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Arduino YUN依靠8位微控制器（与Arduino LEONARDO相同）以及以太网和WiFi连接，实现了微型计算机运行Linux的功能，如图1-2所示。
图1-2 Arduino YUN
Arduino YUN是基于ATmega32U4和Atheros AR9331的微控制器板。Atheros处理器支持基于OpenWrt命名为Linino OS的Linux发行板。该板具有内置以太网和WiFi支持、USB －A端口、micro-SD卡插槽、20个数字输入输出引脚（其中7个可用作PWM输出，12个可用作模拟输入）、16MHz晶振振荡器、微型USB连接、ICSP接口和3个复位按钮。
Arduino YUN与其他Arduino电路板的不同之处在于，它能在板上与Linux系统进行通信，实现功能强大的联网计算机，同时享有Arduino的便捷性。除了Linux命令之外，开发者可以编写自己的shell和Python脚本，实现强大交互。
Arduino YUN与LEONARDO类似：ATmega32U4内置USB通信功能，不必配备辅助处理器。这样，使Arduino YUN在所连接的计算机上显示为鼠标和键盘——除虚拟（CDC）串行/COM端口之外。Arduino YUN R5不同于先前版本，电源系统提供5V AREF。其布局已修改，添加两个USB信号口、GP6和GPIO13(LED2)。Arduino YUN的处理器参数、微控器参数和总体参数如表1-3～表1-5所示。
表1-3 Arduino YUN处理器参数
表1-4 Arduino YUN微控器参数
表1-5 Arduino YUN总体参数
本部分主要介绍Arduino YUN开发板的电源、存储器、输入和输出、通信、编程、自动（软件）复位、USB过流保护、物理特性和输出引脚。
建议通过5VDC微型USB连接为电路板供电。如果通过Vin引脚为电路板供电，那么必须提供5VDC稳压。没有针对更高电压的板载稳压器，高压会损坏电路板。
另外，Arduino YUN还兼容PoE电源，但为了使用该功能，需要在板上安装PoE模块，或购买预装板。带PoE适配器的Arduino YUN电路板早期型号错误地为电路板提供12V供电。新版本可以提供预期的5V供电电压。
电源引脚如下：
Vin：输入电压到Arduino板；与其他Arduino板不同，如果要通过此引脚为板提供电源，则必须提供一个稳定的5V电压；
5V：用于为板上的微控制器和其他组件供电的电源，可以来自Vin或由USB提供；
3V3：由板上稳压器产生的3.3V电源，最大电流消耗为50mA；
GND：接地引脚；
IOREF：电路板输入输出引脚的工作电压（即，电路板的VCC），在Arduino YUN上为5V。
ATmega32U4具有32KB的存储（使用4KB用于引导加载程序）。它还具有2.5KB的SRAM和1KB的EEPROM（可以使用EEPROM库读写）。
AR9331上的内存不会嵌入到处理器内部。RAM和存储器外部连接。Arduino YUN拥有64MB的DDR2 RAM和16MB的闪存。闪存在工厂中预装有基于OpenWrt的Linux发行版，称为Linino OS。可以更改出厂映像的内容，例如安装程序或更改配置文件时，按“WLAN RST”按钮30s可以返回出厂配置。
Linino OS安装占用了闪存16MB中的9MB左右。如果需要更多磁盘空间来安装应用程序，则可以使用micro SD卡。
无法访问Atheros AR9331的I/O引脚。所有I/O线都连接到32U4。Arduino YUN上的20个数字I/O引脚，每一个都可以使用pinMode()、digitalW rite()和digitalRead()函数作为输入或输出，它们工作在5V。每个引脚可提供或接收最大40mA的电流，并具有20～50kΩ的内部上拉电阻（默认情况下断开）。此外，一些针脚具有专门的功能：
