Teensy 4.1——基于NXP i.MX RT1060芯片的高性能开发板

内容介绍

板卡简介：

Teensy开发板是一款很成熟的开发板，并且具有完整的Arduino开发环境，易于开发。Teensy 4.1 就是这款广受欢迎的开发平台的最新迭代产品，它采用恩智浦的i.MX RT1062芯片，闪存容量是4.0版本的4倍。eensy 4.1 的尺寸和形状与 Teensy 3.6 相同（2.4 英寸 x 0.7 英寸），但是提供更强的输入/输出能力，包括以太网 PHY、SD 卡插槽和 USB 主机端口。

i.MX RT1062 MCU基于 Arm® Cortex®-M7 内核，具有实时微控制器性能和高集成度。具有实时微控制器性能和高集成度，适用于工业和物联网应用。 i.MX RT1060 CM7 工作频率高达 600 MHz，具有 1 MB 片上 RAM。该系列提供 2D 图形、摄像头、各种存储器接口和各种连接接口，包括 UART、SPI、I2C、USB、2x 10/100M 以太网和 3x CAN。用于实时应用的其他功能包括高速 GPIO、CAN FD 和同步并行 NAND/NOR/PSRAM 控制器。 i.MX RT1060 系列由 MCUXpresso 生态系统提供支持，该系统包括 SDK、多种集成开发环境以及安全配置和配置工具，可实现快速开发。

Teensy 4.1 以 600 MHz 频率运行时，电流消耗约为 100mA，并支持动态时钟缩放。传统微控制器改变时钟速度会导致错误的波特率和其他问题，而 Teensy 4.1 硬件和 Teensyduino 对 Arduino 定时功能的软件支持可实现动态速度变化。串行波特率、音频流采样率、Arduino 函数（如 delay() 和 millis()）以及 Teensyduino 的扩展函数（如 IntervalTimer 和 elapsedMillis）在 CPU 改变速度时仍能正常工作。 Teensy 4.1 还提供电源关闭功能。通过将按钮连接到开/关引脚，按住按钮五秒钟即可完全关闭 3.3V 电源，再按一下按钮即可重新打开。如果将纽扣电池连接到 VBAT，Teensy 4.1 的 RTC 还能在电源关闭时继续跟踪日期和时间。 Teensy 4.1 还可以超频，频率远远超过 600MHz！

特性：

采用恩智浦的i.MX RT1062处理器，基于ARM Cortex-M7内核，运行频率高达600 MHz
64 和 32 位浮点数学单元
7936K 闪存、1024K RAM（512K 紧密耦合）、4K EEPROM（仿真）
QSPI 存储器扩展，可容纳 2 个额外的 RAM 或闪存芯片
2 个 USB 端口，速度均为 480 MBit/S
55 个数字输入/输出引脚，35 个 PWM 输出引脚
18 个模拟输入引脚
8 个串行端口、3 个 SPI 端口、3 个 I2C 端口
2 个 I2S/TDM 和 1 个 S/PDIF 数字音频端口
3 个 CAN 总线（1 个带 CAN FD）
1 个 SDIO（4 位）microSD 卡插槽
包含了一个以太网控制器和一个以太网PHY芯片（DP83825），支持10/100 Mbit的速度
32 个通用 DMA 通道
加密加速和随机数生成器
用于日期/时间的 RTC
可编程 FlexIO
像素处理流水线
外设交叉触发
电源开关管理

支持软件：

Arduino IDE + Teensyduino：带有 Teensyduino 附加组件的 Arduino IDE 软件是 Teensy 的主要编程环境。
Visual Micro：Visual Micro 允许使用 Microsoft Visual Studio 对 Arduino 兼容板（包括 Teensy）进行编程。
PlatformIO：PlatformIO IDE 是一个跨平台开发环境，具有许多高级功能。支持 Windows、Linux 和 Macintosh。
CircuitPython：CircuitPython 提供了一个 .HEX 文件，您可以使用 Teensy Loader 将其编程到 Teensy 4.1 上。

