【Arduino】168種傳感器系列實(shí)驗(yàn)（153）---Maixduino AI開發(fā)板

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-6 17:20

37款傳感器與模塊的提法，在網(wǎng)絡(luò)上廣泛流傳，其實(shí)Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和執(zhí)行器模塊，依照實(shí)踐出真知（一定要動手做）的理念，以學(xué)習(xí)和交流為目的，這里準(zhǔn)備逐一動手試試做實(shí)驗(yàn)，不管成功與否，都會記錄下來---小小的進(jìn)步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉。

【Arduino】168種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（資料+代碼+圖形+仿真）
實(shí)驗(yàn)一百五十三：Maixduino AI開發(fā)板 k210 RISC-V AI+lOT ESP32視覺聽覺開發(fā)套裝

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-6 17:22

勘智K210
2018年9月6日，嘉楠科技推出自主設(shè)計(jì)研發(fā)的全球首款基于RISC-V的量產(chǎn)商用邊緣智能計(jì)算芯片勘智K210。該芯片依托于完全自主研發(fā)的AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器KPU，具備自主IP、視聽兼具與可編程能力三大特點(diǎn)，能夠充分適配多個(gè)業(yè)務(wù)場景的需求。

作為嘉楠科技自主研發(fā)的邊緣側(cè)AI芯片，勘智K210兼具高能耗比和靈活性。在算力方面，勘智K210可在0.3W的條件下提供1TOP的算力支持，充分適配在多數(shù)業(yè)務(wù)場景中低功耗約束下的算力需求。在芯片集成度方面，勘智K210采用視聽一體化設(shè)計(jì)。在機(jī)器視覺上，芯片基于自主研發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器KPU，可完成基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像分類任務(wù)，進(jìn)行人臉識別與檢測，以及實(shí)時(shí)獲被檢測目標(biāo)的分類。在聽覺能力上，芯片自帶APU語音處理單元，最高可支持8路音頻數(shù)據(jù)及16個(gè)方向,無需占用CPU即可實(shí)現(xiàn)聲源定向、聲場成像、波束形成、語音識別與喚醒等功能。在算法定制化方面,勘智K210在可編程能力上呈現(xiàn)出更高的靈活性。首先，相比ARM等架構(gòu)，勘智K210采用RISC-V架構(gòu)，擁有更強(qiáng)的可定制化能力，便于開發(fā)者根據(jù)具體應(yīng)用場景定制算法。其次,芯片搭載FPIOA現(xiàn)場可編程IO陣列，支持TensorFlow、Keras、Darknet、PaddlePaddle和Caffe等主流AI編程框架，以及全面的開發(fā)文檔，對開發(fā)者十分友好。此外,芯片內(nèi)置64位雙核處理器架構(gòu)，分為計(jì)算核與應(yīng)用核，能夠?yàn)殚_發(fā)者提供足以應(yīng)對復(fù)雜業(yè)務(wù)場景的計(jì)算資源。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-6 17:37

一顆芯片就可以實(shí)現(xiàn)聲源定向、聲場成像、波束形成、語音喚醒、語音識別等機(jī)器聽覺功能。嘉楠耘智Kendryte是一款可用在智能家居、工業(yè)自動化、教育、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等多領(lǐng)域終端設(shè)備的人工智能芯片，應(yīng)用范圍十分廣泛。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-6 18:29

Kendryte K210 是集成機(jī)器視覺與機(jī)器聽覺能力的系統(tǒng)級芯片 (SoC)。使用臺積電 (TSMC) 超低功耗的 28 納米先進(jìn)制程，具有雙核 64 位處理器，擁有較好的功耗性能，穩(wěn)定性與可靠性。該方案力求零門檻開發(fā)，可在最短時(shí)效部署于用戶的產(chǎn)品中，賦予產(chǎn)品人工智能。Kendryte K210 定位于 AI 與 IoT 市場的 SoC，同時(shí)是使用非常方便的 MCU。Kendryte 中文含義為勘智，而勘智取自勘物探智。這顆芯片主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)領(lǐng)域，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域進(jìn)行開發(fā)，因此為勘物；這顆芯片主要提供的是人工智能解決方案，在人工智能領(lǐng)域探索，因此為探智。
• 具備機(jī)器視覺能力
• 具備機(jī)器聽覺能力
• 更好的低功耗視覺處理速度與準(zhǔn)確率
• 具備卷積人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件加速器 KPU，可高性能進(jìn)行卷積人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算
• TSMC 28nm 先進(jìn)制程，溫度范圍-40°C 到 125°C，穩(wěn)定可靠
• 支持固件加密，難以使用普通方法破解
• 獨(dú)特的可編程 IO 陣列，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加靈活
• 低電壓，與相同處理能力的系統(tǒng)相比具有更低功耗
• 3.3V/1.8V 雙電壓支持，無需電平轉(zhuǎn)換，節(jié)約成本

