Description

Teensy 4.1 Development Board – ARM Cortex-M7 High-Performance Microcontroller Module with SD Card

Build professional-grade embedded projects with the Teensy 4.1 Development Board, the most powerful and feature-rich member of the Teensy family. Based on the NXP i.MX RT1062 ARM Cortex-M7 processor running at 600 MHz, this compact board delivers desktop-class performance while adding a built-in microSD card slot and expanded memory compared to the Teensy 4.0. With its enhanced storage capabilities, the Teensy 4.1 is the ideal choice for demanding applications requiring extensive data logging, high-speed processing, and large program storage.

The heart of the Teensy 4.1 is the NXP i.MX RT1062 ARM Cortex-M7 processor running at 600 MHz, featuring a dual-issue superscalar architecture, hardware floating-point unit (FPU), and 1024 KB of RAM. The board offers 7936 KB of flash memory, significantly expanding storage capacity for large programs, audio samples, graphics assets, and data logging applications. The integrated microSD card slot provides additional removable storage for even larger datasets.

The Teensy 4.1 maintains the same compact form factor as its predecessors while adding significant functionality. It features 55 digital I/O pins (all interrupt-capable), 35 PWM pins, 18 analog input pins with dual 12-bit ADCs, and a comprehensive set of communication interfaces including 8 serial ports, 3 SPI interfaces, 3 I2C interfaces, and 3 CAN bus controllers. The board also includes two USB ports (both 480 Mbit/sec), I2S digital audio interfaces, and an S/PDIF digital audio port.

With its combination of raw processing power, extensive I/O, and built-in storage options, the Teensy 4.1 is the ultimate platform for advanced robotics, data acquisition systems, audio workstations, and industrial control applications.

Key Features

600 MHz ARM Cortex-M7 Processor

Powered by the NXP i.MX RT1062 32-bit ARM Cortex-M7 processor running at 600 MHz, featuring a dual-issue superscalar architecture, hardware floating-point unit (FPU), and branch prediction for exceptional computational performance.

Expanded Flash Memory

Offers 7936 KB of flash memory (8 MB) for program storage, providing ample space for large applications, audio samples, graphics assets, and data logging without external storage.

Built-in microSD Card Slot

Integrated microSD card slot (4-bit SDIO) for removable storage, enabling extensive data logging, media storage, and firmware updates using standard microSD cards.

High-Capacity RAM

Features 1024 KB of RAM (512 KB tightly coupled for single-cycle access), providing exceptional memory resources for complex algorithms, real-time processing, and data buffering.

Extensive I/O Capabilities

Provides 55 digital pins (all interrupt-capable), 35 PWM pins for analog-style control, and 18 analog input pins with dual 12-bit ADCs for precise sensor measurements.

Rich Communication Interfaces

Supports 8 serial ports (UART), 3 SPI interfaces with 16-word FIFOs, 3 I2C interfaces with 4-byte FIFOs, and 3 CAN bus controllers for flexible connectivity.

High-Speed USB Connectivity

Features two USB ports (both 480 Mbit/sec) for fast data transfer, programming, and device connectivity, including USB host capability.

Advanced Audio Peripherals

Includes 2 I2S digital audio interfaces and 1 S/PDIF digital audio port for high-quality audio input/output, making it ideal for audio synthesis, effects processing, and digital music applications.

Cryptographic Acceleration

Integrated hardware cryptographic acceleration and a true random number generator (RNG) for secure communication and data protection in connected applications.

Real-Time Clock

Built-in RTC with battery backup support (via VBAT pin) for time-stamping applications, data logging, and maintaining time during power-down.

Dynamic Clock Scaling

Supports dynamic CPU speed changes without disrupting serial baud rates, audio sample rates, or Arduino timing functions, allowing you to optimize performance and power consumption on the fly.

Compact Form Factor with PTH Pads

Measures 61mm x 18mm with through-hole pads on the bottom for easy soldering of headers, wires, or custom components, making it perfect for both prototyping and permanent installations.

Arduino IDE Compatibility

Fully supported by the Arduino IDE through the Teensyduino add-on, allowing you to leverage thousands of existing libraries and sketches while accessing the advanced features of the Teensy platform.

