Portenta H7: tot el que cal saber aquesta plataforma

Al Consumer Electronics Show de Las Vegas es van presentar grans novetats tecnològiques. Arduino va aprofitar també mostrar algunes de les seves armes amagades que desplegarà. I no va passar inadvertit entre smartphones, smart TVs, vehicles elèctrics, i dispositius domòtics IOT. La novetat es deia Portenta H7 i va ser el centre d'atenció per als amants de la famosa plataforma de desenvolupament.

És veritat que Arduino s'ha centrat fins al moment en mercat educatiu i per als makers o amants de l'DIY. Fins i tot les seves plaques marcades com Pro també poden ser usades en aquest àmbit de consum per a certs projectes. Encara que bé és cert que hi ha alguns projectes professionals que han fet servir Arduino com a base ...

Però ara van més enllà amb Portenta H7 i l'han dissenyat especialment pensant en els professionals. Aquelles persones o empreses que vulguin desenvolupar projectes de maquinari de forma ràpida i robusta per aplicacions industrials.

Què és Portenta H7?

La placa de desenvolupament Portenta H7 presumeix de la seva nom i integra un maquinari prou potent. Amb capacitats sense fils predefinit (ja incorporades), capacitats per executar scripts escrits en Python i JavaScript, i carregada de recursos. Tot per un preu de 89.90€.. A l'ésser molt nova ja la pots demanar, ja que està en pre-order a la web oficial d'Arduino.

Tot i que és un preu que pot ser una mica car per a makers i el sector educatiu, aquests no estan exclosos del seu ús. És més, hi ha altres plaques de desenvolupament i SBCS que tenen preus similars o fins i tot superiors.

Això sí, les qualitats de Portenta H7 fan que aquesta placa estigui molt allunyada dels Arduino tradicionals. I és que el sector a què va dirigit així ho exigeix, ja que no serien suficient alguns xips MCU de 8 bits, ni tampoc certes limitacions d'altres plaques de la família. En la indústria es necessiten microcontroladors alguna cosa més poderosos.

Una altra característica que la fa especialment interessant és que no només es pot programar amb llenguatges d'alt nivell com els citats anteriorment i tasques en temps real, també suporta IA (intel·ligència artificial) amb TensorFlow, mentre manté una capacitat d'operació de baixa latència gràcies al seu maquinari optimitzat. Per exemple, seria possible executar codi compilat per Arduino juntament amb MicroPython i mantenir els nuclis d'execució comunicats l'un amb l'altre.

Utilitza un format Portenta Carrier Board per transformar la H7 en un eNUC, És a dir, un minicomputador poderós que podria fer tot el que fas ara amb Arduino i més, com ara utilitzar algoritmes de visió computeritzada per a un mecanisme de vol automàtic, mentre es manté el control a baix nivell d'un motor, timons, etc. .

En definitiva, una placa especialment dissenyada per a la indústria o com a material de laboratoris, capacitat per utilitzar visió computeritzada, PLCs, interfícies d'usuari llistes per a la indústria, control de robots, dispositius d'aplicacions crítiques, alta velocitat d'arrencada (ms).

2 nuclis en paral·lel

El processador central de l'Potenta H7 és un dual-core STM32H747 de STMicroelectronics. Uns xips de disseny francès i de la família STM-32 que agrupen microcontroladors basats en ARM de 32-bits dins de l'encuny. En aquest cas, els nuclis de processament elegits són el Cortex M7 funcionant a 480Mhz i un Cortex M4 corrent a 240 MHz.

Aquests dos cores estan comunicats via un mecanisme anomenat Remote Procedure Call que permet fer trucades de funcions seamless en l'altre processador. Tots dos processadors comparteixen els perifèrics i poden executar:

Sketches d'Arduino IDE tal qual ho faria una altra placa Arduino. Ho farà sobre ARM Mbed OS. Aquest és un sistema operatiu encastat per a aquesta plataforma que és usat en dispositius Iot amb Cortex-M.
També pot executar aplicacions natives per Mbed.
Codi MicroPython i JavaScript via un intèrpret d'aquests llenguatges interpretats.
Y TensorFlow Lite.

accelerador gràfic

Una altra de les funcions incloses en Portenta H7, i una de les més sorprenents també, és la possibilitat de connectar la placa amb un monitor extern, Com si d'un ordinador es tractés. D'aquesta forma, permet crear el teu propi ordinador encastat dedicat amb una interfície de usaurio pròpia.

I perquè això sigui possible es necessita una GPU on-chip dins el STM32H747. En aquest cas ses XNUMX Chrom-ART Accelertor, amb codificadors i descodificadors propis per JPEG.

Pintura

Té una gran quantitat de pins a la teva disposició per a programar-los i usar-los per als teus projectes. Portenta H7 té Pins 80 d'alta densitat de connexió sobre la placa. Això dota la placa d'una bona escalabilitat i gran flexibilitat en quan a les aplicacions i possibles actualitzacions que necessitis. Seran compatibles amb multitud dels elements electrònics vists en aquest bloc i més.

Conectivitat

La placa Portenta H7 també inclou connectivitat WiFi i Bluetooth, Per a poder connectar-la a xarxes per a interoperar amb altres elements. Per tant, no necessitarà de mòduls addicionals com altres plaques d'Arduino. Per descomptat, també admet altres interfícies com UART, SPI, Ethernet, I2C, connexió multipropòsit mitjançant USB-C (Display Port per monitor, lliurament de potència per a dispositius OTG, ...), etc.

Més detalls de l'hardware

Portenta H7 (també identificada amb el nom clau H7-15EUNWAD) ve amb el següent:

8MB de memòria SDRAM
16 MB de memòria flash tipus NOR
10/100 Ethernet Phy
USB HS
Xip NXP SE050C2 Crypto, per seguretat
Mòdul Murata 1DX per WiFi / Bluetooth
antena externa
Connector DisplayPort per USB-C
Alimentació amb PSU a 5V (els circuits operen a 3.3V)
Suport per bateries Li-Po Single Cell, 3.7V, 700mAh mínim
Rang de temperatura operacional d'entre -40 i 85ºC
Capçal MKR per Shields industrials
Interfície per a càmera de 8 bits fins a 80 MHz
ADC / DAC integrats
Consum d'energia en mode stand-by 2.95 μA (Backup SRAM OFF, RTC / LSE ON)

Datasheets i documentació addicional

Si necessites més detalls sobre la Portenta H7 i els seus components, pots descarregar aquests documents o datasheets aportats:

Hardwarelibre