AI 解決方案
1.機(jī)器視覺
Kendryte K210 具備機(jī)器視覺能力，是零門檻機(jī)器視覺嵌入式解決方案。它可以在低功耗情況下進(jìn)行卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。
該芯片可以實(shí)現(xiàn)以下機(jī)器視覺能力：
• 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一般目標(biāo)檢測
• 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像分類任務(wù)
• 人臉檢測和人臉識別
• 實(shí)時(shí)獲取被檢測目標(biāo)的大小與坐標(biāo)
• 實(shí)時(shí)獲取被檢測目標(biāo)的種類

2.機(jī)器聽覺
Kendryte K210 具備機(jī)器聽覺能力。芯片上自帶高性能麥克風(fēng)陣列音頻處理器，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)聲源定向與波束形成。
該芯片可以實(shí)現(xiàn)以下機(jī)器聽覺能力：
• 聲源定向
• 聲場成像
• 波束形成
• 語音喚醒
• 語音識別

3. 視覺/聽覺混合解決方案
Kendryte K210 可結(jié)合機(jī)器視覺和機(jī)器聽覺能力，提供更強(qiáng)大的功能。一方面，在應(yīng)用中既可以通過聲源定位和聲場成像輔助機(jī)器視覺對目標(biāo)的跟蹤，又可以通過一般目標(biāo)檢測獲得目標(biāo)的方位后輔助機(jī)器聽覺對該方位進(jìn)行波束形成。另一方面，可以通過攝像頭傳來的圖像獲得人的方向后，使得麥克風(fēng)陣列通過波束形成指向該人。同時(shí)也可以根據(jù)麥克風(fēng)陣列確定一個(gè)說話人的方向，轉(zhuǎn)動攝像頭指向該人。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-6 18:56

勘智K210系統(tǒng)架構(gòu)
K210 包含 RISC-V 64 位雙核 CPU，每個(gè)核心內(nèi)置獨(dú)立 FPU. K210 的核心功能是機(jī)器視覺與聽覺，其包含用于計(jì)算卷積人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 KPU 與用于處理麥克風(fēng)陣列輸入的 APU. 同時(shí) K210 具備快速傅里葉變換加速器，可以進(jìn)行高性能復(fù)數(shù) FFT 計(jì)算。因此對于大多數(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，K210 具備高性能處理能力。K210 內(nèi)嵌 AES 與 SHA256 算法加速器，為用戶提供基本安全功能。K210 擁有高性能、低功耗的 SRAM，以及功能強(qiáng)大的 DMA，在數(shù)據(jù)吞吐能力方面性能優(yōu)異。K210 具備豐富的外設(shè)單元，分別是：DVP、JTAG、OTP、FPIOA、GPIO、UART、SPI、RTC、I2S、I2C、WDT、Timer 與 PWM，可滿足海量應(yīng)用場景。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-6 19:23

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-6 20:16

RISC-V
RISC-V(讀作“RISC-FIVE”)是基于精簡指令集計(jì)算(RISC)原理建立的開放指令集架構(gòu)(ISA)，V表示為第五代RISC(精簡指令集計(jì)算機(jī)),表示此前已經(jīng)四代RISC處理器原型芯片。每一代RISC處理器都是在同一人帶領(lǐng)下完成，那就是加州大學(xué)伯克利分校的David A. Patterson教授。與大多數(shù)ISA相反，RISC-V ISA可以免費(fèi)地用于所有希望的設(shè)備中，允許任何人設(shè)計(jì)、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。圖1展示了此前的四代RISC處理器原型芯片。它雖然不是第一個(gè)開源的的指令集(ISA)，但它很重要，因?yàn)樗谝粋€(gè)被設(shè)計(jì)成可以根據(jù)具體場景可以選擇適合的指令集的指令集架構(gòu)。基于RISC-V指令集架構(gòu)可以設(shè)計(jì)服務(wù)器CPU，家用電器cpu，工控cpu和用在比指頭小的傳感器中的cpu。

