Renesas lança primeira placa mbed baseada num microprocessador ARM Cortex-A

mbed

A nova onda Maker que estamos presenciando tem estimulado muitas iniciativas de divulgação de novas tecnologias, tornando-as de fácil acesso e uso. Não é a toa que as placas Arduino estão fazendo um sucesso tremendo no mundo. Para ajudar, uma tal de Internet das Coisas (IoT) e wearables vieram de mãos dadas para catalisar esse processo. O que as empresas começaram a fazer?

A ARM®, em específico, provavelmente considerando o mercado que já possui, decidiu-se a criar uma plataforma de hardware, software e serviços para facilitar o desenvolvimento de produtos da área de IoT que façam uso de microprocessadores/microcontroladores ARM. A essa plataforma foi dado o nome de mbed. Essa facilidade se traduz no oferecimento de uma placa mbed-enabled (que possui as características pedidas pela ARM) e um ecossistema de desenvolvimento, composto por um SDK e um compilador, como mostrado aqui.

É nesse ponto que entram grandes empresas fabricantes de areia prensada (chip), e parceiras da ARM, que começaram a desenvolver plataformas de desenvolvimento com microcontroladores ARM Cortex-M. Recentemente a Renesas entrou nesse mercado, com o lançamento da placa GR-PEACH, com as seguintes especificações:

  • Microprocessador Renesas RZ/A1H:
    • Núcleo ARM® Cortex™-A9 de alta performance, com NEON e FPU;
    • 400MHz, 10MB On-Chip RAM;
    • 32KB Instruction cache, 32 KB Data cache e 128KB L2 cache;
    • 2 portas USB Host/Device;
    • 1 porta Ethernet;
    • 5xSPI, 4xI2C, 8xUART, 8x12-bits ADC;
    • 2xLCDC;
    • 2 entradas para câmera;
    • 2xSD, 2xMMC, GPIO.
  • 8MB FLASH;
  • 1 porta USB Host/Device;
  • 1 porta Ethernet;
  • 2xSPI, 3xI2C, 8xUART, 7x12-bits ADC, 1xLCDC (via LVDS);
  • 2 entradas para câmera;

Possui também pinos Arduino-like, compatível com uma variedade de shields comerciais, e programação Flash via Drag-and-Drop usando a porta USB. Por ser focada em IoT, foram disponibilizados pinos para soldar um conector RJ45, um conector para módulo Wi-Fi e pinos para um módulo RF. Veja a Figura 1 para mais detalhes da placa.

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Figura 1 - Detalhes da placa.

Microprocessador Renesas RZ/A1

Esta família de microprocessadores da Renesas faz uso de um core ARM Cortex-A9, mas não é o único que utiliza um IP da ARM. Existe uma família chamada R-Car, focada em aplicações da área automotiva também, muito mais poderosa que a RZ/A1, já que possui uma configuração big.LITTLE contendo quatro núcleos ARM Cortex-A15 e quatro núcleos ARM Cortex-A7. No entanto, os microprocessadores dessa família "menos favorecida" ganham em memória RAM on board, variando de 3MB a 10MB dependendo do modelo, e na capacidade de processamento de vídeo embutida no chip. Com isso, caso queira desenvolver produtos que façam uso da família RZ/A1, as chances são grandes de não constar na sua lista de materiais memória RAM externa e controlador de vídeo.

Veja o diagrama de blocos dessa família de microprocessadores na Figura 2.

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Figura 2 - Diagrama de blocos da família RZ/A1.

Uma das grandes vantagens em se utilizar esse microprocessador numa placa mbed é a sua capacidade de processamento. Além de rodar a 400 MHz e 1000 DMIPS3, o chip possui 10MB de RAM interna (impressionante!). Esse conjunto entrega à placa um ganho de 4 vezes na performance DMIPS e de 40 vezes na quantidade de memória RAM quando comparado com outras placas mbed. Considere também características como entrada de câmera interna, acelerador gráfico e funções de processamento de áudio apresentadas pelo microprocessador, facilitando a vida dos engenheiros, que podem criar soluções inovadoras!

E como desenvolvo aplicações para essa placa? Desenvolvedores podem reaproveitar o código desenvolvido para placas mbed que possuam microcontroladores ARM Cortex-M, já que o núcleo ARM Cortex-A9 suporta o padrão CMSIS (Cortex Microcontroller Software Interface Standard). Ainda mais, a ARM criou um sistema operacional gratuito para suportar as plataforma mbed, o mbed OS.  Acesse esse link para maiores detalhes da plataforma como um todo.

mbed OS

mbed™ OS é um sistema operacional desenvolvido com o foco em dispositivos voltados para IoT (Internet Of Things), otimizado para ser empregado em equipamentos com restrições de consumo de energia. Tratando-se de aplicações para IoT, esse sistema operacional possui serviços de conectividade, segurança e gerenciamento de dispositivos. Para maiores detalhes dele, veja a Figura 3 e acesse aqui.

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Figura 3 - Arquitetura do mbed OS.

Acho a plataforma mbed excelente para prototipagem e conceito de produtos que venham a atuar na área de IoT. Ter um OS à disposição, e focado nesse segmento, é um grande fator positivo para reusabilidade e escalabilidade de projetos. E você leitor, tem utilizado essa plataforma em seus projetos ou estudos? Gostaríamos muito de ouvir sua opinião!

Referências

[1] http://www.arm.com/index.php

[2] https://mbed.org/

[3] http://developer.mbed.org/explore/

[4] http://developer.mbed.org/platforms/

[5] http://www.renesas.com/index.jsp

[6] http://developer.mbed.org/platforms/Renesas-GR-PEACH/

[7] http://am.renesas.com/applications/automotive/cis/cis_highend/index.jsp

[8] https://mbed.org/technology/os/

[9] http://developer.mbed.org/

[10] http://developer.mbed.org/blog/entry/10th-mbed-fest-summer-2014/

[11] http://www.embedded.com/electronics-products/electronic-product-reviews/prototyping-and-development/4437479/Renesas--ARM-mbed-IoT-Device-Platform-features-1000-DMIPS-

[12] http://linuxgizmos.com/timesys-tips-linuxlink-support-for-renesas-cortex-a9-soc/

[13] http://www.ecnmag.com/product-releases/2014/11/first-arm-cortex-processor-based-mbed-microprocessor-board

[14] http://am.renesas.com/press/news/2014/20141110.jsp

[15] http://developer.mbed.org/forum/team-251-mbed-platforms-community/topic/5131/?page=1#comment-26019

[16] https://www.embarcados.com.br/mbed/

[17] http://www.arm.com/products/processors/technologies/biglittleprocessing.php

Figura 1 - Fonte: http://www.core.co.jp/product/m2m/gr-peach/

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