Arduino Giga R1 WiFi

Arduino Giga R1 WiFi เป็นบอร์ดรูปแบบ Mega ขนาด 101 × 53 มม. ที่สร้างขึ้นบน STMicroelectronics STM32H747XI ซึ่งเป็น SoC แบบ dual-core ที่รวม Cortex-M7 ที่ 480 MHz กับ Cortex-M4 ที่ 240 MHz เฟิร์มแวร์ OpenMV ทำงานบนคอร์ M7 ทั้งหมด บอร์ด Giga เพิ่มขั้วต่อสายแพกล้อง Arducam แบบ 22 พิน, ขั้วต่อ MIPI-DSI สำหรับ Arduino Giga Display Shield, และแจ็คสเตอริโอ 3.5 มม. เข้ากับเลย์เอาต์ส่วนหัวมาตรฐาน Arduino Mega

Arduino Giga R1 WiFi

สำหรับข้อมูลจำเพาะเต็มรูปแบบ รูปถ่าย และขนาด โปรดดูที่ หน้าผลิตภัณฑ์ Arduino Giga R1 WiFi

คุณสมบัติหลัก

  • STMicroelectronics STM32H747XI dual Cortex-M7 (480 MHz) + Cortex-M4 (240 MHz) เฟิร์มแวร์ OpenMV ทำงานบนคอร์ M7 เท่านั้น คอร์ M4 เปิดเผยผ่าน openamp สำหรับการสื่อสารระหว่างโปรเซสเซอร์

  • SDRAM ภายนอก 8 MB พร้อมกับ แฟลชภายใน 2 MB และ แฟลช QSPI ภายนอก 16 MB

  • ตัวเข้ารหัส/ถอดรหัส JPEG ฮาร์ดแวร์

  • ขั้วต่อสายแพกล้อง Arducam แบบ 22 พินที่เข้ากันได้ (J6) — รองรับไดรเวอร์สำหรับโมดูลเซนเซอร์ OV5640 (5MP), OV7670, GC2145, HM01B0 และ HM0360

  • ขั้วต่อจอแสดงผล MIPI-DSI (J5) สำหรับ Arduino Giga Display Shield (แผงสัมผัสแบบ capacitive 480×800) พร้อมเอนจิน LTDC RGB สำหรับตัวรองรับขั้นสูง

  • แจ็คสัญญาณเสียง 3.5 มม. พร้อมสเตอริโอไลน์เอาต์และไมค์อิน

  • Wi-Fi b/g/n (2.4 GHz) + Bluetooth LE 5.1 ผ่านโมดูล Murata 1DX (CYW4343W) — เชื่อมต่อกับเสาอากาศที่ให้มาผ่าน ขั้วต่อ U.FL บนบอร์ด

  • USB-C (full-speed) สำหรับจ่ายไฟ / serial / การเขียนโปรแกรม

  • I/O ของผู้ใช้ บนส่วนหัวสไตล์ Mega — D0–D75 (ดิจิตอล), A0–A11 (แอนะล็อก), DAC0/DAC1 (เอาต์พุต DAC), CAN_RX/CAN_TX (FDCAN2) และคู่ I²C แถวใน SDA1/SCL1 ส่วนหัว SPI1 แบบ 6 พินแยกต่างหากที่ด้านหน้าของบอร์ดแยกออก CIPO/COPI/SCK (D89/D90/D91)

  • JTAG / SWD เปิดเผยบนส่วนหัวดีบักด้านบนสำหรับการดีบักขั้นสูง

ผังพิน

Arduino Giga R1 WiFi Pinout

อ้างอิงพิน

ส่วนหัวสไตล์ Arduino Mega เปิดเผยพินดิจิตอล 76 พิน (D0–D75), พินแอนะล็อก 12 พิน (A0–A11), เอาต์พุต DAC สอง (DAC0/DAC1), คู่ I²C รอง (SDA1/SCL1) และคู่ FDCAN2 (CAN_RX/CAN_TX) ส่วนหัว SPI1 แบบ 6 พินแยกต่างหากที่ด้านหน้าของบอร์ดแยกออก CIPO/COPI/SCK (D89/D90/D91)

ชื่อพิน

อ้างอิง

ฟังก์ชัน

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 (camera DCMI VSYNC)

D55

3.3 V

I2C3 SDA (camera DCMI HSYNC)

D56

3.3 V

TIM3 CH1 / TIM13 CH1 (camera DCMI PXCLK)

