BESCHREIBUNG
Die Raspberry Pi Stiftung hat mit der Veröffentlichung des Raspberry Pi Computers das Einplatinen-Computing verändert, jetzt ist sie bereit, mit der Veröffentlichung des brandneuen Raspberry Pi Pico das Gleiche für Mikrocontroller zu tun. Dieses kostengünstige Mikrocontroller Board verfügt über einen starken neuen Chip, den RP2040.
Der Pico kann mit eingelöteten Headern für den Einsatz auf einem Breadboard oder Perfboard versehen werden oder mit den Wabenpads direkt auf eine Platine gelötet werden. Es gibt 20 Pads auf jeder Seite, mit Gruppen von Allzweck-Eingabe- und Ausgabepins (GPIO), die mit einer Vi
Der Raspberry Pi Pico ist 0,825" x 2" groß und kann mit eingelöteten Headern für den Einsatz in einem Breadboard oder Perfboard versehen werden. Es gibt 20 Pads auf jeder Seite, mit Gruppen von GPIO-Pins (General Purpose Input-and-Output), die mit vielen Masse-Pins verschachtelt sind. Alle GPIO-Pins sind 3,3V-Logik und nicht 5V-sicher, also bleiben Sie bei 3V! Sie erhalten insgesamt 25 GPIO -Pins (technisch gesehen sind es 26, aber IO #15 hat einen speziellen Zweck und sollte nicht von Projekten verwendet werden), 3 davon können analoge Eingänge sein (der Chip hat 4 ADC, aber einer ist nicht herausgebrochen). Echte analoge Ausgänge (DAC) gibt es nicht.
Auf der schlanken grünen Platine befindet sich eine minimale Schaltung, um loszulegen: Ein 5V-zu-3,3V-Stromversorgungskonverter, eine einzelne grüne LED am GP25, ein Boot-Select-Taster, ein RP2040-Chip mit Dual-Core-Cortex M0, 2 MegaBytes QSPI-Flash-Speicher und ein Quarz.
Im Inneren des RP2040 befindet sich ein 'permanent ROM' USB UF2 Bootloader. Das bedeutet, wenn Sie eine neue Firmware programmieren wollen, können Sie den BOOTSEL-Knopf gedrückt halten, während Sie das Gerät an den USB-Anschluss anschließen (oder den RUN/Reset-Pin auf Masse ziehen) und es erscheint als USB-Laufwerk, auf das Sie die Firmware ziehen können. Leute, die Adafruit-Produkte verwenden, werden dies sehr vertraut finden - wir verwenden die Technik bei allen unseren nativen-USB-Boards. Beachten Sie nur, dass Sie nicht auf Reset doppelklicken, sondern BOOTSEL während des Bootens gedrückt halten, um den Bootloader aufzurufen!
Der RP2040 ist ein leistungsfähiger Chip, der die Taktrate unseres M4 (SAMD51) hat, und zwei Kerne, die unserem M0 (SAMD21) entsprechen. Da es sich um einen M0-Chip handelt, hat er keine Fließkomma-Einheit oder DSP-Hardware-Unterstützung - wenn Sie also etwas mit schwerer Fließkomma-Mathematik machen, wird dies in Software erledigt und ist daher nicht so schnell wie ein M4. Für viele andere Rechenaufgaben erreichen Sie annähernd M4-Geschwindigkeit!
Für die Peripherie gibt es zwei I2C-Controller, zwei SPI-Controller und zwei UARTs, die über die GPIOs gemultiplext sind - schauen Sie in der Pinbelegung nach, welche Pins auf was gesetzt werden können. Es gibt 16 PWM-Kanäle, jeder Pin hat einen Kanal, auf den er eingestellt werden kann (dito auf der Pinbelegung).
