AVENGER96 – A 96Boards baseada no primeiro MPU STM32

Este artigo abordará sobre as principais características da AVENGER96 e sobre as principais características do STM32MP57.

Mais um poderoso computador embarcado está chegando no mercado. Desenvolvida pela DH Electronics no padrão 96Boards CE, a Avenger96 é baseada na primeira geração de MPU STM32, o STM32MP157. Acompanhe este artigo e veja as principais características deste lançamento.

Padrão 96Boards

Criado pelo grupo Linaro, o grupo 96Boards contempla uma série de especificações de hardware a fim de disponibilizar aos desenvolvedores os mais recentes processadores baseados em ARM por um custo razoável. Vários fornecedores já aderiram a iniciativa da Linaro e atualmente são mais de 40 placas oficiais no portfólio 96Boards.

A Avenger96 foi desenvolvida em cima do padrão 96Boards CE (Consumer Edition), que tem como intuito atuar nos segmentos de sistemas embarcados, mobile e sistemas eletrônicos residenciais.

Além do padrão CE, são especificados mais dois padrões pela 96Boards:    

  • O Enterprice Edition (EE), que tem como alvo hardwares para os seguimentos de redes e servidores.
  • E o IoT Edition (IE), que tem como alvo o mercado de Internet das Coisas e sistemas embarcados.

As especificações 96boards contemplam padronizações como tamanho, formato, disposição de conectores e disposição de barramentos de IOs e expansão. Bluetooth 4.0 LE, Wi-Fi 802.11g/n, 500Mb de RAM e MicroSD card para até 64Gb também são especificados nos requisitos mínimos da 96Boards CE.

A imagem a seguir apresenta as placas Avenger96 e DragonBoard 410c, sendo possível notar algumas semelhanças no padrão. Na imagem é possível notar as semelhanças nas posições dos furos, nos barramentos de IOs/expansão, nos conectores USB/microUSB, na saída HDMI e também no slot para microSD. A diferença no dimensionamento das duas placas é devido a Avenger96 ser uma versão estendida do padrão (Extended Version option – 85 x 100 mm).

Figura 1- Comparação Avenger96 e DragonBoard 410C

Especificações Técnicas da Avenger96

A Avenger96 é baseada em um SoM (System on Module) da DH Electronics, o DHCOR STM32MP157. Com dimensões de 29 x 29 mm, este módulo possui um chip STM32MP157, 1GB de RAM (DDR3L), 2MBytes de SPI boot flash, PMIC (Power Management Integrated Circuits) STPMIC1 e expansão LGA com 271 pinos. A DH Electronics oferece em seu portfólio outras versões do DHCOR STM32MP1XX, com opções dos chips STM32MP151 ou STM32MP153. Também são oferecidos módulos com 256MBytes e 512MBytes de RAM.

O principal diferencial da Avenger96 está no microprocessador STM32MP157, o primeiro MPU STM32 da ST Microelectronics. Este microprocessador conta com 2x ARM® Cortex-A7, 1x ARM® Cortex-M4 e 1x 3D GPU Vivante® – OpenGL® ES 2.0, permitindo que o chip possa otimizar seu desempenho e eficiência rodando aplicações distintas simultaneamente. Esta arquitetura flexível disponibilizada no chip o torna apto para uma grande gama de aplicações. A imagem a seguir ilustra como o chip pode trabalhar de forma paralela com seus processadores:

Figura 2- Arquitetura Arm Cortex-A + Cortex-M + 3D GPU Vivante – Imagem retirada de https://www.st.com/content/ccc/resource/sales_and_marketing/presentation/product_presentation/group0/48/cd/72/14/92/a7/44/4a/stm32mp1_press-pres/files/stm32mp1_press-pres.pdf/jcr:content/translations/en.stm32mp1_press-pres.pdf

Esta flexibilidade na arquitetura pode ser utilizada também para otimização na eficiência energética, sendo possível adequar o chip para trabalhar de formas otimizadas em aplicações em que não é necessário todo poder de processamento da placa. Veja na figura a seguir a comparação de consumo energético utilizando o processamento de forma integral e parcial:

Figura 3- Eficiência Energética – Imagem retirada de https://www.st.com/content/ccc/resource/sales_and_marketing/presentation/product_presentation/group0/48/cd/72/14/92/a7/44/4a/stm32mp1_press-pres/files/stm32mp1_press-pres

Dentre as principais características da placa, temos:

  • SoC STM32MP157:
    • 2x ARM® Cortex-A7 até 650 MHz;
    • 1x ARM® Cortex-M4 até 200 MHz;
    • 1x 3D GPU Vivante® @ 533 MHz – OpenGL® ES 2.0.
  • Memória: 1GB DRAM DDR3L @553MHz.
  • Armazenamento:
    • 8GB eMMC flash;
    • 2MB flash;
    • EEPROM 128 bytes;
    • microSD socket (UHS-I speed grade, v3.01).
  • Saída de Vídeo: HDMI 1.4 – WXGA (1366×768) @60fps.
  • Conectividade:
    • WiFi 5GHz & 2.4GHz IEEE 802.11 a/ b/ g/ n/ ac;
    • Bluetooth® v4.2 (BR/EDR/BLE);
    • Ethernet 10/ 100/ 1000 Mbit/s, IEEE 802.3-compliant.
  • USB HOST: 2x tipo A, 2.0 high-speed.
  • USB OTG: 1x tipo micro-AB, 2.0 high-speed.
  • Push-Buttons: Power e Reset.
  • Socket para bateria CR1216, CR1220 ou CR1225.
  • LEDs:
    • 4x Leds verdes (controlados pelo usuário);
    • 1x Led azul (Bluetooth ativado);
    • 1x Led amarelo (WiFi ativado);
    • 1x Led vermelho (Alimentação estável).
  • Boot Mode: Chave de 3 bits para boot mode.
  • Interface para Debug: JTAG via tag-connect.
  • Conexões Serial:
    • 2x UART;
    • 2x I2C;
    • 1x I2S;
    • 1x SPI;
    • 12X GPIOs.
  • Temperatura de Operação: 0 – 40 °C.
  • Entrada de alimentação: De 8 a 18 VDC.
  • Dimensões: 100 x 85 mm.

