轻松玩转树莓派Pico之一、新手上路_树莓派pico开发板玩法

目录

1、开发板介绍

2、芯片介绍

3、环境搭建

（1）sdk/example下载

（2）文档下载地址

（3）交叉编译器安装

4、编译example

5、运行example

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1、开发板介绍

树莓派-Pico是树莓派基金会推出的第一款微控制器领域的树莓派低成本开发板，售价仅为4美元，它包括RP2040、2MB闪存和一个支持1.8-5.5V输入电压的电源芯片。RP2040是树莓派开发的全新芯片。

 RP2040有三个主要设计目标：

• 高性能，尤其是整数工作负载
• 灵活的I/O，使我们可以与几乎所有外部设备进行通讯
• 低成本，以消除进入壁垒

我们最终获得了一个功能强大的芯片，Die面积仅为2平方毫米，采用40 nm工艺，封装尺寸为7×7 mm QFN-56封装中。

2、芯片介绍

RP2040具有以下功能：

• 双核 Arm Cortex-M0 + 处理器，工作主频为133MHz
• 264K片上SRAM
• 通过专用 QSPI 总线支持最高 16MB 的片外闪存
• DMA控制器
• 内插器和整数除法器外设
• 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×PWM通道
• 1个USB 1.1控制器和PHY，具有主机和设备支持
• 8 路可编程的IO（PIO）状态机，允许用户自定义和设计通信接口
• 支持快速的低功耗模式切换
• 具有UF2支持的USB大容量存储启动模式，支持拖放式编程

RP2040具有两个快速内核和大量片上RAM，是机器学习应用程序的绝佳平台。

3、环境搭建

树莓派官方基于RP2040提供了完整的C SDK、MicroPython、Fuzix系统，适合不同级别的玩家，可玩性非常高。

推荐新手上路使用C SDK和Ubuntu系统，官方C SDK采用CMake构建体系，熟悉之后操作也较简单，可应用的demo也较多。

先确定Ubuntu系统下是否已经安装CMake、python 、git等常用工具，如果没有可使用如下命令安装。

sudo apt install git cmake python3

（1）sdk/example下载

​git clone --recursive https://github.com/raspberrypi/pico-sdk
git clone --recursive https://github.com/raspberrypi/pico-examples

（2）文档下载地址

https://datasheets.raspberrypi.org/pico/raspberry-pi-pico-c-sdk.pdf

（3）交叉编译器安装

可使用以下2种方法，推荐方式2，灵活性较高

1、自动安装

sudo apt install cmake gcc-arm-none-eabi libnewlib-arm-none-eabi libstdc++-arm-none-eabi-newlib

2、手工安装

交叉编译器下载：

https://armkeil.blob.core.windows.net/developer/Files/downloads/gnu-rm/10-2020q4/gcc-arm-none-eabi-10-2020-q4-major-x86_64-linux.tar.bz2

下载完成后，在ubuntu命令行下解压/opt目录下：

sudo tar xvf gcc-arm-none-eabi-10-2020-q4-major-x86_64-linux.tar.bz2 -C /opt 

解压成功后，编译/etc/environment文件，在文件末尾加上:

:/opt/gcc-arm-none-eabi-10-2020-q4-major/bin

并运行source命令使修改生效。

souce /etc/environment

4、编译example

（1）Pico采用sdk和应用分离思路，编译应用前需先配置Pico SDK路径，进入pico-example目录，配置输入如下命令设置PICO_SDK路径，路径请根据个人情况修改

export PICO_SDK_PATH=/home/share/samba/pico/pico-sdk

（2）生成makefile：按照cmake的习惯，在根目录下创建build目录，并在build目录下输入cmake ..命令，生成makefile。

mkdir build && cd build && cmake ..

如果按照上面的流程正常操作，会出现如下成功提示。

PICO_SDK_PATH is /home/share/samba/pico/pico-sdk
PICO platform is rp2040.
-- The C compiler identification is GNU 10.2.1
-- The CXX compiler identification is GNU 10.2.1
-- The ASM compiler identification is GNU
-- Found assembler: /opt/gcc-arm-none-eabi-10-2020-q4-major/bin/arm-none-eabi-gcc
Build type is Release
Defaulting PICO target board to pico since not specified.
Using board configuration from /home/share/samba/pico/pico-sdk/src/boards/include/boards/pico.h
-- Found Python3: /usr/bin/python3.8 (found version "3.8.10") found components: Interpreter
TinyUSB available at /home/share/samba/pico/pico-sdk/lib/tinyusb/src/portable/raspberrypi/rp2040; enabling build support for USB.
cyw43-driver available at /home/share/samba/pico/pico-sdk/lib/cyw43-driver
lwIP available at /home/share/samba/pico/pico-sdk/lib/lwip
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /home/share/samba/pico/pico-examples/build

（3）在build目录下输入make命令生成可执行文件。耐心等待几分钟，会在build目录下生成所有example的可执行文件

 其中uf2后缀文件为Pico特有的USB存储器模式下可执行文件。

（4）错误分析

错误1：未配置PICO_SDK路径

CMake Error at pico_sdk_import.cmake:55 (message):
  SDK location was not specified.  Please set PICO_SDK_PATH or set
  PICO_SDK_FETCH_FROM_GIT to on to fetch from git.
Call Stack (most recent call first):
  CMakeLists.txt:4 (include)
 
 
-- Configuring incomplete, errors occurred!

错误2：未配置交叉编译器

PICO_SDK_PATH is /home/share/samba/pico/pico-sdk
PICO platform is rp2040.
CMake Error at /home/share/samba/pico/pico-sdk/cmake/preload/toolchains/find_compiler.cmake:28 (message):
  Compiler 'arm-none-eabi-gcc' not found, you can specify search path with
  "PICO_TOOLCHAIN_PATH".
Call Stack (most recent call first):
  /home/share/samba/pico/pico-sdk/cmake/preload/toolchains/pico_arm_gcc.cmake:20 (pico_find_compiler)
  /usr/share/cmake-3.16/Modules/CMakeDetermineSystem.cmake:93 (include)
  CMakeLists.txt:6 (project)
 
 
CMake Error: CMake was unable to find a build program corresponding to "Unix Makefiles".  CMAKE_MAKE_PROGRAM is not set.  You probably need to select a different build tool.
CMake Error: CMAKE_C_COMPILER not set, after EnableLanguage
CMake Error: CMAKE_CXX_COMPILER not set, after EnableLanguage
CMake Error: CMAKE_ASM_COMPILER not set, after EnableLanguage
-- Configuring incomplete, errors occurred!

5、运行example

Pico开发板提供了一个按钮和一个LED，该按钮可在引导时进入USB大容量存储模式（也可作为常规输入）。

在该模式下我们可以直接将可执行文件拖入该USB大容量存储器中，Pico即会自动重启进入运行模式。

（1）按住按钮，同时通过usb连接至PC；可在PC上发现一个“RPI-RP2”的磁盘。

每次进入USB大容量存储模式后，自动清空存储文件，进入默认状态。

（2）当前运行的example如blink，可执行文件位于pico-examples/build/blink目录下。

（3）拖动blink文件至RPI-RP2磁盘下，Pico自动重启。

（4）开发板上LED指示灯开始闪烁，example正常运行。