处理器：恩智浦 iMXRT1062芯片

i.MX RT1060芯片框图

i.MX RT1062属于 i.MX RT1060系列，基于恩智浦先进的Arm®Cortex®-M7内核，运行频率高达600MHz，可提供高 CPU 性能和最佳实时响应，适用于工业和物联网应用。i.MX RT1060X 集成了带 DCDC 和 LDO 的高级电源管理模块，可降低外部电源的复杂性并简化电源排序。该系列提供2D图形、摄像头和各种存储器接口，以及广泛的连接接口，包括UART、SPI、I²C、USB、两个10/100M以太网接口和3个CAN接口。实时应用的其他功能包括高速GPIO、CAN-FD，以及同步并行NAND/NOR/PSRAM控制器。

芯片特性：

内核
- 高性能Arm Cortex-M7内核，600MHz主频
- - 32 KB L1 指令Cache（I-cache）
  - 32KB L1 数据Cache（D-cache）
  - 全功能FPU，支持VFPv5架构
  - 支持Armv7-M Thumb指令集
- 集成内存保护单元（MPU），高达16个独立的保护区
- 紧密耦合的GPIO，操作频率和ARM 内核主频相同
- 高达512KB的I-TCM和D-TCM
片上存储空间
- Boot ROM（128KB）
- 片上RAM（1MB）
- - 512KB OCRAM 用于ITCM/DTCM和OCRAM共享
  - 专用的512KB OCRAM
外部存储接口
- 8/16 位 SDRAM，支持SDRAM-133和SDRAM-166
- 8 位 SLC NAND FLASH，带有ECC软件处理
- SD/eMMC
- ×2 单通道/双通道四路 SPI FLASH，支持 XIP
- 支持 XIP 启动的并行 NOR FLASH
- SPI NOR/NAND 闪存
通用 2D 图形引擎（PXP）
显示接口
- 并行RGB LCD 接口
摄像头接口
- - 支持24bit、16bit、8bit的CSI输入
Audio接口
- 3 个 SAI（同步音频接口）模块，支持 I2S、AC97、TDM 和编解码器/DSP 接口
- MQS 接口，通过 GPIO 焊盘提供中等质量音频
通信接口
- 2个USB 2.0 OTG控制器，集成了PHY接口
- 2个uSDHC接口
- 2 个 10M/100M 以太网控制器，支持 IEEE1588
- 8个通用异步接收器/发送器 (UART) 模块
- 4个I2C接口
- 4个SPI接口
- 2个 FlexCAN接口
- 1个支持灵活的数据速率的FlexCAN接口（CANFD/FlexCAN3）
- 3个FlexIO接口
定时器
- 2 个通用可编程定时器 (GPT)
- 4 通道周期性中断定时器 (PIT)
- 4个四路定时器 (QTimer)
- 4x FlexPWM
模拟接口
- 2个模拟数字转换器 (ADC)（最多 20 个通道）
- 4个模拟比较器 (ACMP)
系统调试：
- Arm CoreSight 调试和跟踪架构
- 支持片外实时跟踪的跟踪端口接口单元 (TPIU)
- 交叉触发接口 (CTI)
- 支持 5 针（JTAG）和 SWD 调试接口
电源管理：
- 全 PMIC 集成，包括片上 DCDC 和 LDO
- 带可编程微调点的温度传感器
- GPC 硬件电源管理控制器

板卡引脚图

Teensy 4.1 共有 55 个输入/输出信号引脚，35 个 PWM 输出引脚。

设计变更：

2021 年 7 月之后生产的 Teensy 4.1 的 U1 部件号为 MIMXRT1062DVJ6B。
2022 年 3 月之后生产的 Teensy 4.1 已TLV75733P （U4）替换为 NCV8186AMN330TAG， BAT54C（D1，D2）由BAS40-05V取代。
2022 年 6 月之后生产的 Teensy 4.1 的 U2 被 GD32E230F8 取代。请参阅此论坛帖子，了解新的JTAG引脚位置。
2022 年 8 月之后生产的 Teensy 4.1 的 R7 更改为 470K，其中在 VUSB-VIN 低于 3.8V 时有助于启动。
2023 年 3 月之后生产的 Teensy 4.1 的 U4 被 TLV75533P 取代， D1-D2 替换为 BAT54CTB6，并使用不同的 SD 插槽（J2）。

板卡简介：

处理器：恩智浦 iMXRT1062芯片

板卡引脚图

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