與大多數(shù)指令集相比，RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，允許任何人設(shè)計(jì)、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。雖然這不是第一個(gè)開源指令集，但它具有重要意義，因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)使其適用于現(xiàn)代計(jì)算設(shè)備（如倉庫規(guī)模云計(jì)算機(jī)、高端移動電話和微小嵌入式系統(tǒng)）。設(shè)計(jì)者考慮到了這些用途中的性能與功率效率。該指令集還具有眾多支持的軟件，這解決了新指令集通常的弱點(diǎn)。該項(xiàng)目2010年始于加州大學(xué)伯克利分校，但許多貢獻(xiàn)者是該大學(xué)以外的志愿者和行業(yè)工作者。RISC-V指令集的設(shè)計(jì)考慮了小型、快速、低功耗的現(xiàn)實(shí)情況來實(shí)做，但并沒有對特定的微架構(gòu)做過度的設(shè)計(jì)。截至2017年5月，RISC-V已經(jīng)確立了版本2.22的用戶空間的指令集(userspace ISA)，而特權(quán)指令集(privileged ISA)也處在草案版本1.10。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-6 20:23

RISC-V主要特色
1、完全開源
對指令集使用，RISC-V基金會不收取高額的授權(quán)費(fèi)。開源采用寬松的BSD協(xié)議，企業(yè)完全自由免費(fèi)使用，同時(shí)也容許企業(yè)添加自有指令集拓展而不必開放共享以實(shí)現(xiàn)差異化發(fā)展。

2 、架構(gòu)簡單
RISC-V架構(gòu)秉承簡單的設(shè)計(jì)哲學(xué)。體現(xiàn)為：
在處理器領(lǐng)域，主流的架構(gòu)為x86與ARM架構(gòu)。x86與ARM架構(gòu)的發(fā)展的過程也伴隨了現(xiàn)代處理器架構(gòu)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，但作為商用的架構(gòu)，為了能夠保持架構(gòu)的向后兼容性，其不得不保留許多過時(shí)的定義，導(dǎo)致其指令數(shù)目多，指令冗余嚴(yán)重，文檔數(shù)量龐大，所以要在這些架構(gòu)上開發(fā)新的操作系統(tǒng)或者直接開發(fā)應(yīng)用門檻很高。而RISC-V架構(gòu)則能完全拋棄包袱，借助計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)成為比較成熟的技術(shù)的優(yōu)勢，從輕上路。RISC-V基礎(chǔ)指令集則只有40多條，加上其他的模塊化擴(kuò)展指令總共幾十條指令。 RISC-V的規(guī)范文檔僅有145頁，而“特權(quán)架構(gòu)文檔”的篇幅也僅為91頁。

3、易于移植*nix
現(xiàn)代操作系統(tǒng)都做了特權(quán)級指令和用戶級指令的分離，特權(quán)指令只能操作系統(tǒng)調(diào)用，而用戶級指令才能在用戶模式調(diào)用，保障操作系統(tǒng)的穩(wěn)定。RISC-V提供了特權(quán)級指令和用戶級指令，同時(shí)提供了詳細(xì)的RISC-V特權(quán)級指令規(guī)范和RISC-V用戶級指令規(guī)范的詳細(xì)信息，使開發(fā)者能非常方便的移植linux和unix系統(tǒng)到RISC-V平臺。

4 、模塊化設(shè)計(jì)
RISC-V架構(gòu)不僅短小精悍，而且其不同的部分還能以模塊化的方式組織在一起，從而試圖通過一套統(tǒng)一的架構(gòu)滿足各種不同的應(yīng)用場景。用戶能夠靈活選擇不同的模塊組合，來實(shí)現(xiàn)自己定制化設(shè)備的需要，比如針對于小面積低功耗嵌入式場景，用戶可以選擇RV32IC組合的指令集，僅使用Machine Mode（機(jī)器模式）；而高性能應(yīng)用操作系統(tǒng)場景則可以選擇譬如RV32IMFDC的指令集，使用Machine Mode（機(jī)器模式）與User Mode（用戶模式）兩種模式。

5 、完整的工具鏈
對于設(shè)計(jì)CPU來說，工具鏈?zhǔn)擒浖_發(fā)人員和cpu交互的窗口，沒有工具鏈，對軟件開發(fā)人員開發(fā)軟件要求很高，甚至軟件開發(fā)者無法讓cpu工作起來。在cpu設(shè)計(jì)中，工具鏈的開發(fā)是一個(gè)需要巨大工作量的工作。如果用RISC-V來設(shè)計(jì)芯片，芯片設(shè)計(jì)公司不再擔(dān)心工具鏈問題，只需專注于芯片設(shè)計(jì)，RISC-V社區(qū)已經(jīng)提供了完整的工具鏈，并且RISC-V基金會持續(xù)維護(hù)該工具鏈。當(dāng)前RISC-V的支持已經(jīng)合并到主要的工具中，比如編譯工具鏈gcc, 仿真工具qemu等