串行：0(RX)和1(TX)。用于使用ATmega32U4硬件串行功能接收（RX）和发送（TX）TTL串行数据。请注意，在Arduino YUN上，Serial类是指USB（CDC）通信；对于引脚0和1上的TTL串行，使用Serial1类。Arduino YUN上的ATmega32U4和AR9331的硬件连接在一起，用于两个处理器之间的通信。如在Linux系统中常见的那样，在AR9331的串行端口上暴露了控制台以访问系统，这意味着可以从程序中访问Linux提供的程序和工具。
TWI:2(SDA)和3(SCL)。使用Wire库支持TWI通信。
外部中断：3（中断0）、2（中断1）、0（中断2）、1（中断3）和7（中断4）。这些引脚可以配置为低电平值、上升沿、下降沿触发中断或值的变化。有关详细信息请参阅attachInterrupt()函数。不建议使用引脚0和1作为中断，因为它们也是用于与Linux处理器通信的硬件串行端口。引脚7连接到AR9331处理器，将来可能被用作握手信号。如果打算将其用作中断，建议小心可能的冲突。
PWM：3、5、6、9、10、11和13引脚，通过analogWrite()功能提供8位PWM输出。
SPI：在ICSP接口。这些引脚支持利用SPI库进行SPI通信。注意，SPI引脚并不连接到任何数字输入输出引脚，因为它们在Arduino UNO上。它们仅在ICSP接口上提供。这意味着，如果扩展板使用SPI，但没有6引脚ICSP连接器可以连接到Arduino YUN的6引脚ICSP接口，扩展板将无法工作。另外，SPI引脚还连接到AR9331 GPIO引脚，这是通过软件实施的，意味着ATMega32U4和AR9331也可利用SPI协议进行通信。
LED：内置LED连接到数字引脚13，当引脚为高电平时，LED指示灯亮起，当引脚为低电平时，该指示灯熄灭。Arduino YUN还有其他几个状态指示灯、指示电源、WLAN连接、WAN连接和USB。
模拟输入：A0～A5，A6～A11（数字引脚4、6、8、9、10和12）。Arduino YUN有12个模拟输入端口，标有A0～A11，也全部都可用作数字输入输出端口。引脚A0～A5出现在与Arduino UNO同样的位置上；输入端口A6～A11分别在数字输入输出引脚4、6、8、9、10和12上。每个模拟输入端口都提供10位分辨率（1024个不同的值）。默认情况下，模拟输入端口从接地到5V不等，不过可以利用AREF引脚和analogReference()函数改变其范围的上限值。
AREF：模拟输入的参考电压，与analogReference()一起使用。
Arduino YUN开发板上有3个不同功能的复位按钮，如图1-3所示。
图1-3 Arduino YUN复位按钮
YunRST：将此线设为低电平以复位AR9331微处理器。重置AR9331将导致重新启动Linux系统。存储在RAM中的所有数据都将丢失，所有正在运行的程序将被终止。
32U4 RST：设置为低电平时，对ATmega32U4微控制器进行重置。通常用于向扩展板添加重置按钮。
WLAN RST：该按钮具有双重功能。主要用于将WiFi恢复到原厂配置。原厂配置包括将Arduino YUN的WiFi设为接入点模式（AP）并为其分配默认的IP地址192.168.240.1，在这种情况下，可以将计算机连接到显示“Arduino Yun-XXXXXXXXXXXX”SSID名称的WiFi网络，其中这12个“X”是Arduino Yun的MAC地址。连接后，就可以在192.168.240.1或http://arduino.local地址，利用浏览器访问Arduino YUN的网络面板。
注意，恢复WiFi配置将导致Linux环境的重启。为恢复WiFi配置，必须按住WLAN RST按钮5s。在按该按钮时，WLAN蓝色LED开始闪烁，并且在5s后释放该按钮，仍保持闪烁状态，表明WiFi恢复程序已被记录下来。
WLAN RST按钮的第二个功能是将Linux镜像恢复到默认的原厂镜像。为恢复Linux环境，必须按住该按钮30s。注意，恢复原厂镜像会导致丢失AR9331的板载闪存上保存的所有文件和安装的软件。
