[2023发布] Arduino UNO R3时隔13年后,推出新版Arduino UNO R4

JLINKv10

  

Arduino 终于在13年后，推出一个新版Arduino UNO R4 (基于Arm Cortex M4--32 位的 Renesas RA4M1@48 MHz)，居然不是RISC-V MCU，没有用开源内核，失望啊！

Arduino UNO R4分成两版本，

Arduino UNO R4 Minima和Arduino UNO R4 WiFi现已正式发布！

售价分别为 20 美元（18 欧元）和 27.50 美元（25欧元）！

约人民币140+，190+，玩这个开源硬件还是挺贵的！(口误，这是闭源ARM芯片+开源PCB)

众所周知，Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，主要包含硬件（各种型号的 Arduino 开发板）和软件（Arduino IDE)。对于 Arduino IDE，切换到新型号的主控也意味着要添加软件支持。新软件往往会引入问题，因此 UNO R4 的体验可能需要一段时间才能变得像 UNO R3 一样流畅。比较好的一点是，UNO R4 Minima 使解决问题变得更加容易，因为它具有 SWD 接口，可以进行严格的（串行）调试，也就是我们工程师玩的单步调试JTAG这种 ，说实话没单步调试的年代真不爽。

为了保证兼容性，Arduino Uno R4 保持了与 Arduino Uno R3 相同的引脚和布局。Arduino Uno R4 将 CPU 升级到了 32 位的 Renesas RA4M1，运行频率为 48MHz；与之前的 8 位、16MHz ATmega328P 处理器相比，性能上有了巨大的提升。Uno R4 配备 32K 的 SRAM，比 Uno R3 的 2K 多 16 倍。它还将有 256K 的板载 NAND，而 R3 是 32K。

ATmega328 的数据手册不到 300 页，而RA4M1有1400多页的数据手册，UNO R4 Minima 的设计复杂性与 R3 类似，但是UNO R4 WiFi就非常密集了，主要是加了一个 8x12 的LED矩阵和ESP 32-S3-MINI WiFi模块，还有值得一赞的是终于改成USB TYPE-C接口了。

由于新的处理器基于 Arm Cortex M4 架构，而之前的处理器是基于 AVR RISC 的平台，这意味着可能存在一些软件不兼容问题，针对特定处理器或架构优化的库可能需要更新。

在树莓派之前，Arduino应该是最流行的开源开发板产品了。而Arduino Uno和Nano是Arduino 官方社区的产品，一直充当着Arduino“默认开发板”的角色。毕竟由社区官方打造，其可玩性、可扩展性以及相关的教程都远多于其他开发板。2010年Arduino Uno发布，2011年更新了revision 3（版本3，也就是UNO R3），这之后就基本上没有更新了，更多还是第三方商家在其基础上完善和增强。

13年过去了，科技日新月异，芯片性能、能耗和MCU的用途都发生了翻天覆地的变化。在AVR单片机流行的年代里，大家都不知道IoT物联网和智能家居为何物。甚至，那个年代连Wi-Fi都没普及，多数人还在用着非智能手机和台式电脑。而如今，此类MCU的主要应用场景便是低功耗的物联网平台。

作为市场上最受欢迎的开源硬件之一，Arduino 早在 2010 年就推出了 Uno R3，并在 13 年后推出了升级版 —— Arduino Uno R4，新品在处理能力、内存、存储和网络连接等方面都实现了巨大飞跃。

Arduino UNO R4 于 2023年5 月发售前，定价暂未公布，提供“Minima”（常规）和 Wi-Fi 版本可选，无线版本将配备支持 Wi-Fi 和蓝牙连接的 Espressif S3 模块。

UNO R4 保持与 R3 相同的引线布局，升级到 48 MHz 的 32 位 Renesas RA4M1 处理器。这颗新的芯片基于 Arm Cortex M4 架构，相比上一代基于 AVR RISC 的 8 位 16 MHz ATmega328P 处理器实现了性能飞跃。

Arduino 表示，大多数现有软件库无需修改即可工作，但一些针对 AVR 优化的软件库可能需要进行调整。

除此之外，Uno R4 还拥有 32K 的 SRAM，相当于上一代 Uno R3 （2K）的 16 倍。此外，它还具有 256K 的板载 NAND，而 R3 则为 32K。

接口方面，它拥有一个 USB-C 接口，可用于连接 PC，相比旧型号上笨重的 USB Type-B 更加现代化。同时，它还板载一个 12 位模拟 DAC、一个 CAN 总线和一个 SPI 端口。

Arduino Uno R4 与 R3 配置对比

虽然目前还没有拿到板子，但官方已经为开发者推出了一个 Early Adopter 计划，将会向 Arduino 库或热门开源项目的作者或维护者免费赠送一个 Uno R4。在 Uno R4 的官方照片中（上面的图），Arduino 用黄色和蓝绿色遮盖了 PCB 的部分区域，官方表示只有在接近发售时才会透露隐藏在这些区域的到底是什么，希望可以给用户带来一些惊喜。

因此，在Arduino Uno没有更新的年代里，树莓派和其他对手们蓬勃发展，已经基本上占领了市场。这次的Arduino Uno R4，便是针对树莓派RP2040等对手来设计的。对处理器、内存和闪存的性能都进行了极大升级。不过Arduino Uno R4仍然会分为两个版本，即裸板和Wi-Fi版，后者是加了一个Espressif S3无线模块来增加了Wi-Fi和蓝牙功能。

Arduino Uno R4最大的升级当然还是那颗MCU，从8位的AVR换成了32位的ARM Cortex-M4架构，具体型号是Renesas的RA4M1。这个处理器主频48MHz，官方称相比R3的ATmega328P，性能提升了3倍。SRAM内存也从2kB提升到了32kB，闪存容量则从32kB提升到了256kB。供电方面换成了USB Type-C接口，支持的最大输入电压达到了24V，留有更多的冗余空间。板载了CAN总线和SPI串口，以便于外接设备，提供丰富的扩展性。另外还有一个12位的analog DAC模拟解码器。

不过目前Arduino社区仅仅是公布了Uno R4的部分规格，在官方的预告页面上，PCB板还有一部分被遮挡住了，应该是还有一些惊喜没有揭晓。正式发布时间要等到5月底前后，届时会放出完整的规格和价格。扩展能力应该会比较强，未来肯定有数量众多的官方或第三方扩展板可以购买。不过价格应该也不会低，毕竟目前Uno R3还要22美元。

IT硬件媒体Tom's Hardware猜测Arduino Uno R4开发板的价格会超过25美元。这个价格跟树莓派的RP2040以及乐鑫的ESP32C3/ESP32S3相比，肯定没什么竞争力，后面这三款价格都在50元人民币以下。如果Arduino Uno R4真的定价在150元人民币左右，那即使是Arduino官方社区，也可能无法推动这代开发板的销量了。当然，作为官方出品，用它来初学Arduino和ARM嵌入式设备开发还是不错的。