Arduino Giga R1 WiFi¶

Arduino Giga R1 WiFi je deska o rozměrech 101 × 53 mm ve formátu Mega, postavená kolem čipu STMicroelectronics STM32H747XI — dvoujádrového SoC kombinujícího Cortex‑M7 na 480 MHz s Cortex‑M4 na 240 MHz. Firmware OpenMV běží zcela na jádře M7. Giga přidává ke standardnímu rozložení konektorů Arduino Mega 22pinový flex konektor pro kameru Arducam, konektor MIPI‑DSI pro Arduino Giga Display Shield a 3,5mm stereofonní audio jack.

Kompletní datasheet, fotografie a rozměry najdete na produktové stránce Arduino Giga R1 WiFi.

Hlavní vlastnosti¶

STMicroelectronics STM32H747XI dvojice Cortex‑M7 (480 MHz) + Cortex‑M4 (240 MHz). Firmware OpenMV běží pouze na jádře M7; jádro M4 je zpřístupněno přes openamp pro meziprocesorovou komunikaci.
8 MB externí SDRAM plus 2 MB interní flash paměti a 16 MB externí QSPI flash paměti.
Hardwarový JPEG kodér/dekodér.
22pinový flex konektor pro kameru kompatibilní s Arducam (J6) — podpora ovladačů pro senzorové moduly OV5640 (5MP), OV7670, GC2145, HM01B0 a HM0360.
Konektor pro displej MIPI‑DSI (J5) pro Arduino Giga Display Shield (kapacitní dotykový panel 480×800) plus zobrazovací jednotka LTDC RGB pro pokročilé nosné desky.
3,5mm audio jack se stereofonním line‑out a vstupem pro mikrofon.
Wi‑Fi b/g/n (2,4 GHz) + Bluetooth LE 5.1 prostřednictvím modulu Murata 1DX (CYW4343W) — připojuje se k dodané anténě přes integrovaný U.FL konektor.
USB‑C (full‑speed) pro napájení / sériovou komunikaci / programování.
Uživatelské I/O na konektorech ve stylu Mega — D0–D75 (digitální), A0–A11 (analogové), DAC0/DAC1 (výstupy DAC), CAN_RX/CAN_TX (FDCAN2) a dvojice I²C SDA1/SCL1 ve vnitřní řadě. Samostatný 6pinový konektor SPI1 na přední straně desky vyvádí CIPO/COPI/SCK (D89/D90/D91).
JTAG / SWD vyvedené na horním ladicím konektoru pro pokročilé ladění.

Pinout¶

Referenční přehled pinů¶

Konektory ve stylu Arduino Mega vyvádějí 76 digitálních pinů (D0–D75), 12 analogových pinů (A0–A11), dva výstupy DAC (DAC0/DAC1), sekundární dvojici I²C (SDA1/SCL1) a dvojici FDCAN2 (CAN_RX/CAN_TX). Samostatný 6pinový konektor SPI1 na přední straně desky vyvádí CIPO/COPI/SCK (D89/D90/D91).