Specifications

Pin Configuration

Wiring Diagram

Basic Power and Programming

micro-USB Cable -----> Board USB Device Port
(Provides 5V power and programming)

SD Card

microSD Card -----> Board microSD Slot
(For data logging and media storage)

RTC Battery Backup

3V Coin Cell -----> VBAT pin
GND ------------> GND

External Power Connection

5V DC -----> VIN pin
GND ------> GND

Arduino IDE Setup (Teensyduino)

1. Download and install the latest version of Arduino IDE

2. Download the Teensyduino installer from the PJRC website

3. Run the Teensyduino installer and follow the instructions

4. Select the Arduino IDE installation directory when prompted

5. After installation, select Teensy 4.1 from the Boards menu

6. Connect the Teensy 4.1 to your computer via micro-USB

7. Press the pushbutton on the board to enter programming mode

8. Upload your sketch

Arduino Code Example

// Example: Blink LED and Read Analog Input

const int ledPin = 13;      // Built-in LED on Teensy 4.1
const int analogPin = A0;   // Analog input pin

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Teensy 4.1 Ready - 600 MHz ARM Cortex-M7");
}

void loop() {
  digitalWrite(ledPin, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(ledPin, LOW);
  delay(500);
  
  int sensorValue = analogRead(analogPin);
  float voltage = (sensorValue / 4095.0) * 3.3;
  
  Serial.print("Analog Value: ");
  Serial.print(sensorValue);
  Serial.print("  Voltage: ");
  Serial.println(voltage, 3);
}

SD Card Data Logging Example

#include <SD.h>
#include <SPI.h>

const int chipSelect = BUILTIN_SDCARD;  // Built-in SD card on Teensy 4.1

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.print("Initializing SD card...");
  
  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    Serial.println(" initialization failed!");
    return;
  }
  Serial.println(" done.");
  
  File dataFile = SD.open("datalog.txt", FILE_WRITE);
  if (dataFile) {
    dataFile.println("Teensy 4.1 Data Logging Started");
    dataFile.close();
  }
}

void loop() {
  File dataFile = SD.open("datalog.txt", FILE_WRITE);
  if (dataFile) {
    dataFile.print("Time: ");
    dataFile.print(millis());
    dataFile.print("  Analog: ");
    dataFile.println(analogRead(A0));
    dataFile.close();
  }
  delay(1000);
}

Key Performance Highlights

• 600 MHz Core Speed: Delivers up to 3000+ CoreMark for exceptional computational performance

• Hardware Floating-Point Unit: Single-precision and double-precision FPU for efficient mathematical operations

• Dual-issue Superscalar Architecture: Can execute two instructions per clock cycle for maximum throughput

• Tightly Coupled Memory: 512 KB of RAM with single-cycle access for zero-wait-state execution

• High-Speed Peripherals: USB at 480 Mbit/sec, SPI at up to 60 MHz, I2C at up to 1.8 Mbit/sec

Common Applications

• Industrial control and automation systems

• High-speed data acquisition and logging

• Audio synthesis and effects processing workstations

• Advanced robotics and motor control

• Video game peripherals

• Scientific instrumentation

• Medical device prototyping

• Real-time signal processing

• Educational advanced embedded systems

Package Contents

• 1 x Teensy 4.1 Development Board

لوحة تطوير Teensy 4.1 – وحدة متحكم ARM Cortex-M7 عالية الأداء مع فتحة SD

ابنِ مشاريع مدمجة بجودة احترافية باستخدام لوحة تطوير Teensy 4.1، وهي أقوى وأغنى عضو في عائلة Teensy بالميزات. استنادًا إلى معالج NXP i.MX RT1062 ARM Cortex-M7 بتردد 600 ميجاهرتز، تقدم هذه اللوحة المدمجة أداءً على مستوى سطح المكتب مع إضافة فتحة بطاقة microSD وذاكرة موسعة مقارنة بـ Teensy 4.0. مع قدرات التخزين المحسنة، تعتبر Teensy 4.1 الخيار المثالي للتطبيقات المتطلبة التي تتطلب تسجيل بيانات واسع النطاق ومعالجة عالية السرعة وتخزين برامج كبير.

في قلب Teensy 4.1 يوجد معالج NXP i.MX RT1062 ARM Cortex-M7 بتردد 600 ميجاهرتز، يتميز بهندسة ثنائية الإصدار مع توقع الفروع، ووحدة فاصلة عائمة، وذاكرة وصول عشوائي سعة 1024 كيلوبايت. تقدم اللوحة 7936 كيلوبايت من ذاكرة الفلاش، مما يوسع سعة التخزين بشكل كبير للبرامج الكبيرة وعينات الصوت والمواد الرسومية وتطبيقات تسجيل البيانات. توفر فتحة بطاقة microSD المدمجة تخزينًا إضافيًا قابلاً للإزالة لمجموعات بيانات أكبر.

