Posted By 陸向陽 on 1 月 9, 2015 in Arduino, Arduino基金會, 單元, 評測, 開發主板 | 2 comments

 
作者：陸向陽

以Atmel AVR Mega系列微控器為基礎的Arduino，多少受限於8位元架構，無法擁有更高的運算力與儲存空間，連帶使應用開發無法更高階化發展，而必須尋求其他硬體系統，如此便離開Arduino生態圈，不僅是Arduino生態圈的損失，原有學習、開發等投資也會打折扣。

事實上AVR架構也有32位元版，但沒有16位元版，因為16位元的微控制器，無論是哪個業者都面臨價格不夠低、效能不夠好的尷尬處境，多數業者用8位元發展成本取向應用，用32位元發展效能取向應用。

雖然AVR有32位元版，但環顧市場，32位元微控制器，在2008年後逐漸轉成ARM Cortex-M系列的天下，許多業者專屬的32位元架構微控制器，均面臨市場存續空間的考驗。

因此，Arduino陣營提出另一個升級作法，不使用32位元AVR架構，而是用ARM Cortex-M系列架構，來發展更高階的Arduino系統，此作法於2012年10月22日成形，即所謂的Arduino Due系統板。

Arduino Due簡介

Arduino Due系統板改用Atmel公司的ATSAM3X8E晶片，核心為Cortex-M3，整個晶片提供更高的效能與更大的儲存空間。一般而言，Arduino系統上的AVR晶片，多以8或16MHz時脈在運作，但ATSAM3X8E為84MHz，又是32位元架構，自然比過往版本快上許多。

右為Arduino Uno，左為Arduino Due，效能大不同。

儲存方面，一般Arduino是16KB或32KB的程式碼儲存空間，部分到256KB，但Due可以到512KB；RAM方面一般是0.5KB～8KB，但Due是96KB；I/O接腳也比較多，達到54-pin，比過往典型14-pin還多。不過，Due缺乏內建的EEPROM，這點比較麻煩，有此需求的話，必須採外接電路設計了。

另一個麻煩是，ATSAM3X8E晶片的I/O接腳只能承受3.3V電壓，無法如過往般承受5V電壓，這點必須注意，強行接入5V電壓會使接腳、甚至晶片損毀。

簡單來說，Due就是給原來的Arduino開發者一個提升硬體效能、資源的捷徑，而不用改換其他系統，但想開發Due用的程式，必須改用Arduino IDE 1.5.x版的開發工具才行，不能再用傳統的Arduino IDE 1.0.x了。

也因為Due效能、資源更好，自然也比較貴了，一般的Arduino Uno Rev3只要20歐元就可以買到，Due需要到36歐元，以上都還不含歐洲加值稅。若在台灣買，以Arduino官網揭露的5家台灣經銷商，不是每家都有賣，也不是每家都賣一樣價錢，有賣的店約標價1,689、1,700、1,890元台幣不等。

除了Due，還能選什麼？

想使用Cortex-M系列的Arduino，目前只有Due可選嗎？短期內答案為「是」，但筆者不排除未來非官方的業者也會推出，另外Arduino官方自己也在2014年5月推出另一款以Cortex-M系列為基礎的Arduino系統板，稱為Arduino Zero，是以Cortex-M0+為基礎的，但目前似乎仍在Beta外部測試階段，好像還沒開賣，Zero的效能、硬體資源比Due少，估計也會比Due便宜，但仍是會比傳統8位元AVR晶片的系統強悍。

與Arduino Due同為32位架構的Arduino Zero

如果還是不滿意Due提供的效能，那麼還有兩種選擇，一是換用Intel的伽利略（Galileo）系統板，同時開發工具也要換成Arduino IDE for Intel Galileo，不再是使用Arduino IDE 1.5.x，且晶片架構變成x86，價格拉高到58.9歐元。

或者改用PIC.duino Net、Energia等系統板，但開發工具就更不相容了，只有接腳相容Arduino，表示可持續沿用過往的Arduino Shield功能介面卡而已，或者可以改用其他的IDE工具，但只保證函式庫相容，程式改寫程度大，但即便這樣子，還是比整個改用樹莓派（Raspberry Pi）好，因為樹莓派的硬體仍有獨賣性，開放性低於Arduino，且接腳與Arduino不相容。

小結

已經使用Arduino的人，若期望更高階的開發，還是建議用Due，若嫌Due太貴則稍微等一下Zero，真的都不合，再改用Galileo，還是不合再用只有接腳、函式庫相容的系統板，這些統統不成了，就得換系統，如此才能確保過往的軟體學習、開發等投資，獲得盡可能的價值延續、延伸等保障。

前往上篇：尋求更強悍的Arduino（上）：Arduino Yún

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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。

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