Differenze tra CPU OEM SlimLine, Netsyst III, Arduino e Raspberry Pi
In questo articolo vogliamo riassumere le differenze esistenti tra le nostre CPU OEM (SlimLine e Netsyst III) ed i sistemi Arduino e Raspberry Pi. Per iniziare vogliamo precisare che i moduli CPU OEM SlimLine e Netsyst III sono stati progettati per utilizzo prevalente in ambiente industriale/professionale e, pertanto, presentano requisiti in termini di temperatura operativa ed immunità ai disturbi tipici di tali ambienti. Anche dal punto di vista della programmazione i prodotti sono sensibilmente diversi: le CPU SlimLine e Netsyst si programmano nei cinque linguaggi previsti dallo standard internazionale IEC61131-3 (molto usato in ambiente industriale vedi ad esempio Codesys) attraverso il tool gratuito LogicLab, mentre invece Arduino è completamente "open" e programmabile in C/C++ e Raspberry Pi è dotato di S.O. Linux ed è programmabile in Python, C/C++, Java ecc.. Per chi è abituato ad utilizzare il linguaggio C ricordiamo che il linguaggio ST (Structured text) della norma IEC61131-3 presenta molte delle regole sintattiche del C (if, for, switch, ecc) inoltre permette l'utilizzo di strutture dati, array, pointer (Nel forum molti esempi di programmi con codice sorgente). L'unione dei diversi linguaggi previsti dalla norma, permette di creare funzioni e blocchi funzioni in linguaggio ST, per poi utilizzarli come oggetti grafici all'interno di altri programmi scritti in LD (Ladder Diagram) o FBD (Function Block Diagram). Ecco un esempio di programma in linguaggio FBD tratto da questo articolo.
Se volessimo dare una collocazione applicativa a questi sistemi potremmo dire che Arduino è idoneo per la realizzazione di sistemi di automazione a livello hobbistico a basse prestazioni, le CPU SlimLine e Netlog III sono indicate nella realizzazione di sistemi industriali e professionali con prestazioni medio-alte laddove è importante il time-to-market, la portabilità del programma e la facilità di modifica dello stesso; mentre Raspberry Pi è indicato nelle applicazioni multimediali. Nella tabella che segue abbiamo riportato le caratteristiche essenziali dei sistemi in modo che sia più facile il confronto.
| Arduino Uno | CPU Netlog III OEM | CPU SlimLine Cortex M7 OEM | Raspberry Pi Mod. A | |
|---|---|---|---|---|
 |  |  |  | |
| Alimentazione | 7-12Vdc | 5Vdc 250mA max. | 10-30Vdc 2W | 5Vdc 700mA max. |
| Alimentazione fornita al bus espansione | N.A. | N.A. | 5Vdc 2.5A max. | N.A. |
| Processore | Atmel ATmega328 16MHz | NXP LPC2387 72MHz (ARM7TDMI) | Cortex M7 300MHz | Broadcom BCM2835 700MHz Low Power ARM1176JZFS |
| Memoria programma | FlashEPROM 32kBytes | FlashEPROM 512kBytes (96kBytes User program) | FlashEPROM 2 MBytes (262 kB User program) | Boot da SD-Card esterna |
| Memoria di massa | Nessuna | FlashEPROM 1MBytes (260kBytes User data) | FlashEPROM 4MBytes (398kBytes User data) | Su SD-Card esterna |
| Memoria dati tampone | E2PROM 1 kBytes | FRAM 16kBytes (3kBytes User data) | FRAM 32kBytes (6kBytes User data) | Nessuna |
| Memoria dati | SRAM 2 kBytes | SRAM 96kBytes (12kBytes User data) | SRAM 96kBytes (12kBytes User data) | 256MBytes SDRAM |
| Real Time Clock | Nessuno | Sì, con funzione ora legale automatica | Sì, con funzione ora legale automatica Funzionamento a sistema spento opzionale SNTP (Simple Network Time Protocol) supportato | Nessuno |
| I/F USB | 1 x USB 2.0 (conn. USB B) (modo device) | 1 x USB 2.0 (conn. esterno) (modo device) | Sì, su conn. micro-USB AB (modo host+device) | 1 x USB 2.0 (conn. USB A) (modo host) |
| Video output | Nessuno | Nessuno | HDMI (rev 1.3 & 1.4); RCA Composito (PAL e NTSC) | |
| Audio Output | Nessuno | Nessuno | 3.5mm jack, HDMI | |
| Camera | Nessuno | Nessuno | 15-pin MIPI Camera Serial Interface (CSI-2) | |
| Display | Nessuno | Nessuno | Display Serial Interface (DSI) 15 way flat flex cable connector with two data lanes and a clock lane | |
| Ingressi analogici | 6 x 0-5Vdc 10bit | Nessuno | 2 x 0-10Vdc 12bit | Nessuno |
| Ingressi digitali | 14 I/O 5Vdc | Nessuno | 2 Optoisolati PNP/NPN 5-30Vdc, 7mA@24V (di cui 1 utilizzabile come counter Fmax 10kHz) | GPIO 3Vdc |
| Uscite digitali | 14 I/O 5Vdc | Nessuna | 2 photoMOS 0.25A@40Vdc/ac | GPIO 3Vdc |
| I/F Ethernet | Nessuna | 1 x 10/100base-T(x) Auto-MDIX (conn. esterno) | 1 x 10/100base-T(x) Auto-MDIX (conn. RJ45) | 1 x 10/100base-T(x) Auto-MDIX (conn. RJ45 non montato) |
| Bus di campo | Nessuno | 1 x RS485 + 1 x CAN bus (conn. e drivers esterni) | 1 x RS485 o 1 x CAN bus Galvanicamente isolati | Nessuno |
| Bus SPI | 1 (su strip pin) | Nessuno | 1 (conn. GPIO) | |
| Bus I2C™ | 1 (su strip pin) | 1 High-Speed (conn. esterno) | 1 High-Speed (conn. IDC 10pin) | 2 (conn. GPIO) |
| Nr. max. moduli espansione | N.A. | 16 | N.A. | |
| I/F RS232 | 1 (su strip pin) | 1 x RS232 level 1 x 5V TTL level (conn. esterno) | 2 x DTE (conn. RJ45) | 1 x 3.3V TTL level |
| Memoria di massa | No | SD HC fino a 32GB (conn. esterno) | Slot micro-SD HC fino a 32GB | Slot micro-SD |
| Pagine web configurabili dall'utente | No | Sì | No | |
| Ambiente | dati non dichiarati | Temperatura operativa: da -20 a +70°C | dati non dichiarati | |
| Temperatura di stoccaggio: da -40° a +80°C | ||||
| Umidità: Max. 90% | ||||
| Dimensioni e peso | Dimensioni: 68,6 mm × 53,3 mm | Dimensioni: 107.95 mm L x 31.8 mm W 10 mm H | Dimensioni: 105 mm L x 90 mm W x 18 mm H | Dimensioni: 85.6 x 53.98 x 17mm |
| Peso: 50g | Peso: 100g | |||
| Tool di programmazione | Arduino IDE | LogicLab | Alfafruit IDE | |
| Linguaggi supportati | C | IEC61131-3 (IL, ST, LD, FBD e SFC) | Python, C, C++, Java |