Název pinu	Reference	Funkce
D0	3,3 V	USART1 RX (Serial1) / TIM4 CH2
D1	3,3 V	USART1 TX (Serial1) / TIM1 CH2
D2	3,3 V	TIM2 CH4 / TIM5 CH4 / USART2 RX
D3	3,3 V	TIM2 CH3 / TIM5 CH3 / USART2 TX
D4	3,3 V	TIM8 CH1 / UART8 TX
D5	3,3 V	TIM3 CH2 / SPI1 MOSI / SPI6 MOSI
D6	3,3 V	TIM4 CH2
D7	3,3 V	TIM3 CH1 / SPI1 MISO / SPI3 MISO / SPI6 MISO
D8	3,3 V	TIM4 CH3 / I2C1 SCL / I2C4 SCL / UART4 RX
D9	3,3 V	TIM4 CH4 / I2C1 SDA / I2C4 SDA / UART4 TX
D10	3,3 V	TIM1 CH1 / TIM8 CH3N
D11	3,3 V	TIM8 CH2 / SPI5 MOSI
D12	3,3 V	TIM8 CH2N / SPI5 MISO
D13	3,3 V	TIM12 CH1 / SPI5 SCK
D14	3,3 V	USART6 TX (Serial2) / SPI6 MOSI
D15	3,3 V	USART6 RX (Serial2) / TIM3 CH2 / TIM8 CH2
D16	3,3 V	UART4 TX (Serial3) / TIM8 CH1N
D17	3,3 V	UART4 RX (Serial3)
D18	3,3 V	USART2 TX (Serial4)
D19	3,3 V	USART2 RX (Serial4) / SPI3 MOSI
D20	3,3 V	I2C2 SDA / TIM2 CH4 / USART3 RX
D21	3,3 V	I2C2 SCL
D22	3,3 V	GPIO
D23	3,3 V	GPIO / SPI6 SCK
D24	3,3 V	GPIO / SPI6 MISO
D25	3,3 V	GPIO
D26	3,3 V	GPIO
D27	3,3 V	GPIO
D28	3,3 V	GPIO
D29	3,3 V	GPIO
D30	3,3 V	GPIO
D31	3,3 V	GPIO
D32	3,3 V	GPIO
D33	3,3 V	GPIO
D34	3,3 V	GPIO
D35	3,3 V	GPIO
D36	3,3 V	GPIO
D37	3,3 V	TIM8 CH2
D38	3,3 V	TIM8 CH2N
D39	3,3 V	GPIO
D40	3,3 V	TIM15 CH2 / SPI4 MOSI
D41	3,3 V	GPIO
D42	3,3 V	GPIO
D43	3,3 V	GPIO
D44	3,3 V	GPIO
D45	3,3 V	GPIO
D46	3,3 V	TIM8 CH3N
D47	3,3 V	SPI3 MOSI
D48	3,3 V	TIM8 CH3 / SPI5 SCK
D49	3,3 V	GPIO
D50	3,3 V	GPIO
D51	3,3 V	TIM15 CH1 / SPI4 MISO
D52	3,3 V	GPIO
D53	3,3 V	GPIO
D54	3,3 V	TIM8 CH1 (VSYNC DCMI kamery)
D55	3,3 V	I2C3 SDA (HSYNC DCMI kamery)
D56	3,3 V	TIM3 CH1 / TIM13 CH1 (PXCLK DCMI kamery)
D57	3,3 V	TIM8 CH1N / UART8 RX (hlavní hodiny kamery — TIM1 CH3)
D58	3,3 V	TIM8 CH3 (DCMI D7 kamery)
D59	3,3 V	TIM8 CH2 (DCMI D6 kamery)
D60	3,3 V	GPIO (DCMI D5 kamery)
D61	3,3 V	TIM8 CH2N / UART4 RX (DCMI D4 kamery)
D62	3,3 V	SPI1 SCK (DCMI D3 kamery)
D63	3,3 V	TIM5 CH2 / I2C4 SCL (I²C displeje)
D64	3,3 V	TIM5 CH1 (DCMI D1 kamery)
D65	3,3 V	TIM12 CH2 (DCMI D0 kamery)
D66	3,3 V	GPIO (reset kamery — vyhrazeno, když je kamera aktivní)
D67	3,3 V	GPIO (vypnutí kamery — vyhrazeno, když je kamera aktivní)
D68	3,3 V	TIM3 CH1 / TIM8 CH1 / USART6 TX (DSI RESET Display Shieldu)
D69	3,3 V	TIM5 CH4 (DSI TE Display Shieldu)
D70	3,3 V	SPI2 SCK
D71	3,3 V	TIM8 CH4 / SPI2 MISO
D72	3,3 V	SPI2 MOSI
D73	3,3 V	ADC123 IN11 (data mikrofonu DFSDM Display Shieldu)
D74	3,3 V	GPIO (podsvícení displeje — vyhrazeno Giga Display Shieldem)
D75	3,3 V	SPI2 SCK (hodiny mikrofonu DFSDM Display Shieldu)
A0 / D76	3,3 V	ADC12 IN4
A1 / D77	3,3 V	ADC12 IN8
A2 / D78	3,3 V	ADC12 IN9 / TIM3 CH3 / TIM8 CH2N
A3 / D79	3,3 V	ADC12 IN5 / TIM3 CH4 / TIM8 CH3N
A4 / D80	3,3 V	ADC12 IN13 / SPI2 MOSI
A5 / D81	3,3 V	ADC123 IN12 / SPI2 MISO
A6 / D82	3,3 V	ADC123 IN10
A7 / D83	3,3 V	ADC1 IN16 / TIM2 CH1 / TIM5 CH1 (vstup mikrofonu audio jacku)
A8	3,3 V	ADC3 IN0 (pouze analogový)
A9	3,3 V	ADC3 IN1 (pouze analogový)
A10	3,3 V	ADC12 IN1 (pouze analogový)
A11	3,3 V	ADC12 IN0 (pouze analogový)
DAC0 / A12 / D84	3,3 V	DAC1 OUT1 / ADC12 IN18 (line‑out L audio jacku)
DAC1 / A13 / D85	3,3 V	DAC1 OUT2 / TIM2 CH1 / SPI1 SCK / ADC12 IN19 (line‑out R audio jacku)
D89	3,3 V	SPI1 MISO (`CIPO` na předním SPI konektoru)
D90	3,3 V	SPI1 MOSI (`COPI` na předním SPI konektoru)
D91	3,3 V	SPI1 SCK (`SCK` na předním SPI konektoru)
CAN_RX / D93	3,3 V	FDCAN2 RX / TIM3 CH2 / UART5 RX
CAN_TX / D94	3,3 V	FDCAN2 TX / SPI2 SCK / UART5 TX
SDA1 / D102	3,3 V	I2C4 SDA (sběrnice dotyku displeje / ovládání kamery)
SCL1 / D101	3,3 V	I2C4 SCL (sběrnice dotyku displeje / ovládání kamery)
RESET	3,3 V	stiskněte tlačítko RESET na desce nebo stáhněte na GND pro reset
LED_RED	3,3 V	červený kanál RGB LED (aktivní v nízké úrovni)
LED_GREEN	3,3 V	zelený kanál RGB LED (aktivní v nízké úrovni)
LED_BLUE	3,3 V	modrý kanál RGB LED (aktivní v nízké úrovni)

