Teensy 4.1

Teensy 4.1 bygger vidare på den extremt snabba Teensy 4.0. Kortet använder samma typ av NXP-processor, baserad på en ARM Cortex-M7 som körs med 600 MHz. Prestandan stöds av 8 MB Flash-minne (fyra gånger mer än 4.0) och 1 MB (1024K) RAM.

Versionen har en Ethernet-kontroller (PHY). För att ansluta ethernet behövs ett Ethernet-kit (41018959). Kortet har samma formfaktor som Teensy 3.6 och behåller sina kraftfulla I/O-möjligheter, inklusive inbyggd microSD-kortplats och USB-värdport.

Cortex-M7-processorns prestanda

I centrum av Teensy 4.1 sitter NXP MIMXRT1062DVJ6B, en så kallad "Crossover MCU" som kombinerar mikrokontroller-funktionalitet med prestanda från applikationsprocessorer. Precis som Teensy 4.0 har den en ARM Cortex-M7-kärna på 600 MHz, men här används ett större 196-bens kapselutförande. Det ger fler tillgängliga anslutningar och gör det möjligt att exponera fler I/O-pinnar, SDIO-gränssnitt och USB-värdport.

Dubbelinstruktions-pipeline: Processorn kan utföra två instruktioner per klockcykel vid 600 MHz. Tester visar att C++-kod kompilerad i Arduino-miljö uppnår detta cirka 40–50 % av tiden, vilket ger betydligt högre prestanda vid numeriskt tunga beräkningar.  
Cortex-M7 är den första ARM-mikrokontrollern med branch prediction. Där tidigare kärnor (t.ex. M4) förlorar tre klockcykler i loopar, lär sig M7-kärnan branch prediction-beteendet och kan exekvera hoppinstruktioner på en enda klockcykel.  
Hårdvaru-FPU: Den inbyggda flyttalsenheten hanterar både 64-bitars (double) och 32-bitars (float) beräkningar direkt i hårdvara. Funktioner som log(), sin() och cos() körs därmed med full hastighet utan mjukvaruemulering.

Avancerad och utbyggbar minnesarkitektur

För att mata 600 MHz-processorn med data används TCM (Tightly Coupled Memory), där 512 KB av totalt 1024 KB RAM är direkt kopplat till processorn via två höghastighetsbussar (en för instruktioner och en för data).

Utvecklingsmiljön Teensyduino placerar automatiskt programkod i detta snabba minne. Samtidigt kan andra komponenter med DMA-stöd når det övriga minnet via AXI-bussen utan flaskhalsar.

Teensy 4.1 har dessutom lödytor (pads) på undersidan för extern minnesexpansion – upp till 16 MB PSRAM eller QSPI-flash kan anslutas vid behov.

Effektiv strömhantering och flexibel drift

Trots prestandan drar Teensy 4.1 cirka 100 mA vid full drift (600 MHz).

Dynamisk klockstyrning: Processorns frekvens kan ändras under drift utan att påverka seriell kommunikation, ljudströmning eller Arduino-funktioner som delay() och millis().
On/Off-styrning: För batteridrivna projekt kan kortet helt stängas av via en dedikerad On/Off-pinne. En fem sekunders knapptryckning stänger av 3.3 V-matningen, med ett kort tryck startar systemet igen.  
Realtidsklocka (RTC): Genom att ansluta ett knappcellsbatteri till VBAT-pinnen bibehålls datum och tid även när huvudspänningen är avstängd.  
Överklockning: Kortet kan även köras över 600 MHz för den som vill maximera prestandan.

Med kombinationen av Cortex-M7-processorns hastighet, det utökade minnet och integrerade gränssnitt som SD-kortplats och USB-värdport är Teensy 4.1 utan Ethernet ett kraftfullt alternativ för avancerade inbyggda applikationer utan nätverkskrav.

Specifikationer:

• ARM Cortex-M7 @ 600 MHz
• 1024 KB RAM (512 KB TCM)
• 8 MB Flash (64 KB reserverat för återställning och EEPROM-emulering)
• USB-värdport
• 55 I/O-pinnar totalt
• 3 CAN-bussar (1 med CAN FD)
• 2 I2S-gränssnitt för digitalt ljud
• 1 S/PDIF digitalt ljud
• 1 SDIO (4-bitars)
• 3 SPI-gränssnitt med FIFO (16 ord)
• 7 SMT-pads på undersidan
• 8 seriella portar
• 32 DMA-kanaler
• 35 PWM-utgångar
• 42 I/O anpassade för kopplingsdäck
• 18 analoga ingångar
• Kryptoaccelerator
• Slumptalsgenerator
• RTC för datum/tid
• Programmerbar FlexIO
• Pixelbehandlings-pipeline
• 10 / 100 Mbit DP83825 PHY (6 pins)
• microSD-kortplats
• Strömstyrning på/av
• Stiftlist (headers): Medföljer ej