6 、開源實(shí)現(xiàn)
BOOM: Christopher Celio的RV64亂序處理器實(shí)現(xiàn)。Chisel, BSD Licensed。[GitHub][Doc]
BottleRocket: RV32IMC微處理器。Chisel， Apache Licensed。 [GitHub]
bwitherspoon: RV32微處理器。SystemVerilog, ISC Licensed。[GitHub]
Clarvi: 劍橋大學(xué)教學(xué)用RISC-V處理器。SystemVerilog, BSD Licensed。[GitHub]
F32: 針對FPGA的RV32微處理器，VHDL，BSD Licensed。[GitHub]
GRVI: Gray Research LLC. 針對FPGA優(yōu)化的RV32微處理器，commercial licensed。[Web]
Hummingbird E200. 二級流水線，目標(biāo)替代Cortex-M0/8051, Verilog, Apache 2.0 licensed。[GitHub]
invicta: 一級流水線的RV32微處理器。Verilog，BSD Licensed。[GitHub]
Kamikaze: RV32微處理器。Verilog，MIT Liencensed。[GitHub]
KCP53000: Samuel A. Falvo II的RV64處理器實(shí)現(xiàn)。Verilog, MPL Licensed。[GitHub]
nanorv32: 2機(jī)流水線的RV32實(shí)現(xiàn)。Verilog, GPLv2 Licensed。[GitHub]
OpenV: 支持RV32的開源微處理器，Verilog，MIT Licensed，OnChipUIS，來源于哥倫比亞的Universidad Industrial de Santander。[GitHub]
ORCA: 支持RV32的開源微處理器，VHDL，BSD Licensed，VectorBlox。[Github]
PicoRV32: Clifford Wolf設(shè)計(jì)的(針對FPGA)RV32微處理器，Verilog，ISC Licensed。[GitHub]
Potato: 針對FPGA的RV32微處理器。VHDL，BSD Licensed。[GitHub]
RI5CY：支持RV32的開源微處理器
PULPino: SystemVerilog，Solderpad Licensed, 來源于蘇黎世理工和博洛尼亞大學(xué)的PULP項(xiàng)目。[GitHub][Web]
River: GNSS Senor Ltd.基于Rocket架構(gòu)開發(fā)的RV64處理器。VHDL, BSD Licensed。[GitHub]
Rocket: 支持RV64/32的開源處理器
Rocket-Chip: Chisel，BSD Licensed, Free chips project, UC Berkeley分離的開源工程。[GitHub]
Freedom: Chisel，Apache Licensed, SiFive, UC Berkeley分離的初創(chuàng)企業(yè)。[GitHub][Web]
lowRISC：Chisel+SystemVerilog，Solderpad Licensed, 從劍橋大學(xué)發(fā)起的非盈利組織。[GitHub][Web]
RoCC: the Rocket customized coprocessor interface 和Rocket處理器緊密互聯(lián)的的協(xié)處理器接口。[BSG]
RV12: RoaLogic的RV32微處理器。Verilog, RoaLogic non-commercial Licensed。[GitHub]
SCR1: Syntacore的RV32開源微處理器。SystemVerilog，Solerpad Licensed。[GitHub]
SHAKTI：印度IIT-Madras的RISC-V處理器系列，Bluespec, BSD Licensed。[Bitbucket]
Sodor: 教學(xué)用的RISC-V處理器。Chisel, BSD Licensed。[GitHub]
uRV: 針對FPGA的RV32微處理器。Verilog，LGPLv3 Licensed.[ohwr]
VexRiscv: 用SpinalHDL編寫的針對FPGA的RV32微處理器。SpinalHDL, MIT Licensed。[GitHub]
YARVI: Tommy Thorn設(shè)計(jì)的RV32I微處理器，Verilog，GPL2v Licensed。[GitHub]

6 、成功的流片案例
已經(jīng)有機(jī)構(gòu)和商業(yè)公司流片的案例。可關(guān)注RISC-V社區(qū)了解具體信息。

7 、社區(qū)貢獻(xiàn)
完整的工具鏈維護(hù)，大量的開源項(xiàng)目。risc-v的google討論組(名稱：RISC-V ISA Dev)吸引各地自愿者參與討論來不斷改進(jìn)risc-v架構(gòu)。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 08:26

