Teensy 4.0 - новітня модель контролера Teensy, що містить найшвидший мікроконтролер і потужні периферійні пристрої в форм-факторі Teensy 1.4 розміром 0,7 дюйма. Він оснащений процесором NXP iMXRT1062 ARM Cortex-M7 з тактовою частотою 600 МГц -швидким мікро контролером, доступним на сьогоднішній день. Teensy 4.0 має той же розмір і форму, що і Teensy 3.2 і зберігає сумісність з більшістю функцій контактів в Teensy 3.2.

Особливістю версії "Lock" є можливість шифрування прогнрамного коду.
Захист пам'яті програми
Безпека коду захищає ваш програмний код від несанкціонованого доступу та копіювання. Під час компіляції ваша програма шифрується. Під час запуску IMXRT Bus Encryption Engine забезпечує розшифровку на льоту під час виконання вашої програми. Якщо зловмисник видаляє та зчитує чіп флеш-пам’яті з Teensy 4.0 або намагається перехопити USB-зв’язок із Teensy Loader, чи копіює файл EHEX, який відкриває Teensy Loader, він отримує лише зашифровану копію вашої програми.
Код виробника: DEV-15583

При роботі на частоті 600 МГц Teensy 4.0 споживає струм приблизно 100 мА. Teensy 4.0 забезпечує підтримку динамічного масштабування тактової частоти процесора. На відміну від традиційних мікроконтролерів, де зміна тактової частоти призводить до неправильних швидкостям передачі даних і інших проблем, апаратне забезпечення Teensy 4.0 і програмна підтримка Teensyduino для функцій синхронізації Arduino призначені для динамічної зміни робочої частоти. Частота послідовної передачі, частота дискретизації аудиопотока і функції Arduino, такі як delay () і millis () і розширення Teensyduino, такі як IntervalTimer і elapsedMillis, продовжують працювати належним чином, поки процесор змінює швидкість. Teensy 4.0 також має функцію відключення живлення. При підключенні кнопки до контакту «On / Off» джерело живлення 3,3 В можна повністю відключити живлення контролера, утримуючи кнопку протягом 5 секунд, і знову включити коротким натисканням кнопки. Якщо батарейка резервного живлення підключена до VBAT, RTC Teensy 4.0 також продовжує відстежувати дату і час, поки живлення вимкнено. Teensy 4.0 також може бути розігнаний до 600 МГц!

ARM Cortex-M7 надає безліч потужних функцій ЦП для платформи мікроконтролера в реальному часі. Cortex-M7 - це суперскалярний процесор з двома конвеєр, тобто M7 може виконувати дві інструкції за такт, з частотою 600 МГц! Звичайно, виконання двох одночасно залежить від інструкцій, вмісту регістрів і рівня оптимізації компілятора. Початкові тести показали, що код C ++, скомпільований Arduino, має тенденцію виконувати дві інструкції приблизно від 40% до 50% часу при виконанні чисельно інтенсивної роботи з використанням цілих чисел і покажчиків. Cortex-M7 - перший ARM-мікроконтролер, який використовує пророкування розгалужень. На M4 цикли і інший код, велика гілка якого займає три такту. У M7, після того як цикл був виконаний кілька разів, передбачення розгалуження усуває ці витрати, дозволяючи команді розгалуження виконуватися тільки в одному такті.

Щільно пов'язана пам'ять - це особлива функція, яка дозволяє Cortex-M7 здійснювати швидкий однотактний доступ до пам'яті, використовуючи пару шин шириною 64 біта. Шина ITCM забезпечує 64-бітний доступ для отримання інструкцій. Шина DTCM, насправді, являє собою пару 32-бітних шин, що дозволяє M7 виконувати до двох окремих звернень до пам'яті в одному циклі. Ці надзвичайно високошвидкісні шини відокремлені від основної шини AXI M7, яка забезпечує доступ до іншої пам'яті і периферійних пристроїв. 512 КБ пам'яті можна використовувати як тісно пов'язану пам'ять. Teensyduino автоматично розподіляє код скетчу Arduino в ITCM і всю нерозподілену пам'ять використовує швидкий DTCM, якщо тільки Ви не буде додано додаткові ключові слова компілятору для перевизначення оптимізованого значення за замовчуванням. Пам'ять, до якої немає доступу по тісно пов'язаним шинам, оптимізована для доступу DMA периферійними пристроями, оскільки велика частина доступу до пам'яті M7 здійснюється на двох тісно пов'язаних шинах.