Poznámka

A8–A11 jsou pouze analogové plošky na pinech _C čipu STM32H747 — nemají žádnou funkci GPIO a lze je číst pouze přes ADC.

Napájecí piny¶

Piny konektoru Mega:

VIN — vstup 6–32 V. Napájí desku přes integrovaný snižující regulátor.
+5V — větev 5 V napájená z USB přes diodu nebo z integrovaného snižujícího regulátoru.
+3V3 — hlavní větev 3,3 V.
IOREF — odráží I/O napětí desky (3,3 V).
AREF — referenční analogové napětí pro piny ADC. Výchozí hodnota je 3,3 V; pro použití jiné reference přiveďte napětí externě.
OFF — stáhněte na GND pro vypnutí větve +3,3 V a odstavení systému.
VRTC — vstup pro knoflíkovou baterii 3,0 V (max 3,3 V), který udržuje běh integrovaných RTC, zatímco je zbytek desky vypnutý.
GND — společná zem.

Giga R1 lze napájet kterýmkoli z těchto způsobů:

USB‑C — dodává 5 V do integrovaného snižujícího regulátoru.
Pin VIN — přiveďte přímo stabilizované napájení 6–32 V.

Tip

Pomocí odhadovače výdrže baterie můžete modelovat, jak dlouho Giga R1 vydrží na baterii při daném pracovním cyklu aktivity / hlubokého spánku.

Piny pro obnovení a ladění¶

RESET — jak vyvedený pin na napájecím konektoru, tak tlačítkový spínač v horní části desky, propojený s linkou NRST čipu SoC. Stáhněte na GND nebo stiskněte tlačítko pro reset.

Pokud bootloader zcela chybí, podržte tlačítko BOOT0 při stisknutí RESET, abyste přinutili SoC přejít do režimu ROM bootloaderu.

Signály SWD čipu STM32 jsou vyvedeny na 10pinovém Cortex Debug konektoru s roztečí 1,27 mm na přední straně desky. Propojte je pomocí SEGGER J‑Link, ST‑Link nebo libovolné standardní ARM JTAG/SWD sondy. Všechny ladicí signály mají referenci 3,3 V.

Integrované periferie¶

LED diody¶

Giga R1 má jednu uživatelskou RGB LED, softwarově ovladatelnou přes machine.LED

from machine import LED

LED("LED_RED").on()
LED("LED_GREEN").on()
LED("LED_BLUE").on()

Samostatná napájecí LED na desce svítí vždy, když je větev +3,3 V aktivní, a není uživatelsky ovladatelná.

Konektor kamery (J6)¶

J6 je 22pinový flex konektor pro kameru kompatibilní s Arducam. Připojte kterýkoli z podporovaných senzorových modulů a firmware je automaticky detekuje přes modul csi — kamerové senzory

import csi

cam = csi.CSI()
cam.reset()
cam.pixformat(csi.RGB565)
cam.framesize(csi.QVGA)
cam.snapshot(time=2000)       # let auto‑exposure settle

while True:
    img = cam.snapshot()

Podporované senzory:

OV5640 — 5 MP barevný, až QSXGA (2592 × 1944).
OV7670 — 0,3 MP barevný, až VGA (640 × 480).
GC2145 — 2 MP barevný, až UXGA (1600 × 1200).
HM01B0 — 320 × 320 monochromatický.
HM0360 — VGA (640 × 480) monochromatický.

