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尋求更強悍的Arduino(上):Arduino Yún

 

如果各位有到Arduino官網下載Arduino IDE的話,會發現該網頁有兩個下載選項,一個是下載Arduino 1.x版,筆者撰寫此文時是1.0.6,另一是Arduino 1.5.x版,撰文時為1.5.8。

1.5.8版在網頁上也寫明了,如果您是用Arduino Yún或Arduino Due的話,才需要用1.5.8版,否則都是用1.0.6版,為何獨獨這兩片Arduino系統板需要另一版本的Arduino IDE?因為這兩片的規格與設計特別獨特,有別於過去只是改改外型的Arduino系統板。

功能更強的雙核心Arduino Yún

功能更強的雙核心Arduino Yún

簡單地說,當一般的Arduino系統板無法滿足您的應用設計時,可以考慮改用這兩片功效、規格更強悍的Arduino系統板,而不用去換用Raspberry Pi或其他系統方案,更簡單說,某種程度上,這兩片有點拿來抗衡RPi的意味,使現行廣大Arduino生態可以延續、延伸、提升。

另外還有一種提升法是改用Intel的Galileo,等於有三種提升法,但本文暫以Yún、Due為主,讓各位了解如何延續與保障現有的Arduino開發,而獲得設計加值、提升的機會。

功能更強的兩核心Arduino Yún

Arduino Yún是以之前的Arduino Leonardo為基礎所延伸發展成的,Leonardo的特色是用一顆ATmega32U4微控器晶片,該晶片已經內建USB控制器,不用再額外一顆USB控制器晶片,Yún與Leonardo相同,均是用ATmega32U4微控器晶片。所以,在使用Arduino IDE對Yún進行燒錄時,偵測上等同於Leonardo。

Arduino Yún的前身為Arduino Leonardo

Arduino Yún的前身為Arduino Leonardo

那麼,Yún與Arduino Leonardo有何不同?Yún額外追加了Ethernet、microSD、Wi-Fi等功能,而這些功效是由一顆Atheros AR9331(2011年Qualcomm購併Atheros)晶片負責。
http://files.linuxgizmos.com/atheros-ar9331-diag.jpg
AR9331是一顆MIPS24k核心的Wi-Fi控制晶片(11n,單天線),而晶片的運作是透過一套特製的Linux作業系統,稱為OpenWrt(也稱為OpenWrt-Yun),這套Linux也可以在Arduino官網下載到。

Arduino Yún內建AR9331這顆Wi-Fi控制晶片

更簡單說,Yún是一個雙晶片的系統,一顆是ATmega32U4,另一顆是AR9331,兩顆晶片可以互通,其中AR9331執行OpenWrt,並可以操控一個USB埠、一個Ethernet埠、一個Wi-Fi、一個microSD記憶卡槽(用microSD記憶卡來儲存OpenWrt及相關軟體、資料),而Yún也有一個USB埠,但只供用來燒錄程式,而非操控,因此可以在Yún電路板上看到2個USB接孔。

表面上兩顆晶片地位對等,但嚴格來說,AR9331的核心比較高階(MIPS24k為32位元),因此在應用的開發、設計思維上,應當把AR9331想成頭腦,可負責比較複雜的運算,而把ATmega32U4想像成肢體,進行一些比較簡單的I/O操控。

有了AR9331後,就可以搞很多高階的應用,例如DHCP Server、Python程式語言、Web Services等等,期望以此與RPi分庭抗禮。

小評

雖然Yún立意良善,但不可免的,對開發人員來說,還是得額外學一套OpenWrt,以及學習如何讓兩顆晶片溝通的函式庫(Bridge Library for Arduino Yún),好處是本來已經以Arduino為基礎所開發的程式、電路仍可延用一段時日,倘若沒有過往開發、投入等顧慮,仍可能直接跳用RPi。此外,MIPS核心已經失去競爭力,RPi以ARM為核心,開發上的奧援仍是比較多。

另一個麻煩是目前Yún價格偏高,以官網而言要52歐元,且尚未加歐洲的加值稅(VAT),但RPi最入門的起步價位,已在2014年11月降至20美元。當然!Yún的好處是電路開放,這點還是比RPi優一點,而箇中權衡取捨就看個人了。

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陸向陽

陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。
陸向陽

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