D57

3.3 V

TIM8 CH1N / UART8 RX (camera master clock — TIM1 CH3)

D58

3.3 V

TIM8 CH3 (camera DCMI D7)

D59

3.3 V

TIM8 CH2 (camera DCMI D6)

D60

3.3 V

GPIO (camera DCMI D5)

D61

3.3 V

TIM8 CH2N / UART4 RX (camera DCMI D4)

D62

3.3 V

SPI1 SCK (camera DCMI D3)

D63

3.3 V

TIM5 CH2 / I2C4 SCL (display I²C)

D64

3.3 V

TIM5 CH1 (camera DCMI D1)

D65

3.3 V

TIM12 CH2 (camera DCMI D0)

D66

3.3 V

GPIO (camera reset — claimed when camera is active)

D67

3.3 V

GPIO (camera power-down — claimed when camera is active)

D68

3.3 V

TIM3 CH1 / TIM8 CH1 / USART6 TX (Display Shield DSI RESET)

D69

3.3 V

TIM5 CH4 (Display Shield DSI TE)

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 (Display Shield DFSDM mic data)

D74

3.3 V

GPIO (display backlight — claimed by the Giga Display Shield)

D75

3.3 V

SPI2 SCK (Display Shield DFSDM mic clock)

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 (audio jack mic input)

A8

3.3 V

ADC3 IN0 (analog only)

A9

3.3 V

ADC3 IN1 (analog only)

A10

3.3 V

ADC12 IN1 (analog only)

A11

3.3 V

ADC12 IN0 (analog only)

DAC0 / A12 / D84

3.3 V

DAC1 OUT1 / ADC12 IN18 (audio jack line-out L)

DAC1 / A13 / D85

3.3 V

DAC1 OUT2 / TIM2 CH1 / SPI1 SCK / ADC12 IN19 (audio jack line-out R)

D89

3.3 V

SPI1 MISO (CIPO บนส่วนหัว SPI ด้านหน้า)

D90

3.3 V

SPI1 MOSI (COPI บนส่วนหัว SPI ด้านหน้า)

D91

3.3 V

SPI1 SCK (SCK บนส่วนหัว SPI ด้านหน้า)

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 (display touch / camera control bus)

SCL1 / D101

3.3 V

I2C4 SCL (display touch / camera control bus)

RESET

3.3 V

กดปุ่ม RESET บนบอร์ดหรือดึงลง GND เพื่อรีเซ็ต

LED_RED

3.3 V

ช่องสีแดงของ RGB LED (active low)

LED_GREEN

3.3 V

ช่องสีเขียวของ RGB LED (active low)

LED_BLUE

3.3 V

ช่องสีน้ำเงินของ RGB LED (active low)

Note

A8–A11 เป็นแพดแบบ analog-only บนพิน _C ของ STM32H747 — ไม่มีฟังก์ชัน GPIO และสามารถอ่านได้ผ่าน ADC เท่านั้น

พินไฟฟ้า

พินส่วนหัว Mega:

  • VIN — อินพุต 6–32 V ป้อนไฟให้บอร์ดผ่านตัวควบคุมแบบบัคบนบอร์ด

  • +5V — ราง 5 V ป้อนมาจาก USB ผ่านไดโอดหรือตัวควบคุมแบบบัคบนบอร์ด

  • +3V3 — ราง 3.3 V หลัก

  • IOREF — สะท้อนแรงดัน I/O ของบอร์ด (3.3 V)

  • AREF — แรงดันอ้างอิงแอนะล็อกสำหรับพิน ADC ค่าเริ่มต้นคือ 3.3 V; ต่อจากภายนอกเพื่อใช้แรงดันอ้างอิงอื่น

  • OFF — ดึงลง GND เพื่อปิดราง +3.3 V และปิดระบบ

  • VRTC — อินพุตเซลล์เหรียญ 3.0 V (สูงสุด 3.3 V) ที่ทำให้ RTC บนชิปทำงานขณะที่บอร์ดส่วนที่เหลือปิดอยู่

  • GND — กราวด์ร่วม

Giga R1 สามารถรับไฟผ่านเส้นทางใดเส้นทางหนึ่งเหล่านี้:

