente.

Espressif intendiert, dass Entwickler das System auch zur Erzeugung eigener Komponenten heranziehen – ein gut 30-minütiger Vortrag erklärte, wie Make-, Konfigurations- und sonstige Dateien aufzubauen sind.
Ein „primäres“ Ärgernis, das Espressif antizipiert, sind – siehe Abbildung – Namenskollisionen, die durch die Ordnerstrukturen entstehen.

Die Einführung der Komponenten-Verwaltung ist aus Sicht von Espressif auch sonst kein Selbstzweck. Das beste Beispiel hierfür ist das Board Support Package-System, über das Anbieter vorgefertigte Evaluationsboard ihr P. T. Nutzern fortan „direkt“ und schlüsselfertig Defines und andere Elemente anbieten können.

Erweiterungen in Richtung des Webs.

Die auf RainMaker basierende Cloud-Komponente im Hause Espressif wurde am vorigen Tag schon ausreichend gewürdigt. Diesmal spendierte man einen Vortrag, in dem es um die Erweiterung eines kommerziellen Deployments mit hauseigener Logik geht. Dazu stellt Espressif drei Interfaces zur Verfügung, die in der Abbildung aufgelistet sind.

Interessant war dabei ein Diagramm, das die „Verteilung“ der Event-Verarbeitung über die diversen AWS-Primitiva illustriert.

Von Espressif war ein Vortrag zur ULP im Angebot, der detaillierte Informationen über Stromverbrauch und Co anbietet. Zur Erinnerung: die ULP ist ein „zusätzlicher Coprozessor“ des ESP32-SoC, der zwar einen stark reduzierten Funktionsumfang aufweist, dafür aber auch einen sehr geringen Energieverbrauch mitbringt.
Interessant ist, dass Espressif den Funktionsumfang der ULP zu erweitern gedenkt – unter anderem ist das Hinzufügen von RTC-I2C-Optionen geplant. Hierbei handelte es sich-die Vortragenden betonten dies mehrfach explizit – allerdings um Informationen auf Basis einer Vorschauvariante des Produkts, weshalb die in der Abbildung gezeigten Funktionen nicht zum Festlegen von strategischen Entscheidungen herangezogen werden sollten.

Im Bereich Cloud gab es dann außerdem noch eine Drittanbieter-Vortrag von Toit – das Unternehmen ist darauf spezialisiert, Microservice-VMs für Embedded-Systeme anzubieten, die wir unter https://www.mikrocontroller.net/topic/525438 bereits erwähnt haben.

Toolchain im Fokus!

Der nächste Block des zweiten Tages kümmerte sich dann um alles, was im Bereich Entwickler-Toolchain im ESP32-Ökosystem kreucht und fleucht.
Als erstes sprach Espressif dabei über die Testing-Engine, die der normale ESP32-Entwickler nur allzu oft „nur“ in Form einer zusätzlichen Datei im Projektskelett wiederfindet.

Interessant ist hier, dass die Unit Testing-Systeme auch in der Lage sind, „externe“ ESP 32-Hardware in die Tests einzuspannen. Als Werkzeug der Wahl kommt dabei ein Raspberry Pi zum Einsatz, der die Rolle des Testrunners übernimmt.

Interessant ist daran auch, dass das eigentliche Bereitstellen der Toolchain durch Integration in GitHub erfolgt-ganz analog zum auf AWS basierenden RainMaker ist Espressif gewillt, eine Hand in das Ökosystem zu strecken.
Der Vortrag zu idf.py – das Pythonskript tritt ja, wie weiter oben angewählt, die „Nachfolge“ von Make an – ging unter anderem auf Tricks ein, wie man „Verbindungsfehler aller Herren Arten“ bekämpfen kann.

Ein weiterer „lustiger“ Aspekt ist die Möglichkeit, die Toolchain für die Kompilation fortan per docker-Container und eventuell sogar in der Cloud zu hosten – Espressif bewirbt dies vor allem damit, dass Entwickler so reproduzierbar die selben Build-Ergebnisse erhalten.

Es gibt nicht nur Rust!

Über die Frage, ob sich C++ für die Embedded-Entwicklung auszahlt, lassen sich ganze Konferenzen füllen. Während Espressif am ersten Tag der Devcon den Fokus vor allem auf Rust legte, gab es im zweiten Tag eine Präsentation, die die „Möglichkeiten und Grenzen“ der Nutzung von C++ am ESP 32 Illustrierte.
Sehr interessant waren beispielsweise die „Analysen“ für die durch die Nutzung von Exceptions entstehenden Mehrkosten im Ressourcenbereich.

In nicht allzu ferner Zukunft plant Espressif außerdem, wie in der Abbildung gezeigten C++-Support in eine eigene Komponente auszulagern und zusätzliche C++-Wrapperklassen zur Verfügung zu stellen.
Ein weiterer interessanter Vortrag wendete sich der Frage zu, „wie“ man FAT mit Wear Levelling ausstattet und welche „Unterstützungswerkzeuge“ Espressif in diesem Bereich anbietet.

Der eigentliche Vortrag der Arduino-Gruppe beschränkte sich dann auf eine Vorstellung der diversen „neuen“ Ökosystem-Elemente. Sehr interessant empfand der Autor, dass mehr als 70 % der in der Arduino-Bibliotheksverwaltung befindlichen Angebote den ESP32 unterstützen.