تحافظ Teensy 4.1 على نفس عامل الشكل المدمج مثل سابقاتها مع إضافة وظائف كبيرة. تتميز بـ 55 دبوس إدخال/إخراج رقمي، و 35 دبوس PWM، و 18 دبوس إدخال تماثلي مع محولي ADC 12 بت، ومجموعة شاملة من واجهات الاتصال. تتضمن اللوحة أيضًا منفذي USB وواجهات صوت رقمية I2S ومنفذ صوت رقمي S/PDIF.

مع مزيجها من قوة المعالجة الخام والإدخال/الإخراج الواسع وخيارات التخزين المدمجة، تعتبر Teensy 4.1 المنصة النهائية للروبوتات المتقدمة وأنظمة اكتساب البيانات ومحطات العمل الصوتية وتطبيقات التحكم الصناعي.

المميزات الرئيسية

معالج ARM Cortex-M7 600 ميجاهرتز

مدعوم بمعالج NXP i.MX RT1062 32 بت ARM Cortex-M7 بتردد 600 ميجاهرتز، يتميز بهندسة ثنائية الإصدار مع توقع الفروع، ووحدة فاصلة عائمة، وقدرة استثنائية على معالجة التطبيقات المتطلبة.

ذاكرة فلاش موسعة

يقدم 7936 كيلوبايت من ذاكرة الفلاش لتخزين البرامج، مما يوفر مساحة وافرة للتطبيقات الكبيرة وعينات الصوت والمواد الرسومية وتسجيل البيانات دون تخزين خارجي.

فتحة بطاقة microSD مدمجة

فتحة بطاقة microSD مدمجة لتخزين قابل للإزالة، مما يتيح تسجيل بيانات واسع النطاق وتخزين الوسائط وتحديثات البرامج الثابتة باستخدام بطاقات microSD القياسية.

سعة ذاكرة وصول عشوائي عالية

يتميز بذاكرة وصول عشوائي سعة 1024 كيلوبايت، مما يوفر موارد ذاكرة استثنائية للخوارزميات المعقدة والمعالجة في الوقت الفعلي وتخزين البيانات.

قدرات إدخال/إخراج واسعة

يوفر 55 دبوسًا رقميًا، و 35 دبوس PWM، و 18 دبوس إدخال تماثلي مع محولي ADC 12 بت للقياسات الدقيقة.

واجهات اتصال غنية

يدعم 8 منافذ تسلسلية، و 3 واجهات SPI، و 3 واجهات I2C، و 3 وحدات تحكم CAN bus للاتصال المرن.

اتصال USB عالي السرعة

يتميز بمنفذي USB لنقل البيانات بسرعة والبرمجة واتصال الأجهزة، بما في ذلك قدرة المضيف USB.

محيطات صوتية متقدمة

يتضمن واجهات صوت رقمية I2S ومنفذ صوت رقمي S/PDIF لإدخال/إخراج صوت عالي الجودة.

تسريع تشفيري

تسريع تشفيري مدمج بالأجهزة ومولد أرقام عشوائي حقيقي للاتصال الآمن وحماية البيانات.

ساعة زمن حقيقية

ساعة RTC مدمجة مع دعم بطارية احتياطية لتطبيقات الطابع الزمني وتسجيل البيانات.

تغيير سرعة الساعة ديناميكيًا

يدعم تغيير سرعة المعالج دون تعطيل معدلات الباود التسلسلية أو معدلات عينات الصوت.

عامل شكل مضغوط

قياسات 61 مم × 18 مم، مثالي للمشاريع محدودة المساحة.

توافق مع Arduino IDE

مدعوم بالكامل بواسطة Arduino IDE من خلال إضافة Teensyduino.

المواصفات الفنية

التطبيقات الشائعة

• أنظمة التحكم الصناعية والأتمتة

• اكتساب وتسجيل البيانات عالية السرعة

• محطات عمل تركيب الصوت ومعالجة المؤثرات

• الروبوتات المتقدمة والتحكم في المحركات

• الأجهزة العلمية

• نمذجة أولية للأجهزة الطبية

• معالجة الإشارات في الوقت الفعلي

• الأنظمة المدمجة التعليمية المتقدمة

محتويات العلبة

• 1 × لوحة تطوير Teensy 4.1