RISC-V指令集正式因?yàn)椴死髮W(xué)想開發(fā)一款CPU時(shí)，要么是一些老舊的架構(gòu)，要么收費(fèi)昂貴，芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域亟需一個(gè)開源的指令集。神說要有光，就有了光，神說要有空氣，就有了空氣，神說要有好的開源指令集，于是就有了RISC-V，沒有好的輪子就造個(gè)輪子。RISC-V基金會就如W3C，RISC-V指令集就如HTML5，HTML5掀起了web領(lǐng)域的一場革命，RISC-V也將帶來芯片領(lǐng)域的一場革命。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 08:40

RISC-V產(chǎn)業(yè)生態(tài)正進(jìn)入快速發(fā)展期。加州大學(xué)伯克利分校在2015年成立非盈利組織RISC-V基金會，該基金會旨在聚合全球創(chuàng)新力量共同構(gòu)建開放、合作的軟硬件社區(qū)，打造RISC-V生態(tài)系統(tǒng)。三年多來，谷歌、高通、IBM、英偉達(dá)、NXP、西部數(shù)據(jù)、Microsemi、中科院計(jì)算所、麻省理工學(xué)院、華盛頓大學(xué)、英國宇航系統(tǒng)公司等200多個(gè)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)先后加入了RISC-V基金會。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 08:54

RISC-V 指令特點(diǎn)
1 設(shè)計(jì)哲學(xué)-簡單就是美
大道至簡，在IC設(shè)計(jì)的實(shí)際工作中，最簡潔的設(shè)計(jì)往往是最可靠的，在大多數(shù)的項(xiàng)目實(shí)踐中一次次的得到檢驗(yàn)。
IC設(shè)計(jì)的工作性質(zhì)非常特殊，其最終的產(chǎn)出是芯片，而一款芯片的設(shè)計(jì)和制造周期均很長，無法像軟件代碼那樣輕易的升級和打補(bǔ)丁，每一次芯片的改版到交付都需要幾個(gè)月的周期。不僅如此，芯片的一次制造成本費(fèi)用高昂，從幾十萬美金到百千萬美金不等。這些特性都決定了IC設(shè)計(jì)的試錯成本極為高昂，因此能夠有效的降低錯誤的發(fā)生就顯得非常的重要。
1.1 無病一身輕——架構(gòu)的篇幅
后發(fā)優(yōu)勢，RISC-V設(shè)計(jì)汲取X86和ARM架構(gòu)中的經(jīng)驗(yàn)，前人踩過的坑不用再犯，同時(shí)無需向下兼容老舊的設(shè)計(jì)和已經(jīng)過時(shí)的指令。想想去看一本架構(gòu)文檔，里面一大半的篇幅都在講過時(shí)的指令和設(shè)計(jì)，是不是感覺寶貴的時(shí)間都被浪費(fèi)了。
在處理器領(lǐng)域，目前主流的架構(gòu)為x86與ARM架構(gòu)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)代的x86與ARM架構(gòu)的架構(gòu)文檔長達(dá)幾百數(shù)千頁。打印出來能有半個(gè)桌子高，可真是“著作等身”。之所以現(xiàn)代x86與ARM架構(gòu)的文檔長達(dá)數(shù)千頁，且版本眾多，一個(gè)主要的原因是因?yàn)槠浼軜?gòu)的發(fā)展的過程也伴隨了現(xiàn)代處理器架構(gòu)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟。并且作為商用的架構(gòu)，為了能夠保持架構(gòu)的向后兼容性，其不得不保留許多過時(shí)的定義，或者在定義新的架構(gòu)部分時(shí)為了能夠?qū)⒕鸵呀?jīng)存在的技術(shù)部分而顯得非常的別扭。久而久之就變得極為冗長。
而現(xiàn)在才推出的RISC-V架構(gòu)，則具備了后發(fā)優(yōu)勢，由于計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)成為比較成熟的技術(shù)，多年來在不斷成熟的過程中暴露的問題都已經(jīng)被研究透徹，因此新的RISC-V架構(gòu)能夠加以規(guī)避，并且沒有背負(fù)向后兼容的歷史包袱，可以說是無病一身輕。
目前的“RISC-V架構(gòu)文檔”分為“指令集文檔”（riscv-spec-v2.2.pdf）和“特權(quán)架構(gòu)文檔”（riscv-privileged-v1.10.pdf）。“指令集文檔”的篇幅為145頁，而“特權(quán)架構(gòu)文檔”的篇幅也僅為91頁。熟悉體系結(jié)構(gòu)的工程師僅需一至兩天便可將其通讀，雖然“RISC-V的架構(gòu)文檔”還在不斷地豐富，但是相比“x86的架構(gòu)文檔”與“ARM的架構(gòu)文檔”，RISC-V的篇幅可以說是極其短小精悍。
1.2 能屈能伸——模塊化的指令集
RISC-V架構(gòu)相比其他成熟的商業(yè)架構(gòu)的最大一個(gè)不同還在于它是一個(gè)模塊化的架構(gòu)。因此，RISC-V架構(gòu)不僅短小精悍，而且其不同的部分還能以模塊化的方式組織在一起，從而試圖通過一套統(tǒng)一的架構(gòu)滿足各種不同的應(yīng)用。
這種模塊化是x86與ARM架構(gòu)所不具備的。以ARM的架構(gòu)為例，ARM的架構(gòu)分為A、R和M三個(gè)系列，分別針對于Application（應(yīng)用操作系統(tǒng)）、Real-Time（實(shí)時(shí)）和Embedded（嵌入式）三個(gè)領(lǐng)域，彼此之間并不兼容。
但是模塊化的RISC-V架構(gòu)能夠使得用戶能夠靈活選擇不同的模塊組合，以滿足不同的應(yīng)用場景，可以說是“老少咸宜”。譬如針對于小面積低功耗嵌入式場景，用戶可以選擇RV32IC組合的指令集，僅使用Machine Mode（機(jī)器模式）；而高性能應(yīng)用操作系統(tǒng)場景則可以選擇譬如RV32IMFDC的指令集，使用Machine Mode（機(jī)器模式）與User Mode（用戶模式）兩種模式。而他們共同的部分則可以相互兼容。
1.3 濃縮的都是精華——指令的數(shù)量
短小精悍的架構(gòu)以及模塊化的哲學(xué)，使得RISC-V架構(gòu)的指令數(shù)目非常的簡潔。基本的RISC-V指令數(shù)目僅有40多條，加上其他的模塊化擴(kuò)展指令總共幾十條指令。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 09:01

