Carte de développement ARM Cortex M7 TEENSY 4.0 cadencée à 600MHz, puissante et rapide

La Teensy 4.0 place un ARM Cortex-M7 à 600 MHz dans l'empreinte d'une Teensy 3.2, soit 1,4 × 0,7 pouce. Ce format réduit, directement compatible breadboard, en fait l'une des cartes de développement les plus rapides à glisser dans un montage où la place manque. Elle se programme depuis l'environnement Arduino, sans changer d'outils.

Spécifications visuelles de la Teensy 4.0 (image réalisée par outil IA)

Spécifications techniques

La Teensy 4.0 repose sur le microcontrôleur NXP i.MX RT1062, un cœur ARM Cortex-M7 cadencé à 600 MHz. Ce processeur exécute deux instructions par cycle et intègre une unité de calcul flottant matérielle gérant aussi bien le float 32 bits que le double 64 bits, ce que peu de microcontrôleurs accélèrent réellement. Cette version est livrée sans connecteur pré-soudé (vous serez ainsi libre de lui adjoindre des connecteurs mâles ou femelles).

Côté mémoire, la carte dispose de 2 Mo de Flash et de 1 Mo de RAM, dont 512 Ko en mémoire tightly coupled accessible en un cycle par le cœur M7. La fréquence n'est pas figée : la Teensy 4.0 ajuste son horloge dynamiquement et peut même être poussée au-delà de 600 MHz.

La communication passe par un port USB device 480 Mbit/s, complété par un port USB host indépendant exposé sur deux pastilles en face inférieure. La carte aligne 7 ports série matériels, plusieurs bus I²C et SPI, ainsi que le CAN et le CAN FD. Au total, 40 broches d'entrée/sortie sont disponibles, dont 24 directement exploitables sur breadboard, avec 31 sorties PWM et 14 entrées analogiques.

Les broches fonctionnent en 3,3 V et ne tolèrent pas le 5 V : c'est le point à surveiller lors de l'interfaçage de capteurs ou de modules en 5 V. La carte se nourrit habituellement des 5 V de l'USB, qu'un régulateur abaisse en 3,3 V ; une horloge temps réel conserve l'heure via une pile bouton reliée à la broche VBAT.

La Teensy 4.0 en pratique : exemples concrets

La puissance du Cortex-M7 et la présence d'une FPU matérielle orientent la Teensy 4.0 vers les traitements gourmands en calcul, là où une carte 8 bits classique cale. Quelques cas où cet écart de puissance se ressent vraiment.

Audio temps réel et synthèse

Associée à la bibliothèque Audio de Teensy, la carte gère le mixage, les effets et la synthèse en temps réel. Les projets de synthétiseurs DIY et de pédales d'effets s'appuient largement sur cette plateforme, l'entrée/sortie analogique passant par la carte Audio Adaptor.

Traitement du signal et DSP

Filtrage, FFT, reconnaissance de motifs : les 600 MHz et le calcul flottant matériel permettent d'exécuter des algorithmes de traitement du signal qui resteraient hors de portée d'un AVR. La mémoire tightly coupled limite les temps d'accès dans les boucles critiques.

Contrôle moteur et bus CAN

Avec ses 31 sorties PWM et son contrôleur CAN / CAN FD, la carte pilote des moteurs et dialogue avec des réseaux embarqués, notamment dans les projets robotiques et automobiles (le circuit de mis à niveau du bus CAN n'est pas intégré au module).

Périphériques USB

Le mode USB device permet à la carte de se présenter comme un clavier, une souris, un périphérique MIDI ou un port série, plusieurs profils pouvant cohabiter. Le port USB host ouvre la connexion d'un clavier ou d'un instrument MIDI externe.

Acquisition de données rapide

Les 14 entrées analogiques et la vitesse du cœur conviennent à l'échantillonnage rapide et à l'enregistrement de signaux, en datalogging local ou en transmission vers un PC via l'USB haut débit.

Ce que la Teensy 4.0 apporte à vos projets

L'argument central de la Teensy 4.0 tient en une phrase : la puissance d'un Cortex-M7 à 600 MHz dans le plus petit format de la gamme. Elle vise les projets qui demandent du calcul réel sans pouvoir accueillir une carte plus encombrante.

Sa compatibilité avec l'écosystème Arduino évite la courbe d'apprentissage d'un nouvel environnement, tout en offrant un saut de performances notable face aux cartes 8 bits. Le format 1,4 × 0,7 pouce, identique à celui de la Teensy 3.2, se prête au prototypage sur breadboard comme à l'intégration définitive dans un montage compact.
 


 

Par rapport à la Teensy 4.1, la 4.0 fait l'impasse sur le PHY Ethernet, le socket micro SD, le connecteur USB host à broches et l'extension mémoire, et se limite à 2 Mo de Flash contre 8 Mo. En contrepartie, elle est plus petite et plus économe en place. Le choix entre les deux se résume souvent à un arbitrage entre encombrement et connectivité ; l'ensemble de la gamme Teensy permet de comparer les deux cartes.

