D. PETROVIĆ

1. septembar 2022.

Planirali smo da MAix BiT predstavimo u formi kita, to jest kompleta u kojem bi pored samog MAix BiTa bili još i odgovarajući kamera i ekran. Do nas je stigla samo razvojna ploča, a nigde nismo uspeli da nađemo ekran i kameru bez MAix BiTa, da bismo kompletirali paket. Ako u međuvremenu nekako dođemo do njtih, napravićemo nešto, makar za forum. Bilo kako bilo, predstavljamo vam MAix BiT, razvojnu pločicu koja dolazi iz Sipeeda. Ako se neko seća, već smo imali jednu pločicu iz Sipeeda (SK 9/2020, i.sk.rs/28478), LonganNano koji je uspeo čak da pokrene video, neku vrstu...

MAix BiT na sebi nosi prilično moćan mikrokontroler, Kendryte K210 iz Canaan kuhinje. Izrađen u 28-nanometarskom procesu, K210 je dvojezgarni mikrokontroler, RISC-V arhitekture sa radnim taktom od čak 400 megaherca. Na ovom taktu, K210 postiže 0,25 TOPS-a. Ovako visok radni takt sretali smo još samo kod Teensy ploča. Na mreži se mogu naći podaci da se takt može podići na nestvarnih 800 megaherca, što bi donelo i do 0,5 TOPS-a. Mikrokontroler na raspolaganju ima osam megabajta 64-bitnog SRAM-a. SRAM se deli na šest megabajta za opštu upotrebu i dva megabajta kao AI SRAM. Svako jezgro ima svoj nezavistan FPU (floatingpointunit). Pored toga, KendryteK21O je SoC koji integriše MachineVision i MachineHearing, što se odnosi na KPU (neuralnetworkprocessor). Ovde treba dodati još APU za procesiranje audio-ulaza na osam kanala (četiri stereo kanala). Rezolucija je 16-bitna, učestalost je 192 kiloherca. Na sve treba dodati još i FFT (fastfouriertransform) za baratanje kompleksnim FFT kalkulacijama. K210 još ima mesta za ugrađene AES i SHA256 algoritme. Kada se sve sagleda, jasno je zašto se K210 predstavlja kao MachineLearning platforma. Sipeed čak i predstavlja MAix BiT kao AI rešenje, kao AioT (artificial inteligence of things).

K210 kao i svaki drugi mikrokontroler ima i svoje periferne interfejse. Na spisku su DVP, JTAG, OTP, FPIOA, GPIO, UART, 4×SPI, RTC, 3×I2C, 3×I2S, WDT, Timer i PWM. DigitalVideoPort (DVP) ima podršku za kameru koristeći SCCB protokol u maksimalnoj rezoluciji 640×480 piksela. Podržani su formati boja YUV422 i RGB565. Na spisku su 32 brza GPIO, 8 GPIO sa interrupt mogućnostima. Čip koristi dve naponske logike, 3,3 i 1,8 volti, bez potrebe za nekim pomeračem naponske logike. Inače, GPIO su zapravo FPIO (fieldprogrammable IO array) gde se svakom od GPIO može dodeliti neka od ukupno 255 funkcija. Na žalost, analogni ulazi ne postoje, a rešenje može biti u nekom I2C ADC, ili u PWM.

K210 nije sam na crnoj pločici, tu su 128 megabajta fleša, CH552 kao UART čip, a za vezu sa računarom se koristi USB-C. Spisak se proširuje sa jednom RGB LED, jednom crvenom za PWR, dve UART LED, dva tastera (’Reset’ i ’Boot’). Novije verzije MAix BiTa kao što je naša dolaze sa MEMS mikrofonom, a tu su i dva FPC konektora za ekran i kameru. Ekran predviđen za rad sa pločicom je 2,4-inčni QVGA LCD u rezoluciji 320×240 piksela. Ekrane koji smo mi našli su do 22 pina na fletu, ne i 24 shodno konektoru. Kamera koju je Sipeed predvideo je OV2640, model M12. Kamera se još i može naći, ali ne u formi Sipeedove, iz razloga što ova ima odgovarajuće kućište da se pričvrsti na MAix BiT na odgovarajuća mesta. Svakako, kamera bez ekrana ne bi mogla da predstavi pločicu onako kako je zamišljeno. Sa donje strane je slot mikro-SD kartice.

Na pločici su u dva reda sa četiri headera razvedeni 32 GPIO. Preostali pinovi na headerima su RST, GND, 5V i 3V3. Sve oznake su sa gornje strane i veoma su čitke. Postoje još dva sitna nepopunjena headera na koje su dovedene linije kamere i LCD-a radi testiranja. Oznake su sa donje strane pločice. Kada kažemo dva puta po dva headera, u pitanju su zapravo dva headera na sredini razdvojena otvorima za pričvršćivanje kamere. Pločica se napaja preko USB-C naponom od pet volti.

MAix BiT se može programirati koristeći Arduino IDE, tako što u URL polje u Preferences unesemo „https://dl.sipeed.com/MAIX/Maixduino/package_Maixduino_k210_index.json”. Nakon instalacije paketa u Boards Manageru, ploču dalje biramo kao što bismo bilo koju drugu (naša je MIC varijanta). Bitno je za programmer odabrati k-flash, ujedno i jedinu opciju. Blink skeč je savršeno pokrenuo crvenu LED u RGB-u. Na GitHub stranici (i.sk.rs/358681) se nalazi poprilična dokumentacija, ujedno i mapiranje pinova za Arduino IDE. Tako vidimo da su pinovi vezani za RGB LED 13, 12 i 14. LED_BUILTIN iako prema mapiranju treba da bude 12, to jest zelena, ipak trepće crvena, što je možda neka greška u verziji samog paketa. Mapiranje takođe govori o pinovima za dva UART-a, I2S MIC, LED-icama, SPI0, zatim LCD i drugo. Namenski pinovi za neke interfejse su isključeni. Recimo I2C može biti bilo koji pin, ili uključiti ih u pins_arduino.h, pa koristiti namenske. Više o svemu ovde i.sk.rs/358682.

Probali smo par standardnih skečeva što se tiče serijskog interfejsa, I2C i slično, i nismo imali ikakvih problema, MAix BiT se ponaša poput jednog Una. Osim što je naš test iz računanja broja Pi za 100K iteracija spustio na apsolutno neverovatnih devet milisekundi. Ovo je apsolutni rekord. Uz paket podrške dolaze i biblioteke; osim za I2C i SPI, tu su i neke naprednije poput podrške za rad za kamerom i ekranom, zatim prepoznavanje govora, KPU i drugo. Po nama, MAix BiT je odlična razvojna platforma, pogotovo za AI, gde joj u ovom cenovnom rangu ne vidimo takmaca. Sirova snaga je prosto zapanjujuća, a u samom IDE postoji opcija za dizanje radnog takta na 600 megaherca. Na mreži se mogu pronaći primeri o pokretanju čak i NES igara.