简介
作为一名物联网 (IoT) 开发人员，您需要根据项目的不同需求，选择最适合的平台来构建应用。 了解不同平台的功能至关重要。 本文第一部分比较了 Arduino 101 平台和 Arduino UNO，为不熟悉 Arduino 101 特性的开发人员提供基本的了解。 第二部分深入探讨了 Arduino 101* 平台的功能。
Arduino 101* 与 Arduino UNO* 对比
Arduino UNO 使用 Atmel ATmega328P* 模块，Arduino 101 使用基于英特尔® Quark SE SoC 的低功耗英特尔® Curie™ 模块。 UNO 的工作电压为 5V，而 Arduino 101 的工作电压为 3.3 V（尽管也支持 5V 电源）。 Arduino 101 新增了板载蓝牙* 低能耗 (LE) 和带有加速计和陀螺仪的 6 轴组合传感器，而 UNO 没有。 两者的尺寸和引脚相同（见图 1 和图 2）。
图 1： Arduino 101* 平台。
图 2： Arduino UNO* 平台
此处汇总了 Arduino 101 和 Arduino UNO 平台功能。
| 产品亮点 | Arduino 101* | Arduino UNO* |
|---|---|---|
| 微控制器 | 英特尔® CurieTM 模块 | Atmel ATmega328P* |
| 工作电压 | 3.3 V（支持 5V I/O） | 5 V |
| CPU 速度 | 32 MHz | 16 MHz 晶体振荡器 |
| 架构 | 32 位英特尔® QuarkTM SE SoC | 8 位 |
| 闪存 | 196 KB | 32 KB |
| SRAM | 24 KB | 2 KB |
| EEPROM | 1 KB | 1 KB |
| 操作系统 | 开源 RTOS | 不适用 |
| 时钟速度 | 32 MHz | 16 MHz |
| 特性 | 集成数字信号 | 用作 DSP |
| 处理器 (DSP) 传感器中枢和 6 轴组合传感器（包括加速计和陀螺仪） | ||
| 蓝牙* | 蓝牙低能耗 | 不适用 |
| 数字 I/O 针脚 | 14 个数字输入/输出针脚 | 14 个数字输入/输出针脚 |
| 模拟 I/O 针脚 | 6 个模拟输入针脚 | 6 个模拟输入针脚 |
| USB 接口 | 1 个用于串行通信和 sketch 上传的 USB 接口 | 1 个用于串行通信和 sketch 上传的 USB 接口 |
| 带有 SPI 信号的 ICSP header | 1 个 带有 SPI 信号的在线串行编程 header | 1 个 带有 SPI 信号的在线串行编程 header |
| I2C | I2C 专用针脚 | I2C 专用针脚 (Arduino UNO rev3) |
| 重置 | 1 个重置按钮 | 1 个重置按钮 |
| 尺寸 （长 x 宽） |
68.6 毫米 x 53.4 毫米 | 68.6 毫米 x 53.4 毫米 |
Arduino 101 详细信息
处理器
英特尔 Quark SE SoC 包含单核 32 MHz x86（英特尔® Quark™ 处理器）和 32 MHz Argonaut RISC Core (ARC)* EM 处理器。 这两颗处理器可同时运行，并共享内存。 ARC 处理器也被称为数字信号处理器 (DSP) 传感器中枢（取决于您所阅读的文档）。 从理论上来说，DSP 能够以最低的功率运行，收集和处理传感器数据，此时 x86 处理器以低功耗模式等待，因此非常适用于“始终在线”的应用。 不过，此时软件并不具备这种能力。
加载 Arduino sketch 时，它在 ARC 上运行。 不过英特尔® 工具链对 sketch 进行编译，以便 ARC 按照需求通过静态邮箱与 x86 处理器进行交互。 如欲测试这项功能，您可以访问开源内核库，查找 01.org’s GitHub* 上的 Arduino 101。
实时操作系统 (RTOS)
从软件角度来说，Arduino 101 的突出功能是能够运行 RTOS。 英特尔将发布一款软件开发套件 (SDK)，其中包含一套软件开发工具、资源库、文档和示例代码，支持开发人员使用英特尔 Curie 模块创建物联网应用。 该 SDK 基于 Zephyr 项目*，能够兼容 Arduino 101 平台，数月后即将发布。 通过注册接收更多信息：https://software.intel.com/zh-cn/iot/hardware/curie。
Zephyr 项目是面向物联网的一个小型开源 RTOS。 它可提供面向低功耗、小内存空间设备而优化的连接协议，并支持蓝牙、蓝牙低功耗，Wi-Fi* 等。 RTOS 保持较低的内存使用量，并对任务执行进行优先级划分。 它还有助于保持最高能效。 RTOS 包含强大的开发人员工具和稳定的硬件特性。 开发人员工具包括自定义工具链和编译器优化。 如欲了解更多有关 Zephyr 项目和支持的硬件特性信息，请访问 zephyrproject.org。
蓝牙低功耗（蓝牙 LE* 或蓝牙智能*)
Arduino 101 新增了板载蓝牙 LE，以支持 Arduino 101 与计算机、智能手机和平板电脑等不同设备直接通信和交互，无需使用蓝牙 LE 护罩。 支持蓝牙的 Arduino 101 能够直接与其他设备进行通信，无需使用附加硬件。 蓝牙 LE 最适合低能耗应用。 CurieBLE 示例代码请见 https://www.arduino.cc/en/Reference/CurieBLE。