  • USB-C — จ่าย 5 V ให้กับตัวควบคุมแบบบัคบนบอร์ด

  • พิน VIN — ต่อแหล่งจ่ายไฟที่ควบคุมแล้ว 6–32 V โดยตรง

Tip

ใช้ เครื่องประมาณอายุแบตเตอรี่ เพื่อคาดการณ์ว่า Giga R1 จะทำงานได้นานแค่ไหนบนแบตเตอรี่สำหรับรอบการทำงานแอ็คทีฟ/ดีพสลีปที่กำหนด

พินการกู้คืนและดีบัก

  • RESET — ทั้งพินที่เปิดเผยบนส่วนหัวไฟฟ้าและสวิตช์กดชั่วคราวบนด้านบนของบอร์ด เชื่อมต่อกับสาย NRST ของ SoC ดึงลง GND หรือกดปุ่มเพื่อรีเซ็ต

Giga R1 ใช้ การรีเซ็ตแบบดับเบิลแท็ป มาตรฐานของ Arduino เพื่อเข้าสู่บูตโหลดเดอร์ของ Arduino กดปุ่ม RESET สองครั้งอย่างรวดเร็ว — บอร์ดจะ re-enumerate ผ่าน USB เป็นอุปกรณ์ DFU และ OpenMV IDE สามารถแฟลชอิมเมจเฟิร์มแวร์ใหม่ได้

หากบูตโหลดเดอร์หายไปทั้งหมด ให้กดปุ่ม BOOT0 ค้างไว้ขณะกด RESET เพื่อบังคับให้ SoC เข้าสู่โหมดบูตโหลดเดอร์ ROM

สัญญาณ STM32 SWD เปิดเผยบน ส่วนหัว Cortex Debug ขนาด 1.27 มม. 10 พิน ที่ด้านหน้าของบอร์ด เชื่อมต่อผ่าน SEGGER J-Link, ST-Link หรือโพรบ ARM JTAG/SWD มาตรฐานใดก็ได้ สัญญาณดีบักทั้งหมดอ้างอิง 3.3 V

อุปกรณ์ต่อพ่วงบนบอร์ด

LED

Giga R1 มี RGB LED ของผู้ใช้หนึ่งดวง ควบคุมได้ด้วยซอฟต์แวร์ผ่าน machine.LED

from machine import LED

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

LED ไฟฟ้า แยกต่างหากบนบอร์ดจะติดเมื่อราง +3.3 V ทำงาน และไม่สามารถควบคุมได้โดยผู้ใช้

ขั้วต่อกล้อง (J6)

J6 คือขั้วต่อสายแพกล้อง Arducam แบบ 22 พิน เสียบโมดูลเซนเซอร์ที่รองรับใดก็ได้และเฟิร์มแวร์จะตรวจสอบโดยอัตโนมัติผ่านโมดูล csi --- เซ็นเซอร์กล้อง

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()

เซนเซอร์ที่รองรับ:

  • OV5640 — สี 5 MP สูงสุด QSXGA (2592 × 1944)

  • OV7670 — สี 0.3 MP สูงสุด VGA (640 × 480)

  • GC2145 — สี 2 MP สูงสุด UXGA (1600 × 1200)

  • HM01B0 — ขาวดำ 320 × 320

  • HM0360 — ขาวดำ VGA (640 × 480)

Warning

ขณะที่กล้องเริ่มต้น พินส่วนหัว Mega ต่อไปนี้จะถูกใช้งานโดยเฟิร์มแวร์และไม่สามารถใช้งานได้:

พิน

เหตุผล

D54–D65

ข้อมูล DCMI + สัญญาณ sync บนขั้วต่อสายแพกล้อง

D57

TIM1 CH3 — clock หลักของกล้อง

D66

GPIO reset ของกล้อง

D67

GPIO power-down ของกล้อง

SDA1 / SCL1

I²C 4 — ใช้ร่วมกับกล้อง; บัสสามารถใช้งานได้แต่ต้องหลีกเลี่ยงที่อยู่ I²C ของเซนเซอร์

การเรียนรู้ของเครื่อง

ml --- Machine Learning รันโมเดล TFLite แบบ quantised บน Cortex-M7 ด้วยเคอร์เนล CMSIS-NN — เร็วพอสำหรับตัวตรวจจับขนาดเล็กที่หลายเฟรมต่อวินาที โมเดลบนระบบไฟล์ /rom แบบอ่านอย่างเดียวโหลดโดยตรงจากแฟลชโดยไม่ต้องคัดลอกไปยัง RAM นี่คือตัวตรวจจับ BlazeFace ขนาด 128×128 ที่ซ้อนทับใบหน้าที่ตรวจจับได้และจุดสำคัญหกจุดบนทุกเฟรม:

