Raspberry Pi Pico RP2040 мікроконтролер плата розробки

Мікроконтролер Raspberry Pi Pico / RP2040 від Raspberry Pi, модель V105282, побудований на двоядерному ARM Cortex-M0+ @ 133 MHz, форм-фактор Pico / Pico W, країна виробника: Made in UK.

Призначення та особливості RP2040

RP2040 — недорогий високопродуктивний мікроконтролер з гнучкими цифровими інтерфейсами, оптимізований для вбудованих систем і тривалої роботи від батареї. Чип виготовлено за 40-нм технологічним процесом, що забезпечує високу продуктивність, низьке динамічне енергоспоживання, малий струм витоку та кілька режимів низького споживання енергії.

RP2040 є пристроєм без збереження стану (stateless) з підтримкою кешованого виконання коду безпосередньо із зовнішньої QSPI Flash. Це дає змогу обирати потрібну щільність зовнішньої пам’яті для конкретного застосунку та використовувати переваги стандартних недорогих Flash-компонентів.

Основні характеристики

• Двоядерний процесор ARM Cortex-M0+ @ 133 МГц (архітектурний профіль ARMv6-M).
• 264 КБ вбудованої SRAM, організованої у 6 незалежних банків для паралельного доступу.
• Підтримка до 16 МБ зовнішньої Flash-пам’яті через виділену шину QSPI (SPI / DSPI / QSPI).
• Кеш для підвищення продуктивності типових застосунків при виконанні коду з зовнішньої пам’яті.
• Контролер DMA для розвантаження процесорів під час повторюваних передач даних.
• Внутрішній регулятор напруги (програмований LDO) для живлення ядра — кінцевому виробу потрібно лише живлення вводу-виводу.
• 2 вбудовані ФАПЧ (PLL) для генерації тактової частоти USB (фіксовані 48 МГц) та системної частоти до 133 МГц.
• Повністю поєднана перемичка AHB з підключеними DMA, SRAM та периферією через AHB / APB.
• Периферійні блоки інтерполятора та цілочисельного подільника.
• Габаритні розміри кристала: 7,75 мм × 7,75 мм.

Інтерфейси та ввід‑вивід

Логіка вводу‑виводу RP2040 побудована так, щоб забезпечити гнучкість конфігурації й підтримку широкого набору периферійних протоколів.

• 30 ліній GPIO, з яких 4 можуть працювати як аналогові входи АЦП.
• 4 канали АЦП, спільні з GPIO-виводами.
• 2 UART-контролери.
• 2 контролери SPI.
• 2 контролери I2C.
• 16 каналів ШІМ.
• Контролер USB 1.1 з інтегрованим PHY, із підтримкою режиму хоста FS/LS або пристрою (керується ПЗ).
• 8 кінцевих автоматів PIO (програмований ввід‑вивід) для реалізації нестандартних або високошвидкісних інтерфейсів.

Висновки GPIO можуть керуватися безпосередньо з ядра або з великої кількості спеціальних логічних функцій. Контролери PIO дають змогу реалізувати широкий спектр нестандартних протоколів вводу‑виводу без навантаження основних ядер.

Архітектура, налагодження та документація

Два ядра M0+, DMA, внутрішня пам’ять і периферія з’єднані через шину AHB/APB. Внутрішня SRAM адресована як єдина область розміром 264 КБ, але фізично поділена на 6 банків для одночасної роботи кількох майстрів шини, включно з DMA.

Налагодження здійснюється через інтерфейс SWD. Код може виконуватися безпосередньо з зовнішньої пам’яті через SPI/DSPI/QSPI, а невеликий кеш підвищує ефективність роботи типових застосунків.

ARM архітектура
У процесорі реалізований архітектурний профіль ARMv6-M. Детальніше див. у довідковому посібнику з архітектури ARMv6-M та в довідковому технічному керівництві ARM Cortex M0+.

Розшифровка позначення та розпіновка

Розшифровка назви чіпа RP2040:

• RP — виробник Raspberry Pi.
• 2 — кількість ядер процесора (2).
• 0 — тип процесора (M0+).
• 4 — вбудована пам’ять 16 КБ.
• 0 — відсутня вбудована незалежна пам’ять.

Призначення виходів (розпіновка):