RP2040 Chip Merkmale:
- Dual ARM Cortex-M0+ @ 133MHz
- 264kB On-Chip SRAM in sechs unabhängigen Bänken
- Unterstützung für bis zu 16 MB Off-Chip-Flash-Speicher über dedizierten QSPI-Bus
- DMA-Controller
- Vollständig angeschlossene AHB-Crossbar
- Interpolator und Integer-Teiler-Peripherie
- On-Chip programmierbarer LDO zur Erzeugung der Core-Spannung
- 2 On-Chip-PLLs zur Erzeugung von USB- und Core-Takten
- 30 GPIO-Pins, davon 4 als Analogeingänge nutzbar
- Peripheriegeräte
- 2 UARTs
- 2 SPI-Controller
- 2 I2C-Steuerungen
- 16 PWM-Kanäle
- USB 1.1-Controller und PHY, mit Host- und Device-Unterstützung
- 8 PIO-Zustandsmaschinen
- Produktabmessungen: 51,3mm x 21,0mm x 3,9mm
- Produktgewicht: 3,0g
Starten Sie mit Ihrem Pico!
- RP2040-Datenblatt: https://datasheets.raspberrypi.org/rp2040/rp2040_datasheet.pdf
- Hardware-Design mit RP2040: https://datasheets.raspberrypi.org/rp2040/hardware_design_with_rp2040.pdf
- Raspberry Pi Pico Datenblatt: https://datasheets.raspberrypi.org/pico/pico_datasheet.pdf
- Einstieg in den Raspberry Pi Pico: https://datasheets.raspberrypi.org/pico/getting_started_with_pico.pdf
- Pico C/C++ SDK: https://datasheets.raspberrypi.org/pico/sdk/pico_c_sdk.pdf
- Pico Python SDK: https://datasheets.raspberrypi.org/pico/sdk/pico_python_sdk.pdf
Raspberry Pi Pico und RP2040 FAQ
- Sollte ich einen Raspberry Pi Pico oder einen Raspberry Pi Zero kaufen?
Das sind zwei sehr unterschiedliche Geräte, ein Mikrocontroller und ein Mikrocomputer, die für unterschiedliche Zwecke gedacht sind. Pico ist ein großartiges Gerät, um sich einer sehr spezifischen Aufgabe zu widmen, während Zero ein Mehrzweckgerät ist. Raspberry Pi Zero hat einen HDMI-Ausgang, eine Kamera-Schnittstelle usw.; Raspberry Pi Pico hat dies nicht. Allerdings hat Pico einen On-Board-ADC sowie andere Peripheriegeräte, die beim Raspberry Pi Zero nicht vorhanden sind, und verbraucht deutlich weniger Strom; er ist daher viel besser für Embedded-Anwendungen geeignet als Raspberry Pi Zero.
- Welches Betriebssystem läuft?
Wie bei anderen Mikrocontrollern läuft standardmäßig kein Betriebssystem, aber wir liefern ein SDK, das eine reichhaltige Bibliothek von Funktionen zur Nutzung der Hardware/Merkmale des Chips bietet, zusammen mit höherer Funktionalität, die oft in einem Betriebssystem zu finden ist. Damit können Sie einfach “bare metal” C/C++-Anwendungen schreiben, oder Sie können MicroPython verwenden, was für Anfänger noch einfacher ist.
- Kann ich den RP2040-Chip kaufen?
Noch nicht, aber er wird in naher Zukunft in den allgemeinen Verkauf kommen. Halten Sie Ausschau nach der Ankündigung!
- Ist es Open-Source?
Die Designdateien des Raspberry Pi Pico Boards sind Open-Source, zusammen mit der gesamten mitgelieferten Software, Beispielen und Dokumentation. Das interne Design des RP2040-Mikrocontrollers selbst ist nicht quelloffen.
- Unterstützt es Arduino/Blockly/andere Programmierumgebungen?
Nein, aber wir erwarten, dass Drittanbieter ihre eigenen Entwicklungssysteme im Laufe der Zeit auf den RP2040/Pico portieren werden. Zum Start gibt es neben dem sehr umfangreichen C/C++ SDK auch eine offizielle Portierung von MicroPython. Adafruit hat auch CircuitPython auf den RP2040 portiert.
- Ist der RP2040 5V tolerant?
Nein. RP2040 Mikrocontroller verwenden 3,3V für GPIO.