Arduino YUN有许多装置支持与计算机、另一个Arduino或其他微控制器之间进行通信。ATmega32U4提供专用的UART TTL(5V)串行通信。另外，32U4还支持通过USB进行串行（CDC）通信，显示为计算机上软件的一个虚拟COM端口。另外，芯片还作为一个全速USB 2.0器件，使用标准USB COM驱动程序。Arduino软件包括一个串口监视器，允许Arduino电路板收发简单的文本数据。当数据正在通过USB连接传输到计算机上时，电路板上的RX和TX LED闪烁。
数字引脚0和1用于32U4和AR9331之间的串行通信，可以使用Ciao库来进行处理器之间的通信。
Arduino Ciao是一种易于使用、强大的技术，使Arduino程序能够直观地与“外界”沟通。它旨在简化微控制器与Linino OS之间的交互，从而允许与大多数常见协议、第三方服务和社交网络的各种连接。
Ciao已经被设计和开发成为模块化并易于配置。其目标是支持能够与系统资源（文件系统、控制台、内存）进行交互的多个连接器，并与最常用的协议（XMPP、HTTP、WebSocket、COAP等）进行通信和应用（Jabber、WeChat、Twitter、Facebook等）。
Ciao库是一个轻量级的库，可以通过串行通信以简单直观的方式在MCU的程序中用于发送和接收数据。
一个SoftwareSerial库允许在任何Arduino YUN的数字引脚上进行串行通信。应该避免引脚0和引脚1使用，因为它们由Bridge库使用。
ATmega32U4还支持I2C(TWI)和SPI通信。Arduino软件包括一个Wire库，以简化I2C总线的使用。对于SPI通信，请使用SPI库。
Arduino YUN显示为通用键盘和鼠标，可以使用键盘和鼠标类编程来控制这些输入设备。
板载以太网和WiFi接口直接暴露在AR9331处理器上。要通过它们发送和接收数据，请使用Bridge库。
Arduino YUN还通过Linino OS拥有USB主机功能。可以连接USB闪存这样的外部设备来获得额外的存储、键盘或摄像头，需要下载并安装额外软件，使这些设备工作。
Arduino YUN可以使用Arduino软件进行编程。从Tools→Board菜单中选择Arduino YUN（根据板上的微控制器）。
Arduino YUN上的ATmega32U4被预先烧录了一个引导程序，允许在不使用外部硬件编程器的情况下上传新的代码，它使用AVR109协议进行通信。
另外，还可以绕过引导加载程序，利用Arduino ISP或类似方式通过ICSP（总线串行编程）接口对微控制器进行编程。
在上传之前不用按重置按钮，Arduino YUN被设计为可以通过所连接计算机上运行的软件对其重置。当Arduino YUN的虚拟（CDC）串行/COM端口在1200波特率下打开，然后关闭时，会触发重置。当这种情况发生时，处理器将重置，断开与计算机的USB连接（意味着虚拟串行/COM端口将消失）。在处理器重置后，引导加载程序启动，保持激活状态大约8s时间。另外，也可通过按Arduino YUN上的重置按钮来启动引导加载程序。注意，当开发板第一次加电时，会直接跳转到用户程序，如果存在，就不会启动引导加载程序。
由于Arduino YUN处理重置所采用的方式，最好让Arduino软件尝试在上传之前，启动重置，特别是如果习惯于上传之前按重置按钮的话。如果软件不能对电路板重置，随时都可以通过按电路板上的重置按钮启动引导加载程序。
具有可复位的多晶硅熔断器，可以保护计算机的USB端口，使其免受短路和过流的影响。尽管大多数计算机都提供自己的内部保护，但熔断器可以提供额外的一层保护。如果超过500mA的电流施加到USB端口，那么，熔断器将自动中断连接，直至去除短路或过载。
Arduino YUN PCB的最大长度和宽度分别为2.7inch和2.1inch，配备的USB连接器超越先前的尺寸。借助四个螺孔，电路板可以固定到表面或机箱上。注意，数字引脚7和8之间的距离是160mil(0.16″)，而不是其他引脚的100mil的偶数倍，板的重量为32g。
Arduino YUN开发板的输出引脚如图1-4所示。
图1-4 Arduino YUN输出引脚图