RP2040 Metro ist vollgepackt mit Hardware, die den Raspberry Pi RP2040-Chip ergänzt, was es zu einem hervorragenden Entwicklungsboard für Projekte macht, die Arduino-Shape-Kompatibilität wünschen oder einfach nur zusätzlichen Platz und Debugging-Ports benötigen.
- RP2040-Hauptchip, 133 MHz Takt, 3,3 V Logik
- 16 MB QSPI-Flash für die Programmspeicherung
- 24 GPIO, davon 4 auch analoge Eingänge
- Die Micro-SD-Karte ist für die SPI-Schnittstelle verkabelt und verfügt außerdem über zusätzliche Pins für die SDIO-Schnittstelle für fortgeschrittene Benutzer (beachten Sie, dass es keinen veröffentlichten Verwendungscode für SDIO in Arduino/Python gibt, es handelt sich also um ein hochmodernes Setup)< /li>
- Onboard RGB NeoPixel
- Onboard-LED Nr. 13
- Stemma QT-Port für I2C-Peripheriegeräte und Sensoren
- Reset- und Boot-Tasten am PCB-Rand
- Pico Probe-Debug-Port – 3-poliger JST SH-kompatibel
- SWD-Debug-Port – 2x5 0,05-Zoll-Standardanschluss
- Stromversorgung und Daten über USB Typ C
- 5,5-mm-/2,1-mm-DC-Buchse für 6–12 VDC-Strom
- Ein-/Ausschalter für DC-Buchse
- Die GPIO-Pin-Nummern stimmen mit den klassischen Arduino-Pins überein, mit Ausnahme von A4/A5, die D24 und D25 sind (es gibt nur 4 ADC-Pins auf dem RP2040)
- RX/TX-Schalter zum Vertauschen der D0- und D1-Positionen
Sie wundern sich vielleicht über den RX-TX-Schalter: Wir haben ihn hinzugefügt, weil herkömmliche Arduino-Boards beginnen, den GPIO für die digitalen Pins mit 0-7 und dann 8-13 zu zählen. Die D0/D1-Pins sind jedoch traditionell auch der Hardware-UART Serial1, wobei D0 Rx und D1 Tx ist. Beim RP2040 sind die UART-Pins jedoch umgekehrt: D0 ist Tx und D1 ist Rx. Also ein DPDT-Schalter: Drehen Sie ihn in eine Richtung, um den GPIO in der Reihenfolge 0-7 zu bewegen, drehen Sie ihn in die andere Richtung, damit die logischen Positionen des Hardware-UART korrekt sind, aber jetzt ist die Pin-Reihenfolge 1, 0, 2, 3..7 . Natürlich ist es auch praktisch, wenn Sie, wie wir, häufig die Pins tauschen – jetzt müssen Sie keine Leiterbahnen mehr benötigen oder schneiden/löten!
Über den RP2040
Der RP2040 ist ein leistungsstarker Chip, der die Taktrate unseres M4 (SAMD51) und zwei Kerne hat, die unserem M0 (SAMD21) entsprechen. Da es sich um einen M0-Chip handelt, verfügt er weder über eine Gleitkommaeinheit noch über DSP-Hardwareunterstützung. Wenn Sie also etwas mit starker Gleitkommaberechnung tun, erfolgt dies in der Software und ist daher nicht so schnell wie ein M4. Für viele andere Rechenaufgaben erhalten Sie Geschwindigkeiten, die nahezu M4-Geschwindigkeiten entsprechen!
Für Peripheriegeräte gibt es zwei I2C-Controller, zwei SPI-Controller und zwei UARTs, die über den GPIO gemultiplext sind – überprüfen Sie die Pinbelegung, um herauszufinden, welche Pins auf welche eingestellt werden können. Es gibt 16 PWM-Kanäle, jeder Pin hat einen Kanal, auf den er eingestellt werden kann (das Gleiche gilt für die Pinbelegung).
Sie werden feststellen, dass es kein I2S-Peripheriegerät, kein SDIO oder keine Kamera gibt. Was ist damit los? Nun, statt über spezielle Hardware-Unterstützung für serielle datenähnliche Peripheriegeräte wie diese verfügt der RP2040 über das PIO-Zustandsmaschinensystem, das eine einzigartige und leistungsstarke Möglichkeit bietet, benutzerdefinierte Hardware-Logik- und Datenverarbeitungsblöcke zu erstellen, die eigenständig ausgeführt werden eine CPU beanspruchen. Zum Beispiel NeoPixels – oft machen wir Bitbangs beim Timing-spezifischen Protokoll für diese LEDs. Für den RP2040 verwenden wir stattdessen ein PIO-Objekt, das den Datenpuffer einliest und den richtigen Bitstrom mit perfekter Genauigkeit austaktet. Das Gleiche gilt für I2S-Audioein- und -ausgänge, LED-Matrixanzeigen, 8-Bit- oder SPI-basierte TFTs und sogar VGA! In MicroPython und CircuitPython können Sie PIO-Steuerbefehle erstellen, um das Peripheriegerät zu skripten und es zur Laufzeit zu laden. Es gibt 2 PIO-Peripheriegeräte mit jeweils 4 Zustandsmaschinen.
Es gibt großartige C/C++-Unterstützung, inoffizielle (aber wirklich gute) Arduino-Unterstützung, einen offiziellen MicroPython-Port und einen CircuitPython-Port! Wir empfehlen natürlich CircuitPython, weil wir denken, dass es am einfachsten ist So fangen Sie an.
Während der RP2040 über viel Onboard-RAM (264 KB) verfügt, verfügt er nicht über einen integrierten FLASH-Speicher. Stattdessen wird dies vom externen QSPI-Flash-Chip bereitgestellt. Auf diesem Board gibt es 16 MB, die zwischen dem Programm, das es ausführt, und dem von MicroPython oder CircuitPython verwendeten Dateispeicher geteilt werden. Bei Verwendung von C/C++ erhalten Sie den gesamten Flash-Speicher, bei Verwendung von Python bleiben Ihnen etwa 7 MB für Code, Dateien, Bilder, Schriftarten usw. übrig.
RP2040 Chip-Funktionen:
- Dual ARM Cortex-M0+ bei 133 MHz
- 264 kB On-Chip-SRAM in sechs unabhängigen Bänken
- Unterstützung für bis zu 16 MB Off-Chip-Flash-Speicher über dedizierten QSPI-Bus
- DMA-Controller
- Vollständig verbundene AHB-Querschiene
- Interpolator- und Ganzzahlteiler-Peripheriegeräte
- Auf dem Chip programmierbarer LDO zur Erzeugung der Kernspannung
- 2 On-Chip-PLLs zur Erzeugung von USB- und Kerntakten
- 30 GPIO-Pins, davon 4 als analoge Eingänge nutzbar
- Peripheriegeräte
- 2 UARTs
- 2 SPI-Controller
- 2 I2C-Controller
- 16 PWM-Kanäle
- USB 1.1-Controller und PHY, mit Host- und Geräteunterstützung
- 8 PIO-Zustandsmaschinen