- Ich habe versehentlich +5V an meinen Raspberry Pi Pico oder einen anderen RP2040-basierten Mikrocontroller angeschlossen. Ist der Pin tot?
Es kommt darauf an; oft überlebt der RP2040, aber es ist nicht empfehlenswert und kann die Lebensdauer des Mikrocontrollers reduzieren.
- Was ist die maximale Flashgröße für den RP2040 Chip?
16 MiB Flash (2^24 Bytes).
- Kann ich ihn übertakten?
Die maximale clk_sys-Taktfrequenz beträgt 133MHz bei normaler Core-Spannung (1,1V ±10%), aber sie kann übertaktet werden. Dies erfordert jedoch mehr Strom und eine höhere Kernspannung und kann die Lebenserwartung Ihres Geräts beeinträchtigen. Es werden keine Garantien gegeben, wenn das Gerät außerhalb der im Datenblatt angegebenen Grenzen läuft.
- Welche Stromsparmodi gibt es?
Es gibt keinen spezifischen Stromsparmodus, aber Sie können verschiedene Dinge tun, um den Stromverbrauch zu reduzieren: den Systemtakt verlangsamen, einige der Speicher abschalten, den Takt zu Peripheriegeräten gaten, die Kernversorgungsspannung reduzieren usw.
Es gibt zwei spezielle Modi, um Teile des Geräts abzuschalten, wenn es nicht benutzt wird:
SLEEP-Modus ist, wenn die Prozessoren in wfi/wfe sind und DMA inaktiv ist, so dass Sie die meisten Systemtakte abschalten können, einschließlich Dinge wie Bus Fabric.
DORMANT-Modus ist, wenn Sie alle Oszillatoren abschalten, und ist so noch stromsparender, aber dann haben Sie weniger Möglichkeiten zum Aufwachen.
- I’m using VSCode. Wie setze ich einen Haltepunkt auf dem zweiten Kern?
Im Moment müssen Sie das Befehlsfenster in VSCode verwenden, um einen gdb-Haltepunkt zu setzen.
- GCC 10.2 ist verfügbar. Warum verwenden Sie es nicht standardmäßig?
Unsere Entwicklungsarbeit hat die gängigeren Versionen von GCC verwendet, wie sie mit verschiedenen Distributionen geliefert werden. Wir haben Builds mit den wichtigsten GCC-Versionen von 6.3.1 bis 10.2 geprüft, also sollten alle diese Versionen funktionieren.
- Was ist die maximale Quellimpedanz, die für die ADC-Eingänge erforderlich ist, um die 9-Bit-Auflösung zu erreichen?
Wir arbeiten derzeit daran, dies zu charakterisieren, und werden das Datenblatt aktualisieren.
elzahl von Massepins verschachtelt sind. Alle GPIO-Pins sind 3,3V-Logik und nicht 5V-sicher, also bleiben Sie bei 3V!
RP2040 Chip Eigenschaften:
- Dual ARM Cortex-M0+ @ 133MHz
- 264kB On-Chip SRAM in sechs unabhängigen Bänken
- Unterstützung für bis zu 16MB Off-Chip-Flash-Speicher über dedizierten QSPI-Bus
- DMA-Controller
- Vollständig angeschlossene AHB-Crossbar
- Interpolator und Integer-Teiler-Peripherie
- On-Chip programmierbarer LDO zur Erzeugung der Core-Spannung
- 2 On-Chip-PLLs zur Erzeugung von USB- und Core-Takten
- 30 GPIO-Pins, davon 4 als Analogeingänge nutzbar
- Peripheriegeräte
- 2 UARTs
- 2 SPI-Controller
- 2 I2C-Steuerungen
- 16 PWM-Kanäle
- USB 1.1-Controller und PHY, mit Host- und Device-Unterstützung
- 8 PIO-Zustandsmaschinen
TECHNISCHE DETAILS
Abmessungen (unmontiert):
- Produktabmessungen: 51,3mm x 21,0mm x 3,9mm
- Produktgewicht: 3,0g