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")

คอร์ M4

คอร์ Cortex-M4 เปิดเผยผ่าน openamp สำหรับการสื่อสารระหว่างโปรเซสเซอร์ เฟิร์มแวร์ OpenMV ทำงานบน M7 เท่านั้น M4 ไม่มี MicroPython runtime เป็นของตัวเอง ดังนั้นการใช้งานหมายถึงการสร้างอิมเมจเฟิร์มแวร์ C แยกต่างหากและโหลดจากระบบไฟล์ผ่าน openamp.RemoteProc เฟิร์มแวร์ตัวอย่างที่สร้างไว้ล่วงหน้าซึ่งใช้งาน virtual UART endpoint มีอยู่ในที่เก็บ openamp_vuart — ทำตาม README เพื่อสร้าง 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)

ในทางปฏิบัติ การรองรับนี้ควรถือเป็นการสาธิต openamp interface มากกว่าแพลตฟอร์ม dual-core ที่ใช้งานได้จริง — M4 ไม่สามารถรีเซ็ตได้อิสระจาก M7 ดังนั้นการหยุด M4 จะบังคับให้ระบบรีบูตทั้งหมด

จอแสดงผล (J5)

J5 คือขั้วต่อ MIPI-DSI สำหรับ Arduino Giga Display Shield — แผงสัมผัสแบบ capacitive 480 × 800 ที่สร้างขึ้นบนไดรเวอร์แผงจอ ST7701 และตัวควบคุมสัมผัส GT911 ไดรเวอร์ทั้งสองส่งมาพร้อมกับเฟิร์มแวร์ ใช้ display --- ไดรเวอร์ดิสเพลย์ เพื่อส่งบัฟเฟอร์เฟรมและ gt911.GT911 สำหรับอินพุตสัมผัส

ตัวอย่างด้านล่างนี้สะท้อนกล้องไปยังหน้าต่างจอแสดงผลแนวตั้ง 800 × 480 และซ้อนทับแต่ละจุดสัมผัสเป็นวงกลมสี:

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())

Warning

Giga Display Shield ใช้ I²C 4 bus (SDA1/SCL1) เดียวกับกล้อง, D74 สำหรับเปิดไฟแบ็คไลต์ LCD, D70/D71 สำหรับ GT911 touch IRQ และ reset และ D68/D69 สำหรับสัญญาณ TE และ RESET ของแผงจอ DSI

ไมโครโฟน (Display Shield)

Arduino Giga Display Shield มีไมโครโฟนดิจิตอลที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่อพ่วง DFSDM ของ STM32H747 (clock ไมค์บน D75, ข้อมูลไมค์บน D73) ไมโครโฟนถูกบันทึกผ่าน audio --- โมดูล Audio แต่ละบัฟเฟอร์มาเป็น bytearray PCM แบบ signed-16-bit พร้อมป้อนเข้า ulab/numpy สำหรับ 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 มี Bosch BMI270 6-axis IMU (accelerometer 3D + gyroscope 3D) บน I²C 4 bus เดียวกันที่แอดเดรส 0x68 ใช้ไดรเวอร์ชุมชน micropython_bmi270 เพื่ออ่านข้อมูล:

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)

แผนที่รีจิสเตอร์เต็มอยู่ใน BMI270 datasheet

RGB LED (Display Shield)

Arduino Giga Display Shield มี RGB LED บนบอร์ดที่ขับเคลื่อนโดยไดรเวอร์ LED 3 ช่อง ISSI IS31FL3197 บน I²C 4 bus เดียวกัน พิน AD ของไดรเวอร์ถูกต่อกับ GND ดังนั้นจึงอยู่ที่แอดเดรส I²C 0x50 ใช้ไดรเวอร์ชุมชน IS31FL3197 เพื่อควบคุม LED:

from machine import I2C
from is31fl3197 import IS31FL3197

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

แผนที่รีจิสเตอร์เต็มอยู่ใน IS31FL3197 datasheet

Wi-Fi

Murata 1DX (CYW4343W) บนบอร์ดเปิดเผยผ่าน network --- การกำหนดค่าเครือข่าย เป็นอินเทอร์เฟซสถานี เชื่อมต่อเสาอากาศที่ให้มากับ ขั้วต่อ U.FL บนบอร์ดก่อนเปิดใช้งานวิทยุ:

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

Murata 1DX ตัวเดียวกันยังเปิดเผย Bluetooth LE 5.1 ด้วย ใช้ aioble --- Async BLE สำหรับ BLE แบบ asyncio-friendly — ตัวอย่างเช่น advertise เป็น peripheral และรอให้ central เชื่อมต่อ:

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())

อ้างอิงบัส

GPIO

ใช้ machine.Pin เพื่ออ่านหรือขับพินที่มีสัญลักษณ์บนบอร์ด เอาต์พุตเป็น 3.3 V CMOS และสามารถ sink/source ได้ถึง 20 mA ต่อพิน (140 mA รวมทั่วทั้งส่วนหัว)

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())

พินอินพุตใดก็สามารถทำงานเป็นอินเทอร์รัปต์บน edge transitions ได้:

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

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

UART

บัส

TX

RX

ชื่อ 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

บัส

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")

บัส 2 (D20/D21 ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ SCL/SDA) คือ Wire bus มาตรฐานของ Arduino บัส 4 (SCL1/SDA1) ใช้ร่วมกับกล้องและตัวควบคุมสัมผัส GT911 ของ Giga Display Shield — อุปกรณ์ของผู้ใช้บนบัสนี้ต้องหลีกเลี่ยงแอดเดรสต่อไปนี้ (7-bit):

  • 0x3C — OV5640 / GC2145

  • 0x24 — HM01B0 / HM0360

  • 0x21 — OV7670

  • 0x5D — ตัวควบคุมสัมผัส GT911 (Giga Display Shield)

ฮาร์ดแวร์เดียวกันสามารถใช้ในโหมด target (slave) ผ่าน machine.I2CTarget เพื่อเปิดเผยบริเวณหน่วยความจำให้กับ I²C controller อื่น:

from machine import I2CTarget

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

SPI

บัส

MOSI

MISO

SCK

SPI1

D90

D89

D91

SPI5

D11

D12

D13

SPI1 เปิดเผยบนส่วนหัว 6 พินแยกต่างหากที่ด้านหน้าของบอร์ด SPI5 เปิดเผยบนสัญลักษณ์ COPI/CIPO/SCK บน D11/D12/D13

Note

ผังพินของ SPI1 ส่วนหัว 6 พินด้านหน้า (J7):

พิน

สัญญาณ

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)

บัส

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 เปิดเผยช่อง ADC 12 บิต 12 ช่องบน A0–A11 ทั้งหมด อ้างอิง 3.3 V — read_u16 คืนค่า 0–65535 สำหรับ 0–3.3 V ที่พิน A8–A11 เป็นแพด _C แบบ analog-only ที่ไม่มีอุปกรณ์ต่อพ่วง 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)

Note

A7 ยังเชื่อมต่อกับ อินพุตไมโครโฟน บนแจ็คสัญญาณเสียง TRRS 3.5 มม. — เมื่อเชื่อมต่อหูฟัง ADC("A7") จะอ่านสัญญาณไมค์แอนะล็อกโดยตรง

DAC

ช่อง DAC 12 บิต 2 ช่องเปิดเผยบน DAC0 และ DAC1 ผ่าน pyb.DAC ทั้งคู่เชื่อมต่อกับแจ็คสัญญาณเสียง TRRS 3.5 มม. เป็นช่อง line-out ซ้ายและขวา:

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

พิน

ตัวจับเวลา / ช่อง

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

ขับเคลื่อนพินใดก็ได้ผ่าน machine.PWM

from machine import Pin, PWM

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

Warning

TIM1 สงวนไว้สำหรับ clock หลักของกล้อง เมื่อกล้องเริ่มต้นผ่าน csi --- เซ็นเซอร์กล้อง พินที่มีฟังก์ชัน PWM เฉพาะบน TIM1 — D1, D10, D11, D12 — ไม่สามารถขับด้วย PWM ขณะที่กล้องกำลังทำงาน พินอื่นๆ ที่แสดงไว้ล้วนมีทางเลือก non-TIM1

Note

พินหลายพินใช้ช่อง timer ร่วมกัน:

