树莓派 Pico 食用指南

JosephRay

2021年05月04日 20:18

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共1篇

在芯片涨价的浪潮下，我机缘巧合地 ~~斥巨资~~ 购入了一片树莓派的微控制器开发板 —— Pico。特意写下这篇专栏作为学习记录，参考官方文档：《Raspberry Pi Pico Datasheet》《Getting started with Raspberry Pi Pico》《Raspberry Pi Pico Python SDK》《Raspberry Pi Pico C/C++ SDK》。

Pico 的外观小巧，大小只有 51mm * 21mm ，表面浅绿色的油墨和金闪闪的焊盘，颜值很高。

Raspberry Pi Pico

Pico 是一款基于 Raspberry Pi RP2040 的微控制器开发板。Pico的规格参数如下描述（来源 https://pico.org.cn ）

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 个树莓派可编程 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

Pico 的 Pinout

Raspberry Pi Pico Pinout

Pico 的开发环境以及调试操作

Pico 支持 MicroPython 和 C/C++ 开发，两者的开发环境配置大相径庭。

MicroPython 是 Python3 的精简高效实现，是一款专门为微控制器制作的解释语言。
C/C++ 是经典的微控制器开发语言，有运算速度快、编译效率高、可移植性好的特点。

MicroPython 和 C/C++ 的开发环境配置在 Pico 的官方文档中都有详细的介绍，这里主要介绍 Windows 下 vscode (Visual Studio Code) 的开发环境配置。

MicroPython

先将 MicroPython 解释器下载到 Pico。到树莓派的官网 ( https://www.raspberrypi.org/documentation/rp2040/getting-started/#getting-started-with-micropython ) 下载 MicroPython 的 UF2 文件，按住 Pico 开发板上的 BOOTSEL 按键，通过 USB 数据线连接到 PC 电脑，然后松开按键，此时 Pico 会被 PC 电脑识别为 RPI-RP2 U盘大容量存储设备，将 rp2-pico-20210418-v1.15.uf2 文件放进 RPI-RP2 内，Pico 将会自动重启，设备管理器可以查看到一个新的串口 COM 设备。

被识别为 RPI-RP2 存储设备

既然是 Python，那就必须要在 vscode 中安装 Python 插件。

Python 插件

在 vscode 中安装 RT-Thread MicroPython 插件。

RT-Thread MicroPython 插件

在 vscode 中创建一个 MicroPython 的空白工程。

创建 MicroPython 工程

创建或者打开 MicroPython 工程之后可以看到窗口底部有几个操作按钮，从左到右分别是连接上 Pico 的串口、将脚本文件同步到 Pico、将脚本在 Pico 上运行和停止脚本运行。

RT-Thread MicroPython 插件的基本操作

调试前要先连接 Pico 的串口，其中 Pico 的串口 COM 号可以在设备管理器查询（我的是 COM 5），然后就可以按运行进行调试。

成功连接 Pico

C/C++

C/C++ 的开发环境配置的步骤有点繁琐，详细说明请往下阅读。

1. 安装交叉编译工具链 - ARM GCC compiler

下载并安装 ARM GCC compiler ( 下载地址 https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads )。

下载 ARM GCC compiler

安装 ARM GCC compiler

2. 安装自动化建构系统 - CMake

CMake (Cross platform Make) 是一个开源的跨平台自动化建构系统，用来管理软件建置的程序。(下载地址 https://cmake.org/download/ )，安装 CMake 并添加到环境变量。

安装

3. 下载并配置 Pico C/C++ SDK

使用 Git 从 GitHub 上克隆 pico-sdk （没有 Git 的可以自行安装一下）。

在自己想要放 pico-sdk 的位置打开 Git Bash，然后执行以下命令克隆 pico-sdk 以及安装依赖：

 代码块
Shell
自动换行
复制代码
git clone -b master https://github.com/raspberrypi/pico-sdk.git
cd pico-sdk
git submodule update --init复制成功

将 pico-sdk 添加到环境变量中，并命名为 PICO_SDK_PATH 。

新建 PICO_SDK_PATH

4. 配置 vscode

需要在 vscode 中安装下面 3 个插件，分别是 C/C++、CMake、CMake Tools。

C/C++ 插件

CMake 插件

CMake Tools 插件

为 vscode 的 Cmake 添加PICO_SDK_PATH 环境变量。

先找到 vscode 左下角的 Manage 按钮，进入 Settings 选项。

vscode 的 Settings 选项

在 Extensions 找到 CMake Tools configuration。

CMake Tools configuration

找到 Cmake: Environment，添加 PICO_SDK_PATH 环境变量。

配置 Cmake: Environment 环境变量

配置 Cmake: Generator ，这里需要把 Cmake 的 Generator 指定为 MinGW Makefiles（没有 MinGW 的可以自行安装，至于这里指定为 MinGW Makefiles 而不是 NMake Makefiles，是因为 NMake 需要由 Vistual Studio 2019 命令行启动），并配置 mingw32-make.exe 的地址（不指定编译的时候会报“系统找不到指定文件”，估计是没有找到这个 MinGW 的 make 工具）。

配置 Cmake: Generator

配置 Cmake: Mingw Search Dirs

用 Git 在合适的位置，下载 Pico 的官方样例程序，并在 vscode 中打开。

 代码块
Shell
自动换行
复制代码
git clone -b master https://github.com/raspberrypi/pico-examples.git复制成功

用 vscode 打开 pico-examples 工程

如果要自己创建工程的话，请注意 cmake 文件和 CMakeLists 等工程文件。

在底部工具栏，配置好 CMake 的输出、交叉编译工具链、编译的具体项目，就可以按 Build 编译。

编译的配置操作

编译没有报错的话，编译好的 uf2 文件位于 pico-examples 目录下的 build 文件夹里对应的项目路径。

按住 Pico 开发板上的 BOOTSEL 按键，通过 USB 数据线连接到 PC 电脑，然后将编译好的 uf2 文件放到名为 RPI-RP2 的存储设备中，这就把固件烧录到 Pico 了，这里的操作跟下载 MicroPython 解释器的操作步骤一样。

Pico 的点灯仪式

配置好开发环境之后，点灯路上的障碍就基本被扫清了。

在 Pico 的 Pinout 上可以查到开发板上唯一一颗 LED 由 GP25 引脚控制。

MicroPython：

 代码块
Python
自动换行
复制代码
from machine import Pin
import time

led = Pin(25, Pin.OUT)

if __name__ == &#39;__main__&#39;:
  while True:
    led.value(0)
    time.sleep(1)
    led.value(1)
    time.value(1)复制成功

C：

 代码块
clike
自动换行
复制代码
#include &#34;pico/stdio.h&#34;

int main()
{
  const uint LED_PIN = PICO_DEFAULT_LEN_PIN;
  gpio_init(LED_PIN);
  gpio_set_dir(LED_PIN, GPIO_OUT);
  while(true)
  {
    gpio_put(LED_PIN, 1);
    sleep_ms(250);
    gpio_put(LED_PIN, 0);
    sleep_ms(250);
  }
}复制成功

MicroPython 脚本可以直接在 Pico 开