勘智K210成支持RISC-V NOMMU范本
如果談及嵌入式領(lǐng)域，RISC-V或許是你絕對繞不過的一個(gè)知識點(diǎn)。雖然ARM依舊是移動端的霸主，但RISC-V被外界賦予了太多意義，架構(gòu)本身適合于頗具前景的嵌入式開發(fā)，其免費(fèi)開源的特性也在當(dāng)前的國際環(huán)境中備受關(guān)注，儼然成為移動端領(lǐng)域的新晉網(wǎng)紅。 RISC-V大勢所趨，市場上也涌現(xiàn)了一些基于該架構(gòu)的芯片與開發(fā)模組，例如很多開發(fā)者正在使用的勘智K210。去年底，名為Jean-Luc的資深工程師分享了將Linux5.1系統(tǒng)部署在K210處理器上的工作。同時(shí)，他也在文中引用了西部數(shù)據(jù)的分享，勘智K210被作為支持RISC-V NOMMU的示范列入其中。

在AI領(lǐng)域，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于計(jì)算密集型場景，人臉識別等算法往往會受到邊緣側(cè)應(yīng)用場景的功耗限制。嘉楠表示ARM在實(shí)際計(jì)算的過程中往往會伴隨大量的能耗，并不是非常經(jīng)濟(jì)的架構(gòu)。公開資料顯示，嘉楠是RISC-V聯(lián)盟中前五家使用RISC-V架構(gòu)的廠商之一。在勘智系列AI芯片的研發(fā)中，嘉楠使用了RISC-V RocketChip，減少了大量相關(guān)的工作量，也節(jié)省了大量的研發(fā)人力成本，以及IP授權(quán)的成本。目前，勘智K210及其開發(fā)模組受到不少開發(fā)者的青睞，吸引了來自百度、阿里等國內(nèi)頂尖AI團(tuán)隊(duì)的目光。例如嘉楠為百度AI開發(fā)平臺PaddlePaddle定制開發(fā)模組PaddlePi-K210，打通了PaddlePaddle 模型設(shè)備端部署解決方案。開發(fā)人員不需要硬件更改，使用公版模具就可以一直做到樣品階段。在前沿項(xiàng)目的探索上，勘智K210兼容阿里最新TinyML算法模型，是可用于探索TinyML科研項(xiàng)目的RV平臺。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 09:24

Maixduino AI開發(fā)板 k210 RISC-V AI+lOT ESP32視覺聽覺開發(fā)套裝

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 09:45

Maixduino
基于MAIX模塊，是用于AI + IoT應(yīng)用的RISC-V 64開發(fā)板。與其他Sipeed MAIX dev不同。主板Maixduino采用Arduino Uno外形設(shè)計(jì)，板載ESP32模塊和MAIX AI模塊。MAIX是Sipeed專門設(shè)計(jì)的產(chǎn)品系列，專為在邊緣運(yùn)行AI而設(shè)計(jì)。將AI模型從云端移動到網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備，在這些設(shè)備上運(yùn)行速度更快，成本更低，隱私性更高。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 09:56