  • TIM2 CH4 อยู่บน D2 และ D20

  • TIM2 CH1 อยู่บน D83/A7 และ D85/A13

  • TIM3 CH1 อยู่บน D7, D56 และ D68

  • TIM3 CH2 อยู่บน D5 และ D15

  • TIM4 CH2 อยู่บน D0 และ D6

  • TIM5 CH1 อยู่บน D64 และ D83/A7

  • TIM5 CH4 อยู่บน D2 และ D69

  • TIM8 CH1 อยู่บน D4, D54 และ D68

  • TIM8 CH1N อยู่บน D5, D16, D57 และ D85/A13

  • TIM8 CH2 อยู่บน D11, D15, D37 และ D59

  • TIM8 CH2N อยู่บน D12, D38, D61 และ D78/A2

  • TIM8 CH3 อยู่บน D48 และ D58

  • TIM8 CH3N อยู่บน D10, D46 และ D79/A3

  • TIM15 CH1 อยู่บน D3 และ D51

  • TIM15 CH2 อยู่บน D2 และ D40

เลือก consumer หนึ่งรายต่อช่อง timer

บัสแบบ Software bit-banged

machine.SoftI2C และ machine.SoftSPI ทำงานบน GPIO ใดก็ได้หากคุณต้องการบัสเพิ่มเติม

เซนเซอร์ความร้อน (นอกบอร์ด)

เฟิร์มแวร์รวมไดรเวอร์ fir --- ไดรเวอร์เซนเซอร์ความร้อน (fir == far infrared) สำหรับกล้องถ่ายภาพความร้อนที่ต่อสายภายนอก:

  • MLX90621 — อาร์เรย์ IR 16 × 4

  • MLX90640 — อาร์เรย์ IR 32 × 24

  • MLX90641 — อาร์เรย์ IR 16 × 12

  • AMG8833 — อาร์เรย์ IR 8 × 8

ต่อสายโมดูลกับ I²C bus ของบอร์ดและอ่านเฟรมด้วย 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())

ไดรเวอร์ fir สื่อสารกับเซนเซอร์ผ่าน I²C 1 เท่านั้น — ต่อสายโมดูลกับ D8 (SCL) และ D9 (SDA)

การจับเวลา

time

โมดูล time ครอบคลุมการหน่วงแบบ blocking, monotonic ticks และการวัดเวลาที่ผ่านไป:

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)

ตัวจับเวลาเสมือน

machine.Timer กำหนดเวลาคอลแบ็กแบบ periodic หรือ one-shot โดยไม่ใช้ slot ตัวจับเวลาฮาร์ดแวร์ ส่ง -1 เป็น id เพื่อใช้ตัวจับเวลาเสมือน (software):

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"))

ค่า period เป็นมิลลิวินาที เรียก deinit() เพื่อหยุดและปล่อย slot

นาฬิกาเวลาจริง

machine.RTC เก็บเวลานาฬิกาผนังผ่านการรีเซ็ต — และผ่านการปิดไฟเต็มรูปแบบเมื่อเชื่อมต่อเซลล์เหรียญกับพิน VRTC

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 รีเซ็ตบอร์ดหากแอปพลิเคชันค้าง เมื่อเริ่มต้นแล้วไม่สามารถหยุดหรือกำหนดค่าใหม่ได้ — ป้อนอย่างสม่ำเสมอภายใน main loop:

from machine import WDT

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

ข้อมูลการบูตและ runtime

การอัปเดตเฟิร์มแวร์ (DFU)

Giga R1 ใช้ การรีเซ็ตแบบดับเบิลแท็ป มาตรฐานของ Arduino เพื่อเข้าสู่บูตโหลดเดอร์ของ Arduino กดปุ่ม RESET สองครั้งอย่างรวดเร็ว — บอร์ดจะ re-enumerate ผ่าน USB เป็นอุปกรณ์ DFU และ OpenMV IDE สามารถแฟลชอิมเมจเฟิร์มแวร์ใหม่ได้ หากบูตโหลดเดอร์หายไปทั้งหมด ให้กดปุ่ม BOOT0 ค้างไว้ขณะกด RESET เพื่อบังคับให้ SoC เข้าสู่โหมดบูตโหลดเดอร์ ROM

สคริปต์ที่กำลังทำงานสามารถกลับเข้าสู่บูตโหลดเดอร์ได้ตามต้องการโดยเรียก machine.bootloader()

import machine

machine.bootloader()

ระบบไฟล์และลำดับการบูต

เฟิร์มแวร์ Giga R1 เมาต์ระบบไฟล์ได้ถึงสองระบบเมื่อบูต:

