Quark SE C1000的另一選擇：Sertek開發板使用評估

Posted By 陸向陽 on 10 月 5, 2017 in Intel, 評測, 開發主板 | 0 comments

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作者：陸向陽

2017年6月有媒體報導，Intel不再維持伽利略（Galileo）、愛迪生（Edison）、焦耳（Joule）等開發模組，頓時讓人以為Intel不再發展微小型嵌入式系統。但其實Galileo/Edison/Joule 均是以Atom晶片構成的，Intel有了比Atom晶片更小型的Quark晶片後，自然逐漸放淡Galileo/Edison/Joule。Intel依然推行以Quark為基礎的產品，包含Quark D1000、D2000、SE C1000晶片及以Quark晶片構成的居禮（Curie）模組。

在新版（舊版於2013年、2014年推出，新版則是2015年）的Quark三劍客中，D1000遲遲不見開發板、開發模組，一般只可見D2000、SE C1000的開發板，主要是因為D1000是個全新發展的指令架構，軟體幾乎全新打造，因此較少人有興趣，相關開發工具也較晚到位，或仍不夠成熟齊全等。而在D2000與SE C1000中，SE C1000是較D2000更強悍革新的版本，不單是硬體資源多過D2000，在感測部份還有一個專責的子系統，子系統內有另一個執行核心（ARC EM4處理器，含浮點運算單元）、感測器排程器等設計，已有Sensor Fusion的概念出現。

Intel Quark SE C1000擁有Quark D2000不具備的感測器子系統

該選擇哪一種開發版

若想評估、體驗SE C1000，一般是使用Intel官方的開發板，即C1000 Evaluation Kit（評估套件），開發板上不僅有SE C1000晶片，也已經鑲嵌上其他可供SE C1000操控的週邊晶片，例如加速度感測器、陀螺儀晶片、IEEE 802.15.4收發器晶片，以及溫度感測器等，如此SE C1000的開發評估者，就不用自行外接、介接電路，可以更快著手程式開發工作。

不過，Intel官方C1000開發板所提供的週邊晶片，只是一種預設規劃，預設C1000可能的應用，因而事先提供相關的感測器晶片、無線收發器晶片。但這個預設，不一定通體適用，有可能有不同的需求，或有更多的補充。因此，Sertek（建智，大聯大/友尚旗下公司）提出Intel官方版本外的另一款C1000開發板，提供評估體驗者另一選擇。

圖左藍色印刷電路板為Intel Quark SE C1000評估套件的開發板，圖右三片綠色電路板則為Sertek Quark SE C1000開發板，依據尺寸大小分別是系統板、感測器板、無線收發器板

Sertek開發板在各方面的表現

首先，Sertek的C1000開發板有三片，主系統板一片，感測器板一片，無線收發器板一片，三片疊接成一體（透過Arduino相容腳位），相對的Intel官方開發板僅一片。由於感測部份、無線收發部份已改集中到感測器板、無線收發器板上，因此Sertek的主系統板上就沒有感測器、無線收發器等晶片，這點與Intel官方C1000開發板不同。

接著說明感測器板部份，Intel官方提供的是德國博世（Bosch）的BMI160感測器晶片，提供加速度感測器（X、Y、Z）與陀螺儀（X、Y、Z）共6軸偵測，另有溫度感測器，為美國德州儀器（Texas Instruments, TI）的TMP112。而Sertek版在慣性方位感測、環境感測上都有所補強。

慣性方位感測方面使用歐洲意法微電子（STMicro）的LSM6DS0 iNEMO，也是6軸感測，但再追加一顆STMicro的地磁/磁阻感測器（數位指南針）晶片LIS3MDLTR，以及一顆STMicro的微機電系統（MEMS）大氣壓力感測器晶片LPS25HB，可感應目前所處方位與海拔高度。

在環境感測方面，Intel官方版僅有溫度感測，但Sertek版提供了電容式溫濕度（相對濕度）感測器晶片HTS221。此外，感測器版上也提供可供操控使用的LED燈號，採行美國博通/安華高（Broadcom/Avago）的HSMF-C113三色LED，可顯示紅、綠、藍等三色。除感測器板外，Sertek在無線收發設計上也有其主張，Intel官方板是以802.15.4、藍牙BLE為主，Sertek版本保有藍牙BLE收發器模組（勁達國際電子RAYTAC的MDBT40-256V3，晶片與Intel官方板相同，均使用挪威Nordic的nRF51822晶片），但捨棄802.15.4收發器晶片。

Sertek版本與Intel官方版差異比較

透過不同的軟體實現，802.15.4晶片可以支援不同的通訊協定，包含ZigBee、Thread等，Zigbee偏向產業應用，Thread雖針對家用物聯網所提，但遲遲不見普及。因此，Sertek版略去此晶片，改行LoRa，在收發器板上配置一個環天（GlobalSat）的LM-230H的LoRa收發器模組，可在862-1020MHz頻段進行收發，適合將SE C1000儘快應用於低功耗無線廣域網路（Low-Power Wide Area Network, LPWAN）的應用上。

歸結而言，Sertek的開發板將感測、收發各自設立一層板來實現，有助於日後功能替換彈性，也可降低運作時的相互干擾，Sertek版除了略去802.15.4外，整體而言是Intel版的超集合（Superset），有過之而無不及，給予更多的感測、收發能力。

Sertek Quark SE C1000開發板疊組模樣，底層為系統板，中層為感測器板，上層為無線收發器板

當然，Sertek身為晶片代理商，最終希望透過開發板的評估體驗，能銷售更多自家代理的晶片，因此在感測方面多採行STMicro的方案，然即便不合用，也可簡單移去，改用其他的Arduino Shield或親自接線來替換。

無論是Intel版或Sertek版，軟體方面均是相容（兼容）的，均是在電腦上使用ISSM（Intel System Studio Microcontrollers）軟體進行開發。事實上Sertek的系統板除了移除感測器、收發器外，相關連接器與人機介面也是與Intel版相仿的，已經了解或使用過Intel版的，可以很快熟悉、上手Sertek版。

Intel Quark SE C1000開發板與Sertek版本的差異比較（製表：陸向陽）

小結

無論Intel版、Sertek版，既然是使用ISSM開發，還是屬於專業工程人員所用，比較不適合一般玩Arduino的自造者，而且SE C1000的程式開發重點，並非如D2000般完全在Quark核心上，感測器子系統的ARC EM4核心也必須進行程式開發，甚至在許多應用上，軟體技術含量會集中在ARC EM4核心上，因為牽涉到感測後的相關演算，關於此問題留待之後有機會再詳述了。

（責任編輯：葉于甄）

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