Microsoft trug ebenfalls eine Gruppe von Vorträgen bei, die sich im Allgemeinen um die Nutzung von Azure zur „Verwaltung“ eines ESP32-Geschwader drehten.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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Espressif nutzte den ersten Tag seiner online abgehaltenen Entwicklerkonferenz für einen Round-Up von Highlights aus dem Ökosystem. Neben einem Überblick der für Entwickler angebotenen Funktionen gab es auch Einblicke hinter die Kulissen und jede Menge Trivia. Hier eine Liste besonders interessanter Ereignisse vom ersten Tag des Events.

Der Entwickler im Mittelpunkt

Nach einer kurzen Einleitung durch Espressif Brünn übergab man an Teo Swee Ann – der aus Singapur stammende Gründer des Unternehmens bedankte sich im ersten Schritt bei der Community, mit der man seit 2014 “kooperativ zusammenarbeite”. Für Nutzer des ESP8266 gab es – naturgemäß – eine Aufforderung, auf ein neues System umzusteigen.

(Bildquelle für alle: Espressif)

Analog zu STMicroelectronics plant auch Espressif ein “Ecosystem Play”, in dem explizit auch die Realisierung von als Edge AI bezeichneten AI-Payloads vorgesehen ist. Hier auch Slides, die schon vom Aufbau her an Steve Ballmers legendären Auftritt erinnern.

Von Matter aus in die Cloud

Dass Espressif das Matter-Protokoll als Schlüsseltechnologie ansieht, dürfte für Beobachter klar sein: in zwei Sessions detaillierte Espressif, wie das hauseigene SDK samt Unterstützungswerkzeugen das schnelle und zertifizierungsaufwandsarme Realisieren von Matter-Endgeräten ermöglichen.

Im Cloudbereich setzt Espressif sonst voll auf Amazon AWS: die als “Commercial Deployments” bezeichneten Standalone-Varianten von RainMaker stehen beispielsweise nur für die AWS-Umgebung zur Verfügung.

Betriebssystemtechnische Besonderheiten.

Ein weiterer Vortrag beschäftigte sich mit dem in der ESP32-Welt allgegenwärtigen FreeRTOS, von dem Espressif – anders als STMicroelectronics – nicht abzurücken denkt. Stattdessen tummeln sich drei Varianten im ESP32-Bereich:

Langfristig plant Espressif übrigens die „Umstellung“ von der hauseigenen Variante auf die Amazon-Multicore-Variante. Zum Zeitpunkt dieser Devcon gilt dabei allerdings, siehe auch die Folie, dass es noch technische Probleme gibt.

Rust, Hypervisoren und mehr

Interessant ist auch, dass sich Espressif mittlerweile ein eigenes Entwicklerteam leistet, das sich ausschließlich um die einst bei Mozilla gestartete Rust-Programmiersprache kümmert.
Neben einer Kurz-Einführung in die „Vorteile“ der Programmiersprachen, die Espressif übrigens in einem der Toolchain-Installer schon produktiv verwendet, gab es auch Informationen über die „möglichen Möglichkeiten der Koexistenz“ zwischen Rust- und C-Teil einer Solution.

Interessant im Zusammenhang mit Rust auch noch das in der Abbildung gezeigte Hardware-Unterstützungsdiagramm.

Insbesondere die als PAC, oder ausgesprochen Peripheral Access Crate, bezeichnete Komponente macht mitunter noch Arbeit. Am C2 wird laut dem Vortragenden bereits gearbeitet, zum H2 gab es noch keine Aussage.
Andere Ökosystem-Komponenten kamen ebenso zur Sprache: als eine der Ursachen für die unter https://www.mikrocontroller.net/topic/541016 im Detail beschriebene Rechteverwaltung führte man beispielsweise wie in der Abbildung gezeigt an, dass sich auf diese Art und Weise Zertifikationsempfindliche Teile der Applikation wie ein Software Stack „isolieren“ lassen, was im Rahmen der Zertifikation der vom Entwickler erzeugten Gesamtlösung Aufwand und Kosten spart.

Außerdem gibt es – wie in der Abbildung – erste Informationen darüber, wie sich das Vorhandensein des Hypervisors auf die Systemperformance auswirkt.

Apropos Nebenläufigkeit: im Rahmen des Rust-Vortrags erwähnte der Sprecher immer wieder die Vorteile des async-Kommandos. Moderne ESP 32-Chips haben ja zwei Kerne – für die „Koexistenz“ bzw. gewinnbringende Nutzung beider Module empfiehlt Espressif die in der Abbildung gezeigten Spielarten.

Obwohl in manchen Teilen der Präsentation die Nutzung von ESP_IDF als „Standard-Entwicklungswerkzeug“ empfohlen wurde, waren Massimo Banzis Mannen ebenfalls vertreten. Sie demonstrierten – wenig überraschend – verschiedene Methoden zur Interaktion zwischen ESP_IDF und dem Arduino-Chor.
Das IoT-Verwaltungsunternehmen Goliot war ebenfalls vor Ort, und demonstrierte die Vorteile der hauseigenen Lösungen bei der Verwaltung großer Verbünde von ESP 32-Prozessrechnern. Wokwi zeigte den im Browser lebenden Emulator, während AdaFruit einen – vom Niveau her seichten – Vortrag zu CircuitPython beisteuerte.

Livestream für Jedermann

Ob der Abhaltung auf YouTube lassen sich die Ereignisse des ersten Tages – zumindest derzeit – unter der URL https://www.youtube.com/watch?v=8l29cTFS27w rekapitulieren.

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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