一起来玩树莓派Pico

今年一月底，树莓派基金会发布了一款低成本、高性能的微控制器开发板Raspberry Pi Pico，售价4美元（国内的价格在30上下），主芯片为基金会自行研发的RP2040芯片，7×7mm QFN-56 封装，具体规格如下：

– 双核 Arm Cortex-M0 + @ 133MHz
– 芯片内置 264KB SRAM 和 2MB 的板载闪存
– 通过专用 QSPI 总线支持最高 16MB 的片外闪存
– DMA 控制器
– 30 个 GPIO 引脚，其中 4 个可用作模拟输入
– 2 个 UART、2 个 SPI 控制器和 2 个 I2C 控制器
– 16 个 PWM 通道
– USB 1.1 主机和设备支持
– 8 个可编程 I/O（PIO）状态机，用于自定义外围设备支持
– 支持 UF2 的 USB 大容量存储启动模式，用于拖放式编程

有很多爱好者可能会觉得Pico从性价比、可玩性上看并不如ESP32，然而，我认为ESP32固然有其各方面的优势，Pico亦有其闪光点，而且两者的市场定位并不相同，ESP32聚焦于物联网市场，面向实际商用的产品，而Pico则很明显受众是全世界的电子爱好者，其竞争对手实际上是Arduino（更明确的说应该是基于atmega128/atmega2560的Arduino开发板），Pico的双核（极限可调整内核电压超频到400MHz），多Bank SRAM（意味着总线上的master可以同时快速访问不同Bank的SRAM，可以达到极高的数据吞吐率），以及最有趣的PIO子系统，均有极大的可玩性，同时可使用C-SDK或者micropython开发，兼顾性能和快速实现，树莓派基金会提供的详细的文档和教程，以及放出的Pico开发板的原理图及PCB，均显示出了极大的诚意和支持。
目前在各路高手的开发下，已经实现了很多有趣的项目，一下选取目前几个比较有意思的介绍：

项目地址：xhttps://github.com/Wren6991/PicoDVI

项目地址：xhttps://github.com/sandeepmistry/pico-rmii-ethernet

项目地址：xhttps://github.com/luigifcruz/pico-stuff/tree/main/apps/piccolosdrhttps://www.hackster.io/news/luigi-cruz-turns-the-raspberry-pi-pico-into-a-software-defined-radio-with-the-piccolosdr-project-0085e14ef96d

项目地址：xhttps://www.hackster.io/news/raspberry-pi-pico-converts-electric-guitar-signals-to-midi-89bb5f61998f

Pico上最有意思的应该是其PIO子系统，其提供了类似FPGA的灵活的硬件能力，可以实现各种各样的协议，而且由于PIO子系统的时钟可以和主CPU一致，其甚至可以实现几百M的高速协议。PIO子系统实际上可以看成是一个单独的处理器，只不过其整体设计都是为控制IO实现的，使用汇编语言进行编程，利用汇编编译器pioasm编译成二进制后存入PIO内部SRAM，然后启动PIO状态机执行。

为方便Pico的使用，我制作了两块Pico扩展板，一块为安装到树莓派上的扩展板，支持树莓派3/4，利用树莓派提供的串口和SWD接口，同时两侧引出排针，可以用树莓派方便的进行开发及测试，（树莓派基金会发布的官方教程即为使用树莓派和pico对接进行开发）

Pico树莓派扩展板

另一块则是和DAPLink对接，同样利用了DAPLink提供的串口和SWD接口，同时两侧引出插针，由于PIO子系统提供的灵活的IO能力，非常适合和PMOD标准对接，故额外又引出了PMOD标准接口，方便挂接各种标准PMOD外设，目前已经适配的有2。2.8寸LCD，WS2812灯板，以及PMOD-SWITCH、PMOD-LED等。
Pico PMOD扩展板

原理图、源码和固件已经全部提交在https://github.com/wuxx/RPI-HAT-Pico-BreakoutBoard和 https://github.com/wuxx/pico-lab，感兴趣的朋友可以参考。