Hardware design with the RP2040 – Specifications

RP2040

Ovvero la più completa ed esaustiva specifica su come usare controller RP2040 per costruire schede e prodotti – By Raspberry PI Trading Ltd.

Difficilmente è stata pubblicata una specifica più chiara, ricca ed approfondita di questa.

In concomitanza con il rilascio di Raspberry PI Pico, La Fondazione Raspberry ha pensato bene di pubblicare un libro contenente le schede di progettazione e di programmazione dell’hardware configurato attraverso il microcontrollore.

Vediamo meglio di cosa si tratta.

 

Il link

 

L’autore: Raspberry PI Trading Ltd

Come sempre accade in questi casi, non ci è dato sapere chi sia l’artefice di una pubblicazione simile, né se sia stato l’idea del genio o il lavoro del gruppo. DI sicuro la diffusione è parte del progetto Raspberry Foundation, che progetta e programma con attenzione quasi maniacale le comunicazioni attraverso il canale del marketing.

Questro non ci stupisce, da momento che la febbre da time-to-market aveva costretto la Fondazione ad un rilascio del Raspberry PI 4 forse un po’ troppo repentina. Ricordiamo infatti che la board di punta della Fondazione ebbe un parto quantomeno travagliato da problemi legati alla configurazione della presa USB power cable, al surriscaldamento, alla gestione di alcuni interrupt rogue e ad altre minime issues che alla fine presentarono un prodotto leggermente al di sotto delle aspettative dal punto di vista della robustezza hardware.

Per rimediare alla figura non proprio favorevole ottenuta nel caso precedente, dopo una distribuzione perfetta nei tempi e nei modi dell’ultimo nato, il Raspberry PI 400, la Fondazione ci presenta una tanto inattesa quanto gradita sorpresa: la board microcontroller Raspberry PI Pico basata su chip RP2040.

Il formato

Ed è proprio dell’RP2040 che si parla in questo libro: le specifiche elettriche e meccaniche, i listati di configurazione, le connessioni hardware e le specifiche software legate alla progettazione con questo chip sono, tutte, mirabilmente esposte all’interno di questo piccolo capolavoro.

Il libro è composto di sole 28 pagine, suddivise in tre capitoli ed una appendice, secondo la lista seguente:

  • Chapter 1. About the RP2040 – Il capitolo presenta il chip, i processori e le interfacce presenti, attraverso un ordinato e comprensibilissimo diagramma a blocchi perfettamente descritto.
  • Chapter 2. Minimal design example – Consci dei dubbi suscitati a causa del PI 4, l’intero secondo capitolo si occupa di delineare nel miglior modo possibile le caratteristiche progettuali del chip, definendo una serie di sezioni specifiche (Power, Flash Storage, Crystal oscilaltor, IOs, Schematic. Supported Flash chips, making a PCB) utili ai progettisti di add-on ed ai produttori di sistemi basati su tale chip.
  • Chapter 3.The VGA, SD Card & Audio Demo board for Raspberry Pi Pico – Questo progetto di esempio ha lo scopo di servire a due scopi distinti. In primo luogo, viene mostrato come progettare un PCB che incorpori Raspberry Pi Pico come modulo, utilizzato semplicemente come componente su un design più complesso. In secondo luogo, alcune tra le più complesse applicazioni RP2040 richiedono hardware aggiuntivo specifico per funzionare correttamente. Questo capitolo fornisce alcuni progetti di esempio per quattro di queste applicazioni, video VGA, archiviazione su scheda SD e due tipi di uscita audio.
  • Appendix: Using the Rescue Debug Port – La porta Rescue Debug (DP) su RP2040 può essere utilizzata per ripristinare il chip in uno stato noto se l’utente ha programmato un codice errato nella memoria flash. Sul Raspberry Pi Pico, il pulsante BOOTSEL può essere utilizzato per forzare il chip in modalità BOOTSEL invece di eseguire il codice in flash. Il rescue DP è destinato all’uso in progetti che utilizzano un RP2040 ma non hanno un pulsante BOOTSEL.
RP2040 - Audio, VGA, USB
Rendering con KiCad 3D della scheda di esempio VGA, SD Card & Audio per il Raspberry Pi Pico

A chi è diretto

The minimal design example, see Chapter 2, was deliberately designed with two copper layers, and with components on the top side only. The design rules are relaxed, to allow low cost PCB fabrication. This particular design has been verified to work with Eurocircuits (https://www.eurocircuits.com/) standard PCB pool, though there should be few problems having it manufactured by other PCB prototyping manufacturers.

Il libro è, come detto, una pubblicazione ideale per tutti gli hobbisti e (soprattutto) i maker che intendono lavorarci sopra, oltre che un valido riferimento per le aziende che produrranno shields o addirittura schede concorrenti del Pico (Adafruit, SparkFun e Seeed Studio tra tutti).

Resta ovviamente inteso che anche gli smanettoni come il sottoscritto ne faranno buon uso senza lasciarlo consumare nella propria libreria virtuale.

RP2040

Definire ciò che si è non risulta mai semplice o intuitivo, in specie quando nella vita si cerca costantemente di migliorarsi, di crescere tanto professionalmente quanto emotivamente. Lavoro per contribuire al mutamento dei settori cardine della computer science e per offrire sintesi ragionate e consulenza ad aziende e pubblicazioni ICT, ma anche perche’ ciò che riesco a portare a termine mi dà soddisfazione, piacere. Così come mi piace suonare (sax, tastiere, chitarra), cantare, scrivere (ho pubblicato 350 articoli scientfici e 3 libri sinora, ma non ho concluso ciò che ho da dire), leggere, Adoro la matematica, la logica, la filosofia, la scienza e la tecnologia, ed inseguo quel concetto di homo novus rinascimentale, cercando di completare quelle sezioni della mia vita che ancora appaiono poco ricche.

2 Comments

    • Luigi_Morelli | | Reply

      Ciao Marco, grazie per la risposta.
      In realtà facevamo riferimento proprio all’hardware design.
      Il documento RP2040 datasheet rappresenta sostanzialmente la specifica di funzionamento hardware e software che si spinge nel massimo dettaglio all’interno delle 636 pagine del documento. Il primo rappresenta una valida lettura per il maker che intenda appprezzare il tipo di approccio al microcontrollore, mentre il secondo è un vero e proprio datasheet, con tutte le sfumature necessarie per conoscere il micro sino in fondo. E non è una lettura da compiere dalla prima all’ultima pagina prima di andare a dormire.
      La tua precisazione è stata comunque gradita, serve a sottolineare una volta di più quanto approfondito sia stato il lavoro di documentazione eseguito dalla Raspberry Foundation sul progetto.

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