Robotikentwicklungsboard krtkl Snickerdoodle

2017-09-08 13:40:00 / 0

Das Unternehmen krtkl inc. mit sitz in den USA ist ein junges, dynamisches Unternhemen, welches sich zum Ziel gesetzt hat ein kleines, kompaktes, aber dennoch sehr leistungsstarkes Entwicklungsboard für Roboterapplikationen zu entwicklen. Nach jahrelanger Entwicklungsarbeit entstand daraus das Snickerdoodle.

Abmessungen	89 x 51mm
Prozessor	Xilinx ZYNQ FPGA Dual Core
GPIO	154 Pins \| I2C \| ADC \| UART \|
Unterstützte Plattformen	ROS \| Ubuntu \| FreeRTOS
Netzwerkunterstützung	WiFi 2,4/5Ghz \| BLE 4.0

Da einige den Unterschied zwischen einem normalen Microcontroller/CPU und einem FPGA nicht kennen, bzw. nicht wissen was dieses Wunderwerk der Technik so besonders macht, schieben wir hier eine kurze Erklärung ein: FPGA's sind Field Programmable Gate Arrays, was soviel bedeutet, dass in das IC eine logische Schaltung geladen werden kann. Besonders im Vergleich zu allseits beliebten Atmel,STM Microcontroller und ARM Cortex CPU's, ist die extrem hohe Taktung. So lässt sich zum Beispiel mittels zwei Pins des FPGA's ein LIDAR bauen. Ein Pin Schaltet den Laser an, und der zweite misst wie lang das Licht braucht, bis es wieder zurückkommt. Bei Distanzen von ca. 30cm erlangt man so eine Frequenz von ca. 4GHZ, die mit den wenigsten CPU's oder MCU's zu realisieren wären.

Vor einiger Zeit konnte krtkl bereits über 250 000USD bei der Crowdfunding-Plattform Crowdsupply zur Vorfinanzierung der Entwicklungsboards einsammeln, welche voraussichtlich im November 2017 ausgeliefert werden. Wir konnten jedoch bereits jetzt eines der begehrten Snickerdoodle zu Testzwecken bekommen.

Bei dem nachfolgenden Snickerdoodle, handelt es sich um die "Basis Version" mit dem Xilinx ZYNQ 7010 FPGA Prozessor, welcher eine Taktung von 2 x 667MHZ seiner ARM Cortex M9 CPU aufweist. Darüber hinaus verfügt das Snickerdoodle über ein integriertes WLAN und Bluetooth Modul. Das besondere an dem WiFi ist jedoch weder die 2,4/5GHZ Frequenz noch die b/g/n standards, sondern die Tatsache, dass das Wlan Modul zwei Verbindungen aufbaut. Wlan0 ist klassisch zum Verbindungsaufbau mit einem Netzwerk gedacht, Wlan1 jedoch baut einen eigenen Hotspot auf, über den zukünftig das Snickerdoodle kinderleicht mittels Smartphone App konfiguriert werden kann. Doch schon jetzt ist die Konfiguration äußerst komfortabel gestaltet, wie wir nachfolgend zeigen werden.

Optische Begutachtung

Rein optisch lassen sich im Vergleich zum Raspberry Pi 3 deutliche Unterschiede erkennen. So sind zwar die Abmessungen ähnlich, jedoch verfügt das Raspberry Pi über 40GPIO's, das Snickerdoodle hingegen über fantastische 154, wovon sich 54 über den FPGA programmieren lassen. Ebenfalls sehr auffällig sind die nicht vorhandenen USB Ports, und der fehlende LAN Anschluss. Diese wurden absichtlich weggelassen, bzw.in einem zusätzlich erwerblichen Expansion Board mit diversen Anschlüssen, unteranderem HDMI, ausgelagert, um die Abmessungen so gering wie möglich zu belassen. Sollte nur ein USB Port zum Anschluss eines LIDAR's o.ä. benötigt werden, so kann auch auf ein UART zu USB Modul zurückgegriffen werden.

Inbetriebnahme

Zur Inbetriebnahme sind nur wenige Schritte nötig. Wie bei allen Linux basierten Entwicklungsboards muss zuerst die SD-Karte mit dem Image geflasht werden. Die SD-Karte wird zunächst mit SD-Formatter formatiert, und dann mit dem Tool Win32DiskImager beschrieben. Ein vorkonfiguriertes Image stellt das Unternehmen auf seiner Webseite zum Download zur verfügung.

Die nachfolgenden Schritte sind sehr ungewöhnlich aber äußerst komfortabel. Über den Micro USB Port wird zum einen das Board mit Strom versorgt, als auch der Datenaustausch findet über diesen statt.
Zu Beginn muss der STM32 Virtual Com Port Treiber installiert werden, welcher die Schnittstelle zwischen ARM CPU und unserem Computer bildet. Nachdem dieser installiert wurde, kann das Snickerdoodle per USB mit dem Computer verbunden, Putty aufgerufen, und eine Serial Connection, wie nachfolgend abgebildet aufgebaut werden.