PJRC Teensy41 Microcontrollore Teensy 4.1

Il nuovo Teensy 4.1 è dotato di un processore ARM Cortex-M7 a 600 MHz, un chip NXP iMXRT1062, una memoria flash quattro volte più grande rispetto a Teensy 4.0 e due ulteriori posizioni di memoria per espandere la memoria. Ha le stesse dimensioni e forma del Teensy 3.6 (2,4 x 0,7 pollici) e offre una maggiore capacità di ingresso/uscita, Ethernet PHY, presa per schede SD e porta host USB.
Durante il funzionamento a pieno carico, il Teensy 4.1 richiede circa 100 mA di corrente e offre il supporto per la scalatura dinamica del clock. A differenza dei microcontroller tradizionali, in cui un cambiamento della velocità di clock provoca velocità di trasmissione errate e altri problemi, l'hardware del Teensy 4.1 e il supporto software per le funzioni di temporizzazione Arduino di Teensyduino sono definiti in modo da consentire modifiche dinamiche della velocità senza problemi. Velocità di trasmissione seriale, velocità di campionamento audio in streaming e funzioni Arduino come delay() e millis(), nonché estensioni Teensyduino come IntervalTimer e elapsedMillis funzionano ancora con precisione anche quando la CPU - velocità viene modificata. Il Teensy 4.1 offre anche un'opzione per l'interruzione della corrente. Collegando un pulsante al pin On/Off, l'alimentazione da 3,3 V può essere completamente disattivata tenendo premuto il pulsante per cinque secondi e riattivata premendo un breve pulsante. Quando una batteria a bottone è collegata a VBAT, l'RTC di Teensy 4.1 mantiene la data e l'ora in vista anche quando l'alimentazione è spenta.
ARM Cortex-M7 porta molte potenti funzioni della CPU su una vera e propria piattaforma di microcontroller in tempo reale. Cortex-M7 è un processore superscaler doppio, cioè M7 può eseguire due comandi per ciclo di clock a 600 MHz. L'esecuzione simultanea di due comandi dipende naturalmente dal fatto che il compilatore ordini comandi e registri. I primi parametri di riferimento hanno dimostrato che il codice C++ compilato da Arduino tende a eseguire due istruzioni in circa il 40% - 50% del tempo, mentre svolge un lavoro numericamente intenso con numeri e lancette interi. Cortex-M7 è il primo microcontroller ARM che utilizza la previsione delle filiali. Su M4, loop e altri codici, che sono molto ramificati, richiedono tre cicli di clock. Con M7, la previsione della filiale, dopo aver eseguito un ciclo alcune volte, rimuove questo overhead, in modo che l'istruzione di due velocità possa essere eseguita in un singolo ciclo di clock.
Tightly Coupled Memory (memoria strettamente accoppiata) è una caratteristica speciale che consente a Cortex-M7 di accedere rapidamente alla memoria a ciclo singolo utilizzando una coppia di bus larghi 64 bit. Il bus ITCM offre un percorso a 64 bit per il recupero delle istruzioni. Il bus DTCM è in realtà una coppia di percorsi a 32 bit che consentono a M7 di eseguire fino a due accessi di memoria separati nello stesso ciclo. Questi bus estremamente veloci sono separati dal bus principale AXI della M7, che accede ad altre memorie e periferiche. È possibile accedere a 512 memorie come memoria ad accoppiamento stretto. Teensyduino assegna automaticamente il codice di schizzo Arduino all'ITCM e tutti gli utilizzi di memoria non allocati al DTCM veloce, a meno che non vengano aggiunte altre parole chiave per sovrascrivere lo standard ottimizzato. La memoria a cui non si accede sui bus strettamente accoppiati è ottimizzata per l'accesso DMA tramite periferiche. Poiché la maggior parte dell'accesso alla memoria di M7 avviene su entrambi i bus strettamente accoppiati, le potenti periferiche basate su DMA hanno un eccellente accesso alla memoria non TCM per un'elevata efficienza di E/A.
Il processore Cortex-M7 di Teensy 4.1 contiene un'unità a virgola mobile (FPU) che supporta sia "Double" a 64 bit che "Float" a 32 bit. Con la FPU da M4 a Teensy 3.5 e 3.6 e anche i chip SAMD51 di Atmel, solo il float a 32 bit è accelerato tramite hardware. Ogni utilizzo di funzioni doppie, come log(), sin(), cos() significa una matematica lenta e realizzata da software. Teensy 4.1 esegue tutte queste funzioni con hardware FPU.