  • แฟลชภายใน — เมาต์เสมอที่ /flash เก็บ main.py และ README.txt โดยค่าเริ่มต้น สร้างขึ้นเมื่อบูตครั้งแรก

  • ROMFS — ระบบไฟล์แบบอ่านอย่างเดียวที่แมปหน่วยความจำที่ /rom เมาต์โดยอัตโนมัติโดย MicroPython เมื่อเริ่มต้น

หลังจากเมาต์แล้ว ไดเรกทอรีทำงานจะถูกตั้งค่าเป็น /flash จากนั้น interpreter จะรันสคริปต์จากไดเรกทอรีนั้น:

  • boot.py ถูกรันบน ทุก soft reset (cold boot, Ctrl‑D จาก REPL หรือเมื่อสคริปต์ที่กำลังทำงานส่งคืน)

  • main.py ถูกรัน เฉพาะเมื่อ cold boot ทันทีหลังจาก boot.py soft reset ครั้งต่อไปจะรัน boot.py ซ้ำแต่จะข้ามไปยัง REPL โดยตรง — เพื่อรัน main.py ซ้ำคุณต้องรีเซ็ตบอร์ดอย่างสมบูรณ์

main.py เริ่มต้นที่จัดส่งบนบอร์ดที่แฟลชใหม่เพิ่งกระพริบช่อง สีน้ำเงิน ของ RGB LED ของผู้ใช้เป็นสัญญาณ heartbeat (สองพัลส์สั้น ช่องว่างสั้น) เพื่อบอกว่าเฟิร์มแวร์บูตสำเร็จโดยไม่มีโฮสต์เชื่อมต่ออยู่

sys.path ขยายเพื่อรวมทั้งสองระบบไฟล์และซับไดเรกทอรี lib/ ดังนั้น modules ที่ import ได้สามารถอยู่ใน /flash/lib หรือ /rom/lib

เมื่อเชื่อมต่อผ่าน USB, /flash ยังระบุตัวเองเป็น USB mass-storage drive บนโฮสต์ด้วย ช่วยให้คุณแก้ไข boot.py, main.py และไฟล์อื่นๆ ได้โดยตรง ꈊeject drive ก่อนรีเซ็ตบอร์ด เพื่อให้โฮสต์ flush การเขียนที่แคชไว้

Note

เนื่องจาก OS ถือว่า drive เป็น block device แบบ passive ไฟล์ที่สร้างหรือแก้ไขโดยโค้ดที่ทำงานบนกล้องจะไม่แสดงจนกว่าโฮสต์จะ re-mount drive หาก OS และกล้องเขียนระบบไฟล์เดียวกันพร้อมกัน OS จะชนะและเขียนทับการเปลี่ยนแปลงที่กล้องทำ

Note

ช่อง สีแดง ของ RGB LED ของผู้ใช้อาจติดขึ้นชั่วคราวขณะที่โฮสต์กำลังอ่านจากหรือเขียนไปยัง USB mass-storage drive — นี่คือตัวบ่งชี้กิจกรรมที่ขับเคลื่อนโดยเฟิร์มแวร์ ไม่ใช่ข้อผิดพลาด

ขนาดที่เก็บข้อมูล

Giga R1 จัดส่งมาพร้อมกับ:

  • /flash — ระบบไฟล์ FAT 11 MB อ่าน/เขียน

  • /rom — ROMFS แบบอ่านอย่างเดียวที่แมปหน่วยความจำ 4 MB ใช้สำหรับจัดส่งสคริปต์และโมเดล ML ที่ได้ประโยชน์จากการเข้าถึง mmap แบบ zero-copy

ตัวบ่งชี้ hard fault

หาก RGB LED ของผู้ใช้วนซ้ำสีอย่างรวดเร็วทุกสี — เร็วพอที่มักดูเหมือน LED สีขาวกระพริบ มากกว่าสีที่ชัดเจน — เฟิร์มแวร์พบ hard fault ที่ไม่สามารถกู้คืนได้ Reflash เฟิร์มแวร์เพื่อกู้คืน หากการ reflash ไม่ช่วย บอร์ดอาจเสียหายทางกายภาพ

ไลบรารีซอฟต์แวร์

ดู ดัชนีไลบรารี สำหรับรายการโมดูลทั้งหมด — รวมถึงโมดูลที่มีเฉพาะใน Giga R1 build