Процесор Teensy 4.0 Cortex-M7 включає в себе модуль з плаваючою комою (FPU), який підтримує як 64-бітові «подвійної точності», так і 32-бітові «з плаваючою точкою». Завдяки FPU M4 на Teensy 3.5 і 3.6, а також чіпам Atmel SAMD51 апаратно прискорюється тільки 32-разрядніе операції з данними з плаваючою точкою. Будь-яке використання данних подвійної точності, таких як log (), sin (), cos (), означає повільну програмну реалізацію математики. Teensy 4.0 виконує все це з апаратним забезпеченням FPU.

Характеристики:

Мікроконтролер: ARM Cortex-M7 на частоті 600 МГц
1024 КБ ОЗУ (512 КБ тісно пов'язані)
Flash 2048 КБ (64 КБ зарезервовано для відновлення і емуляції ЕСППЗУ)
2 порти USB, обидва 480 Мбіт / с
3 CAN Bus (1 з CAN FD)
2 I2S звукових інтерфейсу
1 S / PDIF Цифровий аудіоінтерфейс
1 SDIO (4 біта) інтерфейс SD карти
3 SPI, все з 16 слів FIFO
3 I2C, все з 4 байтами FIFO
7 послідовних UART, все з 4 байтами FIFO
32 каналу DMA загального призначення
31 ШІМ
40 цифрових висновків з можливістю переривання
14 аналогових контактів, 2 АЦП на чіпі
криптографічне прискорення
Генератор випадкових чисел
RTC для дати / часу
програмований FlexIO
Периферійний перехресний запуск
Управління включенням / виключенням живлення
Напруга живлення: 3,3 В
Струм: до 100мА

Code Security
Secure Firmware Update
When locked, Teensy 4.0 can be reprogrammed using encrypted EHEX files. EHEX files may be published to allow anyone to securely update firmware. Your private key is needed only to create the EHEX file, which then may be loaded onto the hardware by people without access to your key. Once locked, Teensy can only be programmed by EHEX files created using your key.
Program Memory Protection
Code security protects your program code from unauthorized access and coping. When compiling, your program is encrypted. When run, the IMXRT Bus Encryption Engine provides on-the-fly decryption as your program executes. If an attacker removes and reads the flash memory chip from Teensy 4.1, or attempt to capture the USB communication from Teensy Loader, or copies the EHEX file Teensy Loader opens, they get only an encrypted copy of your program.

Secure Firmware Update
Users can be given an EHEX file and Teensy Loader to securely update commercial products or secure applications which embed a Lockable Teensy, without gaining access to the original program code. Of course the key already in its fuse memory and secure mode locked when the product is shipped.
Permanent Secure Mode
Brand new Teensy 4.1 can only run unencrypted programs. Once a key is written into fuse memory, either encrypted or unencrypted programs can run. Secure mode permanently disables the ability to run unencrypted code, and activates hardware security features.

Lockable Teensy 4.0 - White Lock Stamp
Lockable Teensy
Secure mode can only be activated on Lockable Teensy. While Standard and Lockable Teensy are identical hardware, the permanent fuse configuation differs. Standard Teensy does not allow changes to fuses affecting boot or other critical configuration. Standard Teensy is meant to safe from "bricking" by programs which could write to fuse memory, but this safety means secure mode can not be activated. Standard Teensy can have a key written and can run encrypted code, but encryption alone is not fully secure. Only Lockable Teensy provides proper code security, and only when a key is written and secure mode is locked.
Authentication
The encryption process includes digital signature authentication. In secure mode, this signature is checked before any code can be decrypted.
JTAG Disable
Secure mode permanently disables the JTAG port. To enter programming mode without JTAG, Teensy Loader and the EHEX file automatically utilize a loader utility which is authenticated by your key's digitial signature, and in turn uses secure hash checks to fully authenticate all components of the programming process.
EHEX File Format
Teensyduino packages your encrypted code, metadata, a startup shim, loader utility, digital signatures and other essential details into a single EHEX file. This EHEX may be given to customers or untrusted parties to perform code updates with the convenice of a single file. The EHEX format and encryption details are documented on the code security page
Key Management
To make creating and using your key simple, Teensyduino adds a "Teensy 4 Security" window to the Arduino Tools menu. These functions can also be accessed from a command line utility for use from non-Arduino tools or automated scripts.

Tools > Teensy 4 Security - Create Your Key and Write to Fuse Memory