Varování

Dokud je kamera inicializovaná, jsou následující piny konektoru Mega vyhrazeny firmwarem a nelze je použít:

Pin	Důvod
`D54`–`D65`	datové a synchronizační signály DCMI na flex konektoru kamery
`D57`	TIM1 CH3 — hlavní hodiny kamery
`D66`	GPIO resetu kamery
`D67`	GPIO vypnutí kamery
`SDA1` / `SCL1`	I²C 4 — sdíleno s kamerou; sběrnice je použitelná, ale vyhněte se I²C adrese senzoru

Strojové učení¶

ml — Strojové učení spouští kvantizované modely TFLite na Cortex‑M7 s jádry CMSIS‑NN — dostatečně rychle pro kompaktní detektory při několika snímcích za sekundu. Modely na souborovém systému /rom určeném jen pro čtení se načítají přímo z flash paměti bez kopírování do RAM. Zde je 128×128 detektor BlazeFace, který do každého snímku překresluje detekovaný obličej a jeho šest význačných bodů:

import csi
import time
import ml
from ml.postprocessing.mediapipe import BlazeFace

# Initialize the sensor.
csi0 = csi.CSI()
csi0.reset()
csi0.pixformat(csi.RGB565)
csi0.framesize(csi.VGA)
csi0.window((400, 400))

# Load built-in face detection model
model = ml.Model("/rom/blazeface_front_128.tflite", postprocess=BlazeFace(threshold=0.4))
print(model)

clock = time.clock()
while True:
    clock.tick()
    img = csi0.snapshot()

    for r, score, keypoints in model.predict([img]):
        ml.utils.draw_predictions(img, [r], ("face",), ((0, 0, 255),), format=None)
        ml.utils.draw_keypoints(img, keypoints, color=(255, 0, 0))

    print(clock.fps(), "fps")

Jádro M4¶

Jádro Cortex‑M4 je zpřístupněno přes openamp pro meziprocesorovou komunikaci. Firmware OpenMV běží pouze na M7; M4 nemá vlastní běhové prostředí MicroPython, takže jeho použití znamená sestavit samostatný obraz C firmwaru a načíst jej ze souborového systému přes openamp.RemoteProc. Předem sestavený ukázkový firmware, který implementuje virtuální koncový bod UART, je k dispozici v repozitáři openamp_vuart — podle jeho README sestavte vuart.elf

import openamp
import time

def ept_recv_callback(src_addr, data):
    print("Received:", data.decode())

ept = openamp.Endpoint("vuart-channel", callback=ept_recv_callback)

rproc = openamp.RemoteProc("vuart.elf")
rproc.start()

count = 0
while True:
    if ept.is_ready():
        ept.send("Hello World %d!" % count, timeout=1000)
        count += 1
    time.sleep_ms(1000)

V praxi je nejlepší považovat tuto podporu spíše za ukázku rozhraní openamp než za funkční dvoujádrovou platformu — M4 nelze resetovat nezávisle na M7, takže zastavení M4 vynutí úplné restartování systému.

Displej (J5)¶

J5 je konektor MIPI‑DSI pro Arduino Giga Display Shield — kapacitní dotykový panel 480 × 800 postavený kolem ovladače panelu ST7701 a dotykového řadiče GT911. Oba ovladače jsou dodávány zamrazené s firmwarem. Pro přenos framebufferů použijte display — ovladač displeje a pro dotykový vstup gt911.GT911.

Níže uvedený příklad zrcadlí kameru do okna displeje na výšku o rozměrech 800 × 480 a každý dotykový kontakt překresluje jako barevný kruh:

import csi
import time
import image
import display
from gt911 import GT911
from machine import I2C

IMG_OFFSET = 80
touch_detected = False
points_colors = ((255, 0, 0), (0, 255, 0), (0, 0, 255),
                 (0, 255, 255), (255, 255, 0))

csi0 = csi.CSI()
csi0.reset()
csi0.pixformat(csi.RGB565)
csi0.framesize(csi.VGA)

lcd = display.DSIDisplay(
    framesize=display.FWVGA,
    portrait=True,
    refresh=60,
    controller=display.ST7701(),
)