其他库
库是可提供用于 sketch 的额外功能的代码集合。 Arduino 101 库有助于轻松连接至蓝牙 LE、传感器和计时器。 如欲开始使用内置 Arduino 101 库，请访问 https://www.arduino.cc/en/Guide/Libraries。
- Curie BLE： 将计算机、智能手机和平板电脑连接至蓝牙 LE 模块
- Curie IMU： 使用板载 6 轴加速计和陀螺仪
- Curie TimerOne： 管理计时器功能
加速计和陀螺仪
加速计和陀螺仪是 Arduino 101 平台的板载传感器。 加速计主要用于测量加速和倾斜。 陀螺仪用于测量角速度和方位。 这些传感器有助于精确识别物体的方向和移动。 这项新特性支持 Arduino 101 平台增强可穿戴设备的用户体验。
加速计的一种使用方法是计算步数，和计步器一样。 Arduino 101 平台做出步进动作后，这一步将会被检测到。 检测到这一步进动作后，x、y 和 z 轴的速度相对于其他状态会有明显变化。 有关计步器的更多信息，请访问：https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Genuino101CurieIMUStepCounter。
与 Arduino UNO 类似，使用 Arduino IDE* 软件可对 Arduino 101 进行编程。 如欲开始使用 Arduino 101，请前往 https://software.intel.com/zh-cn/articles/fun-with-the-arduino-101-genuino-101。 将计步 sketch 上传至 Arduino 101，查看计步器的工作原理（见图 3）。
图 3： 使用 Arduino IDE* 加载计步 sketch。
上传计步 sketch（见图 4）：
图 4： 在 Arduino IDE* 上运行计步 sketch。
移动 Arduino 101 平台以出现步数，并查看串行监控器（见图 5）。
图 5： 串行窗口。
中断针脚
Arduino 101 和 Arduino UNO 都有 20 个 I/O 针脚。 Arduino 101 接受中断的针脚比 Arduino UNO 多。 Arduino UNO 在数字针脚 2 和 3 上对于中断进行触发，而 Arduino 101 能在所有针脚进行触发。 因外部事件触发的中断可发生在所有针脚上。 低值、高值、边缘上升或下降都可触发所有针脚上的中断，但只有针脚 2、5、7、8、10、11、12、13 支持变化值。
总结
本文对 Arduino 101 的特性进行了汇总。 Arduino 101 平台所包含的传感器、护罩、组件和库使其功能得以显著增强。 订购 Arduino 101 平台：http://www.intel.com/buy/us/en/product/emergingtechnologies/intel-arduino-101-497161。请访问 https://software.intel.com/zh-cn/articles/fun-with-the-arduino-101-genuino-101，测试并尽享英特尔 Curie 模块的强大功能。
实用参考资料
-
英特尔® 开发人员专区：
https://software.intel.com/zh-cn/iot/home -
英特尔 Curie 模块：
https://software.intel.com/zh-cn/iot/hardware/curie
http://www.intel.com/content/www/us/en/wearables/wearable-soc.html
http://www.intel.com/content/www/us/en/wearables/intel-curie-fact-sheet.html -
Arduino 101 硬件：
https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoard101
https://www.arduino.cc/en/Guide/Arduino101
https://software.intel.com/zh-cn/articles/fun-with-the-arduino-101-genuino-101 -
Arduino UNO 硬件：
http://www.arduino.org/products/boards/4-arduino-boards/arduino-uno -
Grove* Starter Kit Plus：
https://software.intel.com/zh-cn/iot/hardware/devkit -
Zephyr：
https://www.zephyrproject.org/about
https://www.zephyrproject.org/doc/board/arduino_101.html
关于作者
Nancy Le 是英特尔公司软件与服务事业部的一名软件工程师，主要负责英特尔® 凌动™ 处理器扩展支持项目。