Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Projekte mit Arduino UNO r4


von Ralph S. (jjflash)


Lesenswert?

Jetzt gibt es den UNO r4 (mit Renesas RA4M1 MCU) doch schon eine gewisse 
Zeit lang (meines Wissens Juli 2023). Sucht man im Netz nach Projekten 
mit dieser Hardware, wird man im besten Falle für Ideen fündig, was man 
damit anstellen könnte.

Hier sind es jedoch nicht wirklich Ideen die einem vom "Hocker hauen", 
handelt es sich hierbei doch um Ideen, die allesamt schon mit ESP32 
und/oder mit STM32 realisiert wurden (die mittlerweile ja eh relativ gut 
in Arduino integriert sind).

Zudem versuch ich mein eigenes Setup/Toolchain/Abstraction-Layer zu 
verwirklichen, weil im Netz für Bare-Metal Programmierung außerhalb 
einer vorgegebenen IDE (also nur mit Komandozeile und Make) nicht 
wirklich viel zu finden ist. Einzig:

https://github.com/kalj/arduino-r4-bare-metal

war ein erster Ansatzpunkt.

:-) also hier einmal schlicht die Frage, wer hat mit dem Uno-R4 wirklich 
schon einmal etwas realisiert, außernhalb von blinkender Leuchtdiode und 
Leuchtbandschrift auf der LED-Matrix (und wäre bereit das zu teilen, 
egal wie unfertig etwas ist)?

Und schlicht die Frage auch: Lohnt es sich, in R4 Zeit und Mühe zu 
investieren, wenn es doch günstigerer und leistungsfähigere Hardware 
(WeMos D1 für ESP32 und Nucleo/Discoveryboards sowie Blackpill für 
STM32) gibt?

Gruß,
Ralph

von Arduino F. (Firma: Gast) (arduinof)


Lesenswert?

Der R4 ist in vielen Belangen leistungsfähiger als der R3.
Wenn du die Mehrleistung brauchst, dann ist der R4 was für dich.

Ralph S. schrieb:
> "Hocker hauen"
Da ist ein µC drauf, welcher nicht wirklich irgendwelche Besondern 
Eigenschaften hat, die andere µC in der Arduino Welt nicht haben.
Ich sehe da keinen hauenden Hocker.

Warum sollte es dann irgendwelche "Ideen" geben, die auf diesen µC 
speziell zugeschnitten sind?
Die meisten Libs, sind mittlerweile auf den R4 angepasst, soweit 
überhaupt nötig.

von Ralph S. (jjflash)


Lesenswert?

Arduino F. schrieb:
> Der R4 ist in vielen Belangen leistungsfähiger als der R3.
> Wenn du die Mehrleistung brauchst, dann ist der R4 was für dich.

Dass ein Cortex M4 deutlich leistungsstärker als ein AVR ist, weiß ich 
natürlich. Im Grunde geht es mir um die Frage, weshalb Arduino 
"ausgerechnet" einen Renesas Controller hierfür verwendet hat, wenn es 
doch gleiche Leistungsstärke bspw. bei STM32 und NXP gibt?!

Die Frage nach Projekten für den R4 (die andere evtl. schon gemacht 
aben) stellt sich mir, in wie weit ich davon lernen kann, wenn ich 
diesen bare-metal programmieren möchte (also außerhalb der FSP von 
Renesas).

Hier habe ich jetzt momentan die Möglichkeit zu sehen, wie der Core in 
Arduino gemacht wurde, das mit dem Datenblatt zu verifizieren und mir 
meinen eigenen Hardwareabstraktionlayer zusammen zu basteln.

Bis auf 3 oder 4 Anwendungen habe ich bisher die Leistungsfähigkeit 
eines 32-Bit Controllers nicht benötigt. Für vieles hat sogar der 
Minimalisten-MCU PFS154 von Padauk gereicht.

Wie gesagt: Mir geht es darum wer damit schon etwas (außerhalb von 
Arduino) damit gemacht hat.

Momentan quäle ich mich mit den Timern, den Interrupts und generell mit 
dem Linkerscript herum.

von Arduino F. (Firma: Gast) (arduinof)


Lesenswert?

