Raspberry-Pi-PICO系列--第一篇 初识RP2040

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一、前言

        最近在某宝上淘了一块Raspberry-Pi-PICO开发板，样子就是下图左侧的那个mini板子。

        

        这个开发板最吸引我的地方就是它居然还是一个双核芯片，但是无论从性价比还是从功能性上来看还是不如ESP32。

        虽说如此如果在一些不需要WiFi或者蓝牙的场景中，这款芯片还是有一定的优势的，并且功能上也不差。

二、介绍

        开发板的具体样子如下图所示，其中板载W25Q16JV 2MB的Flash用于存储代码，BOOTSEL按钮用于下载代码

 

      从官方可以找到很多资料，总体上来讲还是对开发者很友好的，下面简单介绍一下。

Raspberry Pi Documentation - Raspberry Pi Picohttps://www.raspberrypi.com/documentation/microcontrollers/raspberry-pi-pico.html

 特征

• 低功耗、高性能
• 双核 M0+处理器内核，最高时钟133MHz
• 264KB SRAM(6 Bank)、2MB的板载Flash内存，最大可以支持16MB，并且具有16KB的Cache
• 支持USB 1.1 主机/设备模式（直接通过板载USB UF2模式下载）
• 支持SWD调试和下载
• 26个多功能GPIO（即可复用为外设IO，并且其中有4个IO可用作ADC输入引脚）
• 2个SPI、2个I2C、2个UART、3个12bit的ADC、16个可控的PWM通道
• 内置温度传感器
• 加速的ROM内的浮点库
• 8个可编程IO（PIO）
• 4个ADC通道，最大采样率0.5MSa/s，12bit精度，可从外部引入参考电压
• 6个专用IO用于SPI Flash以支持XIP

        其中最有意思的是PIO功能，这个有点像FPGA的功能，开发者用此功能来自行实现IO时序逻辑来支持类似SD卡、I2S、VGA等外设。

        下载方式可以直接使用USB UF2模式，这样就可以不需要单独购买调试器。

        

芯片引脚

芯片架构

        

         从上图中我们可以看到有Proc0和Proc1两个完全对称的处理核心，并且具有DMA控制器、USB控制器、PIO0/PIO1、XIP/Cache。

        我们在自己开发应用程序时，是烧写到外部Flash中，然后芯片启动时，其内部的ROM中的bootloader通过XIP/Cache加载程序执行。

       

总线结构

        

        从上图我们可以很清楚的看到内部各个核心与外设以及SRAM如何互连的。

        其中需要注意的是DMA只有一个读端口，一个写端口； AHB总线与APB总线通过APB桥进行互连；内部的SRAM通过6个块连接到AHB总线上，这样的设计可以CPU访问某一个块的同时DMA可以访问其他块。

三、开发

        这块开发板支持C/C++ SDK开发，也可以用python开发，官网做了很好的文档帮助开发者从头开始上手。

        官方的仓库

 

        

        更有意思的是，上海睿赛德公司RTThread也对此芯片做了rtos的适配，网上也有FreeRTOS的移植，可玩性很高。这样我们又可以低成本的学习RTOS的开发（比STM32F103香多了）。

        除了这个最基本开发板，官网上还提供的音频开发板的电路图，有I2S、VGA、SD卡的功能。（很希望会PCB的同学做一个分享一下）

        对于刚接触单片机编程的同学，特别值得从此块开发板开启单片机学习之旅。

        后面我会介绍如何在Mac OS、Ubuntu、Windows上搭建开发环境（官方的开发环境是用Raspberry Pi开发板）