# Pass pin names (not Pin objects) so the driver can flip
# the reset pin's direction during start-up.
touch = GT911(
    I2C(4, freq=400_000),
    reset_pin="D71",
    irq_pin="D70",
    touch_points=5,
    refresh_rate=240,
    reverse_x=True,
    touch_callback=lambda pin: globals().update(touch_detected=True),
)

clock = time.clock()
while True:
    clock.tick()
    img = csi0.snapshot()

    if touch_detected:
        n, points = touch.read_points()
        for i in range(n):
            img.draw_circle(
                (points[i][0] - IMG_OFFSET,
                 points[i][1],
                 points[i][2] * 3),
                color=points_colors[points[i][3]],
                thickness=2,
            )
        touch_detected = False

    lcd.write(img, y=IMG_OFFSET, hint=image.TRANSPOSE | image.VFLIP)
    print(clock.fps())

Varování

Giga Display Shield používá stejnou sběrnici I²C 4 (SDA1/SCL1) jako kamera, D74 pro povolení podsvícení LCD, D70/D71 pro dotykové IRQ a reset GT911 a D68/D69 pro signály TE a RESET DSI panelu.

Mikrofon (Display Shield)¶

Arduino Giga Display Shield nese digitální mikrofon připojený k periferii DFSDM čipu STM32H747 (hodiny mikrofonu na D75, data mikrofonu na D73). Mikrofon se snímá přes audio — Modul Audio. Každý buffer přichází jako 16bitový PCM se znaménkem ve formě bytearray, připravený k předání do ulab/numpy pro DSP:

import audio
from ulab import numpy as np

def loudness(pcmbuf):
    samples = np.array(np.frombuffer(pcmbuf, dtype=np.int16), dtype=np.float)
    rms = np.sqrt(np.mean(samples ** 2))
    if rms > 10000:
        print("Loud!", int(rms))

audio.init(channels=1, frequency=16000, gain_db=24)
audio.start_streaming(loudness)

while True:
    pass

IMU (Display Shield)¶

Arduino Giga Display Shield nese 6osou IMU Bosch BMI270 (3D akcelerometr + 3D gyroskop) na téže sběrnici I²C 4 na adrese 0x68. Pro její čtení použijte komunitní ovladač micropython_bmi270

import time
from machine import I2C
from micropython_bmi270 import bmi270

sensor = bmi270.BMI270(I2C(4, freq=400_000))
sensor.load_config_file()

while True:
    ax, ay, az = sensor.acceleration   # m/s²
    gx, gy, gz = sensor.gyro
    print(ax, ay, az, gx, gy, gz)
    time.sleep_ms(100)

Kompletní mapa registrů je v datasheetu BMI270.

RGB LED (Display Shield)¶

Arduino Giga Display Shield nese integrovanou RGB LED řízenou tříkanálovým LED driverem ISSI IS31FL3197 na téže sběrnici I²C 4. Pin AD driveru je propojen s GND, takže sídlí na I²C adrese 0x50. Pro ovládání LED použijte komunitní ovladač IS31FL3197

from machine import I2C
from is31fl3197 import IS31FL3197

led = IS31FL3197(I2C(4, freq=400_000))
led.set_color(255, 0, 0)   # full red

Kompletní mapa registrů je v datasheetu IS31FL3197.

Wi‑Fi¶

Integrovaný modul Murata 1DX (CYW4343W) je zpřístupněn přes network — konfigurace sítě jako stanicové rozhraní. Před aktivací rádia připojte dodanou anténu k integrovanému U.FL konektoru

import network, time

wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
wlan.connect("ssid", "password")
while not wlan.isconnected():
    time.sleep(1)
print("Wi‑Fi IP:", wlan.ipconfig("addr4")[0])

Bluetooth¶

Tentýž Murata 1DX zpřístupňuje také Bluetooth LE 5.1. Pro BLE přívětivé k asyncio použijte aioble — Asynchronní BLE — například inzerujte jako periferie a čekejte na připojení centrálního zařízení:

import asyncio
import aioble

async def run():
    while True:
        conn = await aioble.advertise(250_000, name="Giga-R1")
        print("Connected:", conn.device)
        await conn.disconnected()

asyncio.run(run())

Přehled sběrnic¶

GPIO¶

Pomocí machine.Pin můžete číst nebo řídit kterýkoli z pinů popsaných na potisku. Výstupy jsou 3,3 V CMOS a mohou pohlcovat/dodávat až 20 mA na pin (140 mA celkem na celém konektoru).

from machine import Pin

out = Pin("D2", Pin.OUT)
out.on()
out.off()
out.value(1)

inp = Pin("D3", Pin.IN, Pin.PULL_UP)
print(inp.value())

Kterýkoli vstupní pin může také vyvolat přerušení při přechodu hrany:

def handler(pin):
    print("triggered:", pin)

Pin("D3", Pin.IN, Pin.PULL_UP).irq(
    handler, Pin.IRQ_FALLING | Pin.IRQ_RISING,
)