Veja na imagem a seguir como estão organizados os principais componentes da Avenger96:

Figura 4- Componentes Avenger96 – Imagem adaptada de https://wiki.dh-electronics.com/index.php/Avenger96

Primeiros contatos com a Avenger96

Com a placa em mãos, veja como instalar um sistema operacional Linux nela e realizar uma conexão com a internet através do wifi e/ou ethernet. Acompanhe abaixo um passo a passo para este procedimento:

Requisitos:

  • 1x Avenger96;
  • 1x Teclado e Mouse USB;
  • 1x Cartão MicroSd 4Gb ou mais;
  • 1x Monitor + Cabo HDMI;
  • 1x Fonte 12V 2A.

Passo 1- Faça o download da imagem Linux para a Avenger96 através de um dos links abaixo (atualmente na versão 1.0) e instale-o no cartão MicroSd:

                https://wiki.dh-electronics.com/index.php/Avenger96
                https://www.dropbox.com/s/cu3ivdukcp1x40g/Avenger96_EW_v1.0_2019-02-15.zip?dl=0

Passo 2- Configure o Boot Mode para o Modo SD-Card (Standard) – 101.

Figura 5- Tabela de Boot Modes para Avenger96 – Imagem retirada de https://wiki.dh-electronics.com/index.php/Avenger96
Figura 6- Chave para configuração de Boot – Imagem retirada de https://wiki.dh-electronics.com/index.php/Avenger96

Passo 3- Insira o cartão de memória e conecte o teclado, mouse e monitor. Feito isto, conecte a fonte de energia e ligue a placa.

Figura 7- Placa com periféricos conectados

Com o Linux instalado, a seguinte tela deverá aparecer:

Figura 8- Interface Grafica Avenger96

Passo 4- Abra o Prompt de Comandos (weston-terminal) e execute os comandos apresentados a seguir:

4.1- Para conexão via ETHERNET:


Conecte um cabo ethernet com acesso à internet e execute o comando:

Para testar se a conexão foi bem-sucedida, execute o comando:

4.2- Para conexão via Wi-Fi:

Primeiro, é recomendável desativar outras interfaces:

Agora podemos começar a configurar o Wi-Fi:

Se sua rede Wi-Fi possui autenticação WPA (senha), execute os comandos seguintes para realizar a conexão:

Substitua os campos nome_da_rede e senha_da_rede pelo nome e senha da sua rede respectivamente.

Com as configurações feitas, conecte a rede Wi-Fi:

Para testar se a conexão foi bem-sucedida, execute o comando:

Se as configurações forem executadas corretamente, poderá ser observado um retorno semelhante a este:

Figura 9- Resposta ao ping no Google

Conclusão

O intuito deste artigo foi apresentar de maneira geral a Avenger96 e suas principais características. Na data em que este artigo é escrito (12/03/2019), o suporte para a placa ainda se encontra precário e limitado a uma pequena quantidade de operações. A placa ainda não conta com suporte para GPIO, SPI, Bluetooth e uma série de recursos úteis ou até mesmo indispensáveis para algumas aplicações.

A Avenger96 ainda não está disponível para compra e não está presente no portfólio oficial da 96Boards. Porém, já foi anunciada pela Arrow e nos próximos meses deve entrar no portfólio 96Boards.

Mais informações

Para mais informações sobre a placa Avenger96 e sobre a série de microprocessadores STM32MP1, acompanhe os canais oficiais:

https://wiki.dh-electronics.com/index.php/Avenger96
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32mp1-series
https://www.arrow.com/en/campaigns/avengers

Referências

https://www.96boards.org/about/
https://www.96boards.org/documentation/Specifications/
https://www.arrow.com/en/campaigns/avengers
https://wiki.dh-electronics.com/index.php/Avenger96
https://www.dh-electronics.com/en/products/dhsom-system-on-modules/dhcor-stm32mp15x/
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32mp157.html?querycriteria=productId=LN2099

Especialista em Sistemas no ICC (Inatel Competence Center), cofundador da Chama Inbox Brasil, formado em Engenharia de Controle e Automação pelo Inatel (Instituto Nacional de Telecomunicações). Curioso, empreendedor, apaixonado em tecnologia e inovação e ama a automatização de "coisas" reais ou virtuais.

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Jonathan Gonzaga
JON9507
27/03/2019 17:03

Sabe se ela já está a venda? Procurei rapidamente aqui no Google e só achei anuncios do processador mas nenhum link pra compra de alguma placa com esse novo SoC da ST, exceto da DigiKey, mas não aparece que há disponibilidade.

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