Ralph S. schrieb:
> Im Grunde geht es mir um die Frage, weshalb Arduino
> "ausgerechnet" einen Renesas Controller hierfür verwendet hat, wenn es
> doch gleiche Leistungsstärke bspw. bei STM32 und NXP gibt?!

Das kann ich nur vermuten.
Eine Besonderheit hat der R4, ihm ist ein 5V ARM.
Man kann also (wahrscheinlich) alle UNO 5V Shields weiter benutzen.

Kann mir auch vorstellen, dass die Initiative eher von Renesas 
ausgegangen ist, um einen Fuß in den Hobby/Ausbildungs- Bereich zu 
bekommen.
Wenn auch nur ein paar Prozent der Anwender in den Profibereich 
wechseln, kann das wertvoll sein.

Ralph S. schrieb:
> Wie gesagt: Mir geht es darum wer damit schon etwas (außerhalb von
> Arduino) damit gemacht hat.
Da bin ich jetzt nicht die Konifere.
Soweit mit bekannt hat Renesas einen festen Fuß im Automotiven Bereich.
Aber da ist alles "Closed Code".
Da kann eher nix abstauben, es sei denn, man sitzt da mit drin.

von Rudolph R. (rudolph)


Lesenswert?

https://www.heise.de/news/Mikrocontroller-Boards-Renesas-beteiligt-sich-an-
Arduino-Funding-7141374.html

So ohne das mal zu bewerten.

Arduino F. schrieb:
> Eine Besonderheit hat der R4, ihm ist ein 5V ARM.
> Man kann also (wahrscheinlich) alle UNO 5V Shields weiter benutzen.

Aus dem Grund hätte ich vor zig Jahren ja einen ATSAMC20 oder gar 
ATSAMC21 verwendet, die gibt es seit 2015, verfügbar vermutlich 2016.
Das hätte auch den Vorteil gehabt, dass der Arduino-Core dafür praktisch 
schon fertig gewesen wäre, da die Unterschiede zum ATSAMD20 nicht so 
groß sind.
Ok, der ATSAMC20 hat kein USB, aber dafür hat der ATSAMC21 2x CAN-FD.

Aber nun ja, jetzt gibt es halt den UNO R4 mit einem Renesas Controller.

Arduino F. schrieb:
> Soweit mit bekannt hat Renesas einen festen Fuß im Automotiven Bereich.
> Aber da ist alles "Closed Code".
> Da kann eher nix abstauben, es sei denn, man sitzt da mit drin.

Das war mal so, also nicht das Automotive, das "Closed" und etwa 
Datenblätter nur mit NDA.

https://www.renesas.com/us/en/products/microcontrollers-microprocessors/rh850-automotive-mcus

Und auch für den RA4M1 von dem UNO R4 gibt es einiges:
https://www.renesas.com/us/en/products/microcontrollers-microprocessors/ra-cortex-m-mcus/ra4m1-32-bit-microcontrollers-48mhz-arm-cortex-m4-and-lcd-controller-and-cap-touch-hmi

Blöderweise ist das User-Manual nicht vollständig.
In der Version die zum Release des UNO R4 verfügbar war hat für den SPI 
die Beschreibung von einem Bit gefehlt und ein ganzes Register.
In der aktuellen Version fehlt das SPI Register immer noch.

Und nachdem ich mit dem SPI durch war hatte ich Null Motivation 
herauszufinden, was noch alles in der Dokumentation fehlt.

von Monk (roehrmond)


Lesenswert?

Ralph S. schrieb:
> also hier einmal schlicht die Frage, wer hat mit dem Uno-R4 wirklich
> schon einmal etwas realisiert, außerhalb von blinkender LED ...

Klingt, als ob du ein Problem für die vorhandene Lösung suchst. Frage 
mal die Marketing Leute von Calgon, die haben das drauf.