UART¶

Sběrnice	TX	RX	Název Arduino
UART1	D1	D0	Serial1
UART6	D14	D15	Serial2
UART4	D16	D17	Serial3
UART2	D18	D19	Serial4

from machine import UART

uart = UART(1, baudrate=115200)
uart.write("hello")
uart.read(5)

I²C¶

Sběrnice	SCL	SDA
I2C2	D21	D20
I2C1	D8	D9
I2C4	SCL1	SDA1

from machine import I2C

i2c = I2C(2, freq=400_000)
i2c.scan()
i2c.writeto(0x76, b"hi")

Sběrnice 2 (D20/D21, na potisku SCL/SDA) je výchozí sběrnice Wire Arduina. Sběrnice 4 (SCL1/SDA1) je sdílená s kamerou a dotykovým řadičem GT911 Giga Display Shieldu — uživatelská zařízení na této sběrnici se musí vyhnout následujícím adresám (7bitovým):

0x3C — OV5640 / GC2145
0x24 — HM01B0 / HM0360
0x21 — OV7670
0x5D — dotykový řadič GT911 (Giga Display Shield)

Tentýž hardware lze použít také v cílovém režimu (slave) přes machine.I2CTarget pro zpřístupnění paměťové oblasti jinému řadiči I²C:

from machine import I2CTarget

buf = bytearray(32)
target = I2CTarget(2, addr=0x42, mem=buf)

SPI¶

Sběrnice	MOSI	MISO	SCK
SPI1	D90	D89	D91
SPI5	D11	D12	D13

SPI1 je vyvedeno na vyhrazeném 6pinovém konektoru na přední straně desky. SPI5 je vyvedeno na potiskem označených COPI/CIPO/SCK na D11/D12/D13.

Poznámka

Pinout předního 6pinového konektoru SPI1 (J7):

Pin	Signál
1	`D89` (CIPO)
2	+5V
3	`D91` (SCK)
4	`D90` (COPI)
5	NRST
6	GND

from machine import SPI
from machine import Pin

spi = SPI(5, baudrate=10_000_000)
cs = Pin("D10", Pin.OUT, value=1)   # CS is not driven by the SPI peripheral

cs.value(0)
spi.write(b"hello")
cs.value(1)

CAN (FDCAN)¶

Sběrnice	TX	RX
FDCAN2	D94	D93

from machine import CAN

can = CAN(2, 500_000)
can.set_filters(None)
can.send(0x123, b"\xDE\xAD\xBE\xEF")
print(can.recv())

ADC¶

Giga R1 vyvádí dvanáct 12bitových kanálů ADC na A0–A11, všechny s referencí 3,3 V — read_u16 vrací 0–65535 v rozsahu 0–3,3 V na pinu. A8–A11 jsou pouze analogové plošky _C bez periferie GPIO:

from machine import ADC
import time

adc = ADC("A0")
while True:
    voltage = adc.read_u16() * 3.3 / 65535
    print(voltage)
    time.sleep_ms(100)

Poznámka

A7 je také propojeno se vstupem mikrofonu na 3,5mm TRRS audio jacku — když je zapojeno sluchátko s mikrofonem, ADC("A7") čte analogový signál mikrofonu přímo.

DAC¶

Dva 12bitové kanály DAC jsou vyvedeny na DAC0 a DAC1 přes pyb.DAC. Oba jsou propojeny s 3,5mm TRRS audio jackem jako levý a pravý kanál line‑out

from pyb import DAC

left  = DAC("DAC0")
right = DAC("DAC1")

left.write(int(0.5 * 255))    # 8‑bit, ~1.65 V
right.write(int(0.5 * 255))