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 10:16

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 10:18

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 10:20

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 10:24

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 10:44

CPU：帶FPU的雙核64位RISC-V；400MHz神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器
QVGA@60FPS/VGA@30FPS圖像識別
板載ESP32模塊支持2.4G 802.11.b/g/n和藍(lán)牙4.2
Arduino Uno外形，Arduino兼容接口
板載全向I[size=75%]2S數(shù)字輸出MEMS麥克風(fēng)
用于DVP相機(jī)的24P 0.5mm FPC連接器
8位MCU LCD 24P 0.5mm FPC連接器
基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器視覺

支持自彈式micro SD卡支架
重置和啟動按鈕；3W DAC+PA音頻輸出
連接USB Type-C電纜以完成下載
用于機(jī)器聽覺的高性能麥克風(fēng)陣列處理器
支持MaixPy IDE、Arduino IDE、OpenMV IDE和PlatformIO IDE
支持Tiny-Yolo、Mobilenet和TensorFlow Lite，用于深度學(xué)習(xí)

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 11:27

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 11:30

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 12:22

本帖最后由 eagler8 于 2020-3-7 13:14 編輯

嘗試配置Maixduino開發(fā)環(huán)境（win10）
1、安裝串口驅(qū)動
正常情況下，win10 ，linux3.0+ ，mac os都可以自動識別并安裝串口驅(qū)動。如果遇到驅(qū)動失敗，可以去 FTDI 官網(wǎng)下載對應(yīng)的 VCP 驅(qū)動程序。www點(diǎn)ftdichip點(diǎn)com/Drivers/VCP.htm
win驅(qū)動下載地址：www點(diǎn)ftdichip點(diǎn)com/Drivers/CDM/CDM21228_Setup.zip
如果到驅(qū)動安裝不正確，請徹底卸載原驅(qū)動，下載官方驅(qū)動，切斷網(wǎng)絡(luò)并安裝驅(qū)動即可解決問題。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 12:25

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 12:28

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 13:06

2、下載安裝Arduino IDE（目前版本號1.8.12）
鏈接：https://downloads.arduino.cc/arduino-1.8.12-windows.exe

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 15:04

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 15:10

3、在 Arduino IDE中添加Maixduino開發(fā)板
打開Arduino IDE, 選擇文件 -> 首選項(xiàng),
添加附加開發(fā)板管理器網(wǎng)址:
dl.sipeed點(diǎn)com/MAIX/Maixduino/package_Maixduino_k210_index.json (推薦)
或者
dl.sipeed點(diǎn)com/MAIX/Maixduino/package_Maixduino_k210_dl_cdn_index.json (如果上面的鏈接下載過慢，請嘗試這個(gè)鏈接)

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 15:21

安裝開發(fā)板工具和庫
選擇工具 -> 開發(fā)板 -> 開發(fā)板管理器，搜索 Maixduino, 點(diǎn)擊安裝

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 17:13

文件挺大的，下載也慢，頭尾用了近一個(gè)半小時(shí)，終于完成了

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 17:25

4、重新設(shè)置開發(fā)板
在Arduino IDE頂部的工具欄中重新設(shè)置開發(fā)板
開發(fā)板: 選擇你的開發(fā)板。
燒錄固件: 僅支持Maix GO, 默認(rèn) open-ec。
燒錄波特率: 如果燒錄失敗請降低波特率。
端口: 串口端口, e.g. /dev/ttyUSB0
程序員: 燒錄工具，你必須選擇 k-flash

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 18:00

5、測試Maixduino開發(fā)環(huán)境

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 18:17

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 18:29

燒錄成功

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-7 18:33

【Arduino】168種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（資料+代碼+圖形+仿真）
實(shí)驗(yàn)一百五十三：Maixduino AI開發(fā)板 k210 RISC-V AI+lOT ESP32視覺聽覺開發(fā)套裝

項(xiàng)目之一：測試Maixduino開發(fā)環(huán)境
主要內(nèi)容：字符串到整數(shù)的轉(zhuǎn)換
讀取串行輸入字符串，直到它看到換行符，然后轉(zhuǎn)換字符串，
如果字符是數(shù)字，則為數(shù)字。

