Feather RP2040, 3.3V, 125 MHz

Un Feather propulsé par le microcontrôleur RP2040 du Raspberry-Pi Pico

Le RP2040 est un nouveau composant de la fondation Raspberry-Pi permettant de créer une nouvelle gamme de cartes microcontrôleurs. Ce composant est prometteur et promet des nouveautés fantastiques.

Le RP2040 est équipe maintenant une nouvelle carte Feather: La Feather RP2040. Cette nouvelle carte Feather conjugue les bénéfices du RP2040 avec les avantages des cartes Feathers et écosystème Feather.

Le RP2040 dispose d'un bootloader UF2 sur l'interface USB. Comme sur de nombreuses cartes, vous pouvez envoyer votre nouveau firmware sur la carte en téléversant un fichier sur le disque USB attaché à la carte lorsque celle-ci est en mode bootloader UF2. Pour activer le bootloader UF2, presser simplement le bouton BOOTSEL en mettant la carte sous tension (donc lorsque vous brancher le connecteur USB ou en placant la broche RUN/Reset à la masse pour redémarrer le microcontrôleur). Lorsque la carte est en mode Bootloader UF2 alors celle-ci apparaît comme un lecteur USB où vous pouvez déposer un nouveau fichier firmware.U2F!

Les deux coeurs du microcontrôleur RP2040 sont cadencés a une fréquence de 125 MHz. Le RP2040 est un Cortex M0, cela signifie qu'il ne bénéficie par d'une unité de calcul en virgule flottante ou d'un DSP matériel (traitement de signal). Par conséquent, les opérations sur nombre décimal sont plus lentes puisqu'il faut les réalisés à partir de solutions logicielles. Pour toutes les autres tâches, vous pouvez attendre des performances comparables à celles d'un Cortex M4 propulsé à la même vitesse!

Le RP2040 propose de nombreux périphériques: 2x I2C, 2x SPI, 2x UARTs qui sont multiplexés sur de nombreux GPIOs. Vérifiez simplement que le diagramme de brochage pour voir quelle broches est attachée à quelle fonction. Il y a 16 canaux PWM, chaque broche dispose d'un canal qui peu lui être assigné (voir diagramme de brochage).

Il n'y a pas de périphérique I2S, SDIO ou caméra sur le RP2040. A la place de ces périphériques spécifiques, le RP2040 dispose d'un système de machine à état fini avec des entrées/sorties programmable (PIO, Programmable Input Output). PIO est une propose une approche puissante permettant de créer des blocs logiques et blocs de traitements personnalisés. Les PIO fonctionnent indépendamment du CPU, leur fonctionnement ne charge donc pas le CPU.
Par exemple, en utilisant des LEDs WS2812/NeoPixel, le firmware doit généralement produire le flux de donnée via exécution logicielle (dit BitBanging) en respectant strictement le timing du protocole de données. Avec PIO, les données sont lire depuis la mémoire tamp, et envoyé bit par bit au bon moment sur la ligne de donnée. C'est le même principe pour l'audio numérique (I2S), sortie VGA, affichage matricielle ou tout autre bus de type SPI permettant de transmettre des données.
Avec MicroPython et CircuitPython, il est possible de créer des commandes PIO de contrôles pour scripter un périphérique (et charger ces commandes dans MicroPython sans devoir recompiler le firmware MicroPython).
Le RP2040 dispose de 2 périphériques PIO avec 4 machines à état fini (chacune).

RP2040 dispose du support MicroPython Officiel, C/C++ officiel ainsi que d'Arduino IDE et CircuitPython.

Pour finir, le RP2040 dispose d'une mémoire RAM importante (264Kio) mais pas de mémoire Flash intégrée. Le stockage en Flash est assuré par un composant QSPI Externe. Cette carte dispose de 8 Mio de Flash partagée entre le Firmware et le système de fichier (utilisé par MicroPython ou CircuitPython, environ 7 Mio disponible pour les scripts, images, fonts, etc). Lorsque vous créez votre firmware avec C/C++/Arduino, vous disposez forcement de toute cette mémoire Flash.

Détails techniques

Feather RP2040 Features

• RP2040 32-bit Cortex M0+ double core @ ~125 MHz
• Logique et Puissance 3.3V
• Régulateur 3.3V, 500mA en pointe
• 264 Kio RAM
• 8 Mio de FLASH SPI (pour stocker les fichiers et script sous MicroPython/CircuitPython).
• Pas EEPROM
• Des tonnes de GPIO!
  
  • 21x broches GPIO.
  • 4x ADCs (12 bits, un de plus que sur le Pico)
  • 2x I2C,
  • 2x SPI 
  • 2xUART
  • 16x sorties PWM - pour les servos, LEDs, etc
  • 8 GPIO numériques consécutifs 'non-ADC/non-périphériques' pour un maximum de compatibilité avec PIO
• Chargeur Lipo: 200mA+, LED indicatrice de charge
• LED Rouge sur Pin #13
• LED RGB NeoPixel pour une indication tout en couleur.
• Connecteur JST-SH 4 points
  compatible STEMMA QT, Qwiic pour périphériques I2C.
  Périphériques Grove I2C possible via un câble adaptateur (disponible séparemment)!
• Boutons Reset & Bootloader
• Power enable: désactivation du régulateur 3.3V avec une broche
• Port de débogage SWD optionnel (peut être soudé sur la carte pour fournir un accès au débogage logiciel)
• 4 trous de montages
• Cristal 24 MHz.
• Connecteur USB Type C.
  USB bootloader, port série
• Dimension: 50.8mm x 22.8mm x 7mm (sans connecteur)
• Poids: : 5 gr

Caractéristiques du RP2040

• Double Coeur ARM Cortex-M0+ @ 133MHz
• 264Kio de SRAM (dans 6 banques séparées)
• Support de mémoire Flash externe (16MB max, sur bus QSPI dédicacé).
• Contrôleur DMA
• Advanced Microcontroler Bus Architecture aussi appelé AHB crossbar.
• Périphériques d'Interpolation et division d'entiers
• Régulateur LDO (Faible Perte) intégré au composant (et programmable) pour générer les tensions des coeurs.
• 2 générateur PLLs pour générer les signaux d'horloges USB et des coeurs.
• 30 broches GPIO, 4 pouvant être utilisées comme des entrées analogiques.
• Périphériques:
  
  • 2x UARTs
  • 2x contrôleurs SPI
  • 2x contrôleurs I2C
  • 16x canaux PWM
  • Contrôleur & PHY USB 1.1, avec support Hôtes et Client
  • 8 machines à état PIO

Contenu

Pour chaque commande, vous recevrez un Feather RP2040 avec un bootloader UF2 USB.
La carte est assemblée et testée. Cette carte est équipée d'un connecteur USB-C, vous pourriez donc avoir besoin d'une câble USB-A à USB-C.