PWM¶

Pin	Časovač / kanál
D0	TIM4 CH2 / TIM17 CH1N
D1	TIM1 CH2
D2	TIM2 CH4 / TIM5 CH4 / TIM15 CH2
D3	TIM2 CH3 / TIM5 CH3 / TIM15 CH1
D4	TIM1 CH3N / TIM8 CH1
D5	TIM1 CH1N / TIM3 CH2 / TIM8 CH1N / TIM14 CH1
D6	TIM4 CH2
D7	TIM3 CH1
D8	TIM4 CH3 / TIM16 CH1
D9	TIM4 CH4 / TIM17 CH1
D10	TIM1 CH1 / TIM8 CH3N
D11	TIM1 CH2N / TIM8 CH2
D12	TIM1 CH2 / TIM8 CH2N
D13	TIM12 CH1
D15	TIM3 CH2 / TIM8 CH2
D16	TIM8 CH1N
D20	TIM2 CH4
D37	TIM8 CH2
D38	TIM8 CH2N
D40	TIM15 CH2
D46	TIM8 CH3N
D48	TIM1 CH1N / TIM8 CH3
D51	TIM15 CH1
D54	TIM8 CH1
D56	TIM3 CH1 / TIM13 CH1
D57	TIM1 CH3 / TIM8 CH1N
D58	TIM8 CH3
D59	TIM8 CH2
D61	TIM8 CH2N
D63	TIM5 CH2
D64	TIM5 CH1
D65	TIM12 CH2
D68	TIM3 CH1 / TIM8 CH1
D69	TIM5 CH4
D71	TIM8 CH4
D78 / A2	TIM1 CH2N / TIM3 CH3 / TIM8 CH2N
D79 / A3	TIM1 CH3N / TIM3 CH4 / TIM8 CH3N
D83 / A7	TIM2 CH1 / TIM5 CH1
D85 / A13	TIM2 CH1 / TIM8 CH1N

Řiďte kterýkoli z nich přes machine.PWM

from machine import Pin, PWM

pwm = PWM(Pin("D2"), freq=1_000, duty_u16=32768)

Varování

TIM1 je vyhrazen pro hlavní hodiny kamery, když je kamera inicializována přes csi — kamerové senzory. Piny, jejichž jedinou funkcí PWM je TIM1 — D1, D10, D11, D12 — nelze řídit pomocí PWM, dokud je kamera aktivní. Všechny ostatní uvedené piny mají alternativy mimo TIM1.

Poznámka

Několik pinů sdílí kanály časovačů:

TIM2 CH4 je na D2 a D20.
TIM2 CH1 je na D83/A7 a D85/A13.
TIM3 CH1 je na D7, D56 a D68.
TIM3 CH2 je na D5 a D15.
TIM4 CH2 je na D0 a D6.
TIM5 CH1 je na D64 a D83/A7.
TIM5 CH4 je na D2 a D69.
TIM8 CH1 je na D4, D54 a D68.
TIM8 CH1N je na D5, D16, D57 a D85/A13.
TIM8 CH2 je na D11, D15, D37 a D59.
TIM8 CH2N je na D12, D38, D61 a D78/A2.
TIM8 CH3 je na D48 a D58.
TIM8 CH3N je na D10, D46 a D79/A3.
TIM15 CH1 je na D3 a D51.
TIM15 CH2 je na D2 a D40.

Vyberte jednoho spotřebitele na kanál časovače.

Softwarově bitově emulované sběrnice¶

machine.SoftI2C a machine.SoftSPI fungují na libovolném GPIO, pokud potřebujete další sběrnici.

Termální senzor (mimo desku)¶

Firmware obsahuje ovladač fir — ovladač termálního senzoru (fir == far infrared, vzdálené infračervené záření) pro externě připojené termální kamery:

MLX90621 — IR pole 16 × 4
MLX90640 — IR pole 32 × 24
MLX90641 — IR pole 16 × 12
AMG8833 — IR pole 8 × 8

Připojte modul ke sběrnici I²C desky a načítejte snímky pomocí fir.init() + fir.snapshot()

import time
import image
import fir

fir.init()                          # auto‑detects the sensor
clock = time.clock()

while True:
    clock.tick()
    try:
        img = fir.snapshot(x_scale=5, y_scale=5,
                           color_palette=image.PALETTE_IRONBOW,
                           hint=image.BICUBIC,
                           copy_to_fb=True)
    except OSError:
        continue
    print(clock.fps())

Ovladač fir komunikuje se senzorem pouze přes I²C 1 — připojte modul k D8 (SCL) a D9 (SDA).

Časování¶

time¶

Modul time pokrývá blokující prodlevy, monotónní tiky a měření uplynulého času:

import time

time.sleep(1)              # seconds
time.sleep_ms(500)
time.sleep_us(10)

start = time.ticks_ms()
# ...do work...
elapsed = time.ticks_diff(time.ticks_ms(), start)

Virtuální časovače¶

machine.Timer plánuje periodické nebo jednorázové callbacky bez obsazení slotu hardwarového časovače. Pro použití virtuálního (softwarového) časovače předejte jako id hodnotu -1

from machine import Timer

one_shot = Timer(-1)
one_shot.init(period=5_000, mode=Timer.ONE_SHOT,
              callback=lambda t: print("once"))

periodic = Timer(-1)
periodic.init(period=2_000, mode=Timer.PERIODIC,
              callback=lambda t: print("tick"))

Hodnoty periody jsou v milisekundách. Pro zastavení a uvolnění slotu zavolejte deinit().