Ralph S. schrieb:
> Lohnt es sich, in R4 Zeit und Mühe zu investieren

Damit kommen wir in den Bereich persönlicher Vorlieben. Die Firma ST 
bietet vielen Jahren ab 15 Euro ihre Entwicklungs-Boards mit 
unterschiedlichen STM32 Controllern an. Darauf kann man sogar viele 
Arduino Shields stecken. Dazu passend gibt es die CMSIS (für 
Bare-Metal), die hauseigene HAL und einen Arduino Core (ebenfalls von ST 
gepflegt). Wenn du dich damit vertraut machst bist du vermutlich 
langfristig besser bedient, als mit einem einzelnen Arduino Board, das 
(nach meiner Einschätzung) bald wieder vom Markt verschwinden wird.

Siehe meine Infos zur Bare-Metal Programmierung von drei STM32 Serien 
http://stefanfrings.de/stm32/index.html

Wenn es billig sein soll, würde ich eher auf diverse ESP32 Boards 
setzen. Die werden noch lange billig verfügbar sein. Für Bare-Metal 
Programmierung taugen ESP32 allerdings nicht.

> WeMos D1 für ESP32

Wemos D1 Board sind mit dem ESP8285 oder ESP8266 bestückt, nicht mit 
ESP32.  Die meisten Boards, die irgendwas mit "D1" im Namen haben, sind 
keine originale.

: Bearbeitet durch User
von Ralph S. (jjflash)


Lesenswert?

Monk schrieb:
> Die Firma ST
> bietet vielen Jahren ab 15 Euro ihre Entwicklungs-Boards mit
> unterschiedlichen STM32 Controllern an. Darauf kann man sogar viele
> Arduino Shields stecken.

Ich "liebe" die STM32-Familie und von daher habe ich einige fertige 
Nucleo- und Discovery-Boards, von F030 bis F429. An die H7 Serie habe 
ich mich bisher noch nicht "gewagt", aber ich habe hierfür auch nicht 
wirklich eine Anwendung. Dann gibt es hier auch noch die Blue- und 
BlackPill. Außerdem habe ich mir für meine persönlichen Spielereien 
Boards im r3 Format gebastelt, auf denen 48 pol. STM32 verlötet werden 
können. Von daher:

Monk schrieb:
> Wenn du dich damit vertraut machst bist du vermutlich
> langfristig besser bedient,

bin ich damit sehr gut "bedient", ob ich damit besser bedient bin gilt 
es herauszufinden.

Vor allem deshalb, weil es für STM32 die libopencm3 gibt (und ich die 
HAL von STM32 nicht mag).

Für das Kennenlernen einer ARM-MCU ist es allerdings ein schöner (wenn 
auch harter) Weg, das alleine über CMSIS (bare metal) zu machen.

Im Falle des UNO-r4 stellt sich mir persönlich die Frage, in wie weit 
ich diesen für Ausbildung nutzen kann, Spielereien auf dem LED 
Matrixfeld können da hilfreich sein.

Monk schrieb:
> Siehe meine Infos zur Bare-Metal Programmierung von drei STM32 Serien
> http://stefanfrings.de/stm32/index.html

Du bist Stefan? Deine Seiten kenne ich, :-) allerdings bin ich mit STM32 
schon relativ gut und lange vertraut. Wie bereits gesagt hatte ich 
bisher nur 3 oder 4 Geräte gemacht, die wirklich einen 32-Bit Controller 
benötigt hatten, andere wurden mit F030 nur deswegen gemacht, weil er 
preiswert war und es ihn in einem kleinen Gehäuse gegegen hat. 
Programmtechnisch wäre da vieles auch mit AVR gegangen. Hier sind jetzt 
die neueren megaAVR series 0/1 und tinyAVR series 0/1 wieder interessant 
geworden (auch preislich).

Okay, ich bin abgeschweift, sorry!

Ich werde weiter "versuchen" den Renesas RA4M1 zu evaluieren. Allerdings 
zeichnet sich ein steiniger Weg ab!

von Monk (roehrmond)


Lesenswert?

Ralph S. schrieb:
> Du bist Stefan?

Sherlock, du hast mich erkannt :-)

von Christoph M. (mchris)


Lesenswert?


Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.