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-8 08:18

/*
【Arduino】168種傳感器模塊系列實(shí)驗(yàn)（資料+代碼+圖形+仿真）
實(shí)驗(yàn)一百五十三：Maixduino AI開發(fā)板 k210 RISC-V AI+lOT ESP32視覺聽覺開發(fā)套裝
項(xiàng)目之一：測試Maixduino開發(fā)環(huán)境
主要內(nèi)容：字符串到整數(shù)的轉(zhuǎn)換
讀取串行輸入字符串，直到它看到換行符，然后轉(zhuǎn)換字符串，
如果字符是數(shù)字，則為數(shù)字。
*/
String inString = ""; // 保存輸入的字符串
void setup() {
// 打開串行通信并等待端口打開：
Serial.begin(9600);
while (!Serial) {
; // 等待串行端口連接。僅本地USB端口需要
}
// 發(fā)送簡介：
Serial.println("\n\nString toInt():");
Serial.println();
}
void loop() {
// 讀取串行輸入：
while (Serial.available() > 0) {
int inChar = Serial.read();
if (isDigit(inChar)) {
// 將傳入字節(jié)轉(zhuǎn)換為字符并將其添加到字符串：
inString += (char)inChar;
}
// 如果得到換行符，請打印字符串，然后打印字符串的值：
if (inChar == '\n') {
Serial.print("Value:");
Serial.println(inString.toInt());
Serial.print("String: ");
Serial.println(inString);
// 清除新輸入的字符串：
inString = "";
}
}
}

復(fù)制代碼

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-8 08:24

Maixduino開發(fā)板資料
● Github:https://github.com/Lichee-Pi
● SDK相關(guān)資料：cn.dl.sipeed點(diǎn)com/MAIX/SDK
● HDK相關(guān)資料：cn.dl.sipeed點(diǎn)com/MAIX/HDK
● Maixduino相關(guān)資料：maixduino.sipeed.com
● MaixPy（micropython）相關(guān)資料：cn.dl.sipeed點(diǎn)com/MAIX/MaixPy
● Wiki：maixpy.sipeed.com
● Blog：blog.sipeed.com
● BBS: bbs.sipeed.com
● AI技術(shù)支持群：878189804
● 模型商店：maixhub點(diǎn)com
● Telegram group: t點(diǎn)me/sipeed
● Support 郵箱：support@sipeed.com
● 視頻： https://space.bilibili.com/27717 ... 1790372634597661220

ID:162514 · 發(fā)表于 2020-3-8 10:44

wo 竟然看完了

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-10 10:50

aing123 發(fā)表于 2020-3-8 10:44
wo 竟然看完了

是塊不錯的板子，呵呵

ID:513258 · 發(fā)表于 2020-3-11 14:22

功能特性

CPU：RISC-V 雙核64bit、內(nèi)置FPU、400Mhz標(biāo)準(zhǔn)頻率（可超頻）
內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器
OV2640攝像頭：200W像素通用24P攝像頭
連接器：兼容Arduino 接口、TF卡槽、揚(yáng)聲器接口
無線功能：支持2.4G 802.11.b/g/n、支持Bluetooth 4.2
音頻功能：MEMS 麥克風(fēng)、3W揚(yáng)聲器輸出
8 Bit(256 級) 可調(diào)顏色,5Bit (32 級)亮度調(diào)節(jié)
DVP 攝像頭接口：24P 0.5mm FPC 連接器，支持OV2640、5640、7740等
LCD接口：24P 0.5mm FPC 連接器，支持8bit MCU LCD
ESP32模塊：支持2.4G 802.11.b/g/n

802.11 n(2.4G)速率達(dá)到150Mbps

Bluetooth v4.2全規(guī)格，包含傳統(tǒng)藍(lán)牙(BR/EDR)和低功耗藍(lán)牙（BLE）

開發(fā)環(huán)境：支持Arduino IDE、MaixPy IDE、OpenMV IDE等

技術(shù)規(guī)格

尺寸：68mm 54mm
電源輸入：USB Type-C（支持6~12V輸入）
溫升：<20K
工作溫度范圍：-30~85oC
MCU：ESP8285
無線標(biāo)準(zhǔn)：802.11 b/g/n
頻率范圍：2400Mhz~2483.5Mhz
發(fā)射功率：802.11.b:+15dBm

802.11.g:+10dBm(54Mbps)

802.11.n:+10dBm(65Mbps)

無線連接器：IPEX 3.03.0mm
Wi-Fi模式：Station/SoftAP/SoftAP+Station

帳號		自動登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

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【Arduino】168種傳感器系列實(shí)驗(yàn)（153）---Maixduino AI開發(fā)板