Hodiny reálného času¶

machine.RTC udržuje aktuální čas napříč resety — a napříč úplným vypnutím napájení, pokud je k pinu VRTC připojena knoflíková baterie:

from machine import RTC

rtc = RTC()
rtc.datetime((2026, 4, 30, 4, 12, 0, 0, 0))   # Y, M, D, weekday, h, m, s, subsec
print(rtc.datetime())

Watchdog¶

machine.WDT resetuje desku, pokud aplikace zamrzne. Jakmile je jednou spuštěn, nelze jej zastavit ani překonfigurovat — pravidelně jej obsluhujte uvnitř hlavní smyčky:

from machine import WDT

wdt = WDT(timeout=5_000)   # 5 second window
while True:
    # ...do work...
    wdt.feed()

Informace o bootu a běhu¶

Aktualizace firmwaru (DFU)¶

Giga R1 používá standardní dvojité klepnutí na reset Arduina pro vstup do bootloaderu Arduina. Rychle dvakrát stiskněte tlačítko RESET — deska se znovu zaregistruje přes USB jako zařízení DFU a OpenMV IDE může nahrát nový obraz firmwaru. Pokud bootloader zcela chybí, podržte tlačítko BOOT0 při stisknutí RESET, abyste přinutili SoC přejít do režimu ROM bootloaderu.

Běžící skript může na vyžádání znovu vstoupit do bootloaderu zavoláním machine.bootloader()

import machine

machine.bootloader()

Souborový systém a pořadí bootování¶

Firmware Giga R1 při bootu připojí až dva souborové systémy:

Interní flash paměť — vždy připojená na /flash. Ve výchozím stavu obsahuje main.py a README.txt; vytvořeno při úplně prvním bootu.
ROMFS — souborový systém určený jen pro čtení a mapovaný do paměti na /rom, automaticky připojený MicroPythonem při startu.

Po připojení je pracovní adresář nastaven na /flash. Interpret poté spouští skripty z tohoto adresáře:

boot.py se spustí při každém softwarovém resetu (studený start, Ctrl‑D z REPL nebo kdykoli běžící skript skončí).
main.py se spustí pouze při studeném startu, ihned po boot.py. Následné softwarové resety znovu spustí boot.py, ale přejdou rovnou do REPL — pro opětovné spuštění main.py musíte desku plně resetovat.

Výchozí main.py dodávaný na čerstvě naflashované desce pouze bliká modrým kanálem uživatelské RGB LED jako srdeční tep (dva krátké pulzy, krátká pauza), takže poznáte, že firmware nastartoval čistě bez připojeného hostitele.

sys.path je rozšířen tak, aby zahrnoval oba souborové systémy a jejich podadresáře lib/, takže importovatelné moduly mohou být v /flash/lib nebo /rom/lib.

Při připojení přes USB se /flash na hostiteli zaregistruje také jako velkokapacitní USB úložiště, což vám umožní přímo upravovat boot.py, main.py a další soubory. Před resetováním desky disk vysuňte, aby hostitel vyprázdnil svůj zápisový cache.

Poznámka

Protože OS zachází s diskem jako s pasivním blokovým zařízením, soubory vytvořené nebo upravené kódem běžícím na kameře se neobjeví, dokud hostitel disk znovu nepřipojí. Pokud OS i kamera zapisují do téhož souborového systému současně, OS zvítězí a přepíše změny provedené kamerou.

Poznámka

Červený kanál uživatelské RGB LED se může krátce rozsvítit, zatímco hostitel čte z velkokapacitního USB úložiště nebo do něj zapisuje — jde o indikátor aktivity řízený firmwarem, nikoli o chybu.

Velikosti úložiště¶

Giga R1 se dodává s:

/flash — FAT souborový systém o velikosti 11 MB, pro čtení i zápis.
/rom — 4 MB ROMFS určený jen pro čtení a mapovaný do paměti, používaný k dodávání skriptů a ML modelů, které těží z bezkopírovacího mmap přístupu.

Indikátor hard‑fault¶

Pokud uživatelská RGB LED rychle cykluje přes všechny barvy — dostatečně rychle, aby to spíše vypadalo jako třpytivá bílá LED než zřetelné odstíny — firmware narazil na neopravitelný hard fault. Pro obnovení znovu naflashujte firmware; pokud opětovné naflashování nepomůže, deska může být fyzicky poškozená.

Softwarové knihovny¶

Kompletní seznam modulů — včetně těch, které jsou jedinečné pro sestavení Giga R1 — najdete v indexu knihoven.