Développer avec la Teensy 4.0 : Arduino IDE et Teensyduino

La Teensy 4.0 se programme depuis l'Arduino IDE grâce à l'add-on Teensyduino, qui ajoute le support des cartes Teensy et une large collection de bibliothèques. La prise en main reste donc familière pour qui a déjà utilisé une carte Arduino.

Teensyduino donne accès au menu de type USB : la carte peut être vue comme un port série, un clavier, une souris ou un périphérique MIDI, avec plusieurs types actifs en même temps. La bibliothèque Audio et son outil graphique de conception (Audio System Design Tool) permettent d'assembler une chaîne de traitement sonore en reliant des blocs, sans tout écrire à la main.

Une précaution structurante : les broches travaillent en 3,3 V et ne sont pas tolérantes au 5 V. Tout capteur ou module en 5 V doit passer par un adaptateur de niveau logique. La carte reprend par ailleurs l'essentiel du brochage de la Teensy 3.2, ce qui facilite la réutilisation de certains shields via des adaptateurs.

Écosystème logiciel et matériel de la Teensy 4.0 (image réalisée par outil IA)

Tutoriels et ressources

Page officielle Teensy 4.0 (PJRC)

La fiche du fabricant détaille le brochage complet, les fonctions de chaque broche, l'alimentation et les caractéristiques mémoire. C'est la référence pour vérifier une affectation de broche avant câblage.

Consultez la page officielle de la carte Teensy 4.0

Installation de Teensyduino

La page d'installation explique comment ajouter le support Teensy à l'Arduino IDE et liste les bibliothèques incluses. Une étape indispensable avant la première programmation.

Voir le détail de l'installation du Teensyduino

Audio System Design Tool

Cet outil en ligne permet de construire visuellement une chaîne audio et de générer le code correspondant pour la bibliothèque Audio. Idéal pour démarrer un projet sonore sur la carte.

En savoir plus sur l'outil Audio System Design

Résumé des caractéristiques techniques

• Microcontrôleur : NXP i.MX RT1062 (ARM Cortex-M7, 32 bits, FPU float + double)
• Fréquence : 600 MHz (ajustement dynamique, overclock possible)
• Mémoire : 2 Mo Flash, 1 Mo RAM (dont 512 Ko tightly coupled), EEPROM émulée
• USB : port device 480 Mbit/s + port host (2 pastilles CMS)
• E/S : 40 broches au total (24 sur breadboard), 31 PWM, 14 entrées analogiques
• Communication : 7 ports série, I²C, SPI, CAN / CAN FD
• Tension : broches 3,3 V, non tolérantes 5 V
• Programmation : Arduino IDE + Teensyduino
• Format : 1,4 × 0,7 pouce (empreinte Teensy 3.2)

Questions fréquentes

La Teensy 4.0 est-elle compatible avec l'IDE Arduino ?

Oui. La Teensy 4.0 se programme depuis l'Arduino IDE après installation de l'add-on Teensyduino, qui ajoute le support de la carte et de nombreuses bibliothèques. La plupart des sketches et bibliothèques Arduino fonctionnent, sous réserve de compatibilité avec l'architecture Cortex-M7.

Les broches de la Teensy 4.0 tolèrent-elles le 5 V ?

Non. Toutes les broches numériques et analogiques fonctionnent en 3,3 V et ne sont pas tolérantes au 5 V. Appliquer plus de 3,3 V sur une broche risque d'endommager le microcontrôleur. Un adaptateur de niveau logique est nécessaire pour relier un capteur ou un module en 5 V.

Quelle est la différence entre la Teensy 4.0 et la Teensy 4.1 ?

Les deux partagent le même microcontrôleur i.MX RT1062 à 600 MHz. La 4.1 est plus grande, dispose de 8 Mo de Flash, d'un PHY Ethernet, d'un socket micro SD, d'un connecteur USB host à broches et d'emplacements d'extension mémoire. La 4.0 est plus compacte et se limite à 2 Mo de Flash.

La Teensy 4.0 possède-t-elle un port Ethernet ou un lecteur de carte SD ?

Non. L'Ethernet et le socket microSD sont propres à la Teensy 4.1. Sur la 4.0, ces fonctions ne sont disponibles que sous forme de pastilles CMS nécessitant un câblage spécifique. Pour un projet réseau ou de datalogging sur carte mémoire microSD, la carte Teensy 4.1 est mieux adaptée.

Peut-on faire de l'audio avec la Teensy 4.0 ?

Oui. La bibliothèque Audio de Teensy assure le traitement sonore en temps réel : mixage, effets, synthèse. Pour l'entrée et la sortie analogiques, on ajoute la carte Audio Adaptor. L'outil Audio System Design Tool aide à construire la chaîne de traitement et à générer le code.

Comment alimenter la Teensy 4.0 sans port USB ?

La carte peut être alimentée en 5 V sur la broche VIN. Comme VIN et VUSB sont reliées, il ne faut pas appliquer une alimentation externe sur VIN tant qu'un câble USB est branché, sauf à séparer les deux pistes prévues à cet effet en face inférieure.