Raspberry Pi Pico H - плата с микроконтроллером Raspberry Silicon RP2040

Raspberry Pi Pico — первая плата с микроконтроллером, разработанная Raspberry Pi Foundation. Система, являющаяся сердцем этой платы, оснащена двумя ядрами ARM Cortex M0+, работающими на частоте до 133 МГц, 264 КБ оперативной памяти и 30 портами GPIO. Сам микроконтроллер не оснащен флэш-памятью, но на плате имеется внешняя память объемом 2 МБ, подключенная через интерфейс QSPI. Платформа поддерживает популярные языки программирования MicroPython и C/C++. Программы можно загружать в память через интерфейс USB в режиме массового хранения или с помощью внешнего программатора, поддерживающего интерфейс SWD.

Компания Kamami является официальным дистрибьютором мини-компьютеров Raspberry Pi и сопутствующих аксессуаров.

МикроПитон

MicroPython — это специальная версия языка программирования Python 3, разработанная для работы непосредственно на встраиваемых системах, таких как Raspberry Pi Pico. Версия, подготовленная специально для микроконтроллера RP2040, поддерживает REPL — интерактивную оболочку, позволяющую выполнять скрипты «на лету», вводя их в консоль и там же просматривать результаты работы программы. Благодаря этой технологии также возможно сохранение программы во флэш-памяти.

С/С++

Для облегчения программирования микроконтроллера RP2040 на языках C/C++ организация Raspberry Pi Foundation подготовила официальный набор инструментов SDK, который можно интегрировать с популярными средами разработки, такими как Visual Studio Code или Eclipse. Весь процесс настройки среды описан в документе «Начало работы с Raspberry Pi Pico» и на портале Mikrokontroler.pl.

Загрузка программы через USB-интерфейс

Raspberry Pi Pico можно программировать через USB-интерфейс двумя способами.

Первый режим — режим USB-накопителя. Чтобы запрограммировать плату таким образом, необходимо нажать и удерживать кнопку BOOTSEL, а затем подключить плату к компьютеру с помощью USB-кабеля. Устройство будет распознано как запоминающее устройство, на которое вы можете загрузить программу так же, как вы копируете файлы на флеш-накопитель. После загрузки программы микроконтроллер автоматически перезагрузится и запустит загруженную программу. Этот метод подходит для загрузки программ, написанных на C/C++, или для загрузки интерпретатора MicroPython.

Второй метод работает только с программами, написанными на MicroPython, и требует предварительной загрузки интерпретатора с помощью первого метода. Этот метод подразумевает сохранение в памяти макета программы, отправленного через REPL.

При программировании на языке C/C++ часто возникает необходимость многократного тестирования программы. Загрузка программы через USB требует повторения процедуры каждый раз: отсоединения платы от компьютера, нажатия кнопки, подключения платы, а затем поиска скомпилированной программы и копирования ее в память. Все это занимает довольно много времени, но, к счастью, это можно упростить, используя внешний программатор с интерфейсом SWD. Программирование через SWD намного быстрее, вам нужно только один раз подключить программатор с помощью 3-контактного разъема и включить его, например, через USB, и вы сможете загружать программы непосредственно из IDE. Кроме того, таким образом можно отлаживать программу и эффективно находить любые ошибки в коде, запуская его строка за строкой.

Raspberry Pi Pico предназначен для программирования непосредственно с Raspberry Pi 4B или 400. Производитель подготовил подробные инструкции по настройке сред программирования и готовые скрипты конфигурации. Pico можно программировать с мини-компьютера Raspberry как через USB, так и через SWD. Большим преимуществом этого решения является отсутствие необходимости использования внешнего программатора SWD. Порты Pico можно подключить к портам RPI. Чтобы обеспечить стабильное соединение, подключите Pico напрямую к мини-компьютеру, использование макетной платы может привести к появлению помех.

Чтобы в полной мере использовать возможности сред программирования, рекомендуется использовать мини-компьютеры с производительностью не менее 4 ГБ оперативной памяти.

Фонд Raspberry Pi подготовил приложение Picoprobe, которое позволяет превратить RPI Pico в программатор SWD и преобразователь USB-UART. Это позволяет программировать RP2040 без необходимости использования программатора SWD, используя только вторую плату с микроконтроллером RP2040.

• Микроконтроллер RP2040, разработанный Raspberry Pi
• Два ядра ARM Cortex-M0+ с тактовой частотой до 133 МГц
• Внешняя флэш-память: 2 МБ
• Оперативная память: 264 КБ
• Спаянные разъемы с шагом 2,54 мм и разъем программатора JST SH
• USB 1.1 работает в режимах хоста и устройства
• Поддержка режима низкого энергопотребления и режима ожидания
• Возможность программирования методом Drag&Drop в режиме USB-накопителя
• Поддержка интерфейса SWD для программирования и отладки
• 26 контактов GPIO
• Расширенные интерфейсы связи:
  • 2x СПИ
  • 2xI2C
  • 2xUART
  • 3x12-битный АЦП
  • 16 каналов ШИМ
• Встроенные часы реального времени (RTC)
• Ускоритель вычислений с плавающей точкой
• Датчик температуры
• Напряжение питания: 1,8 - 5,5 В
• Рабочая температура: -20°C ~ 85°C (рекомендуемая максимальная температура 70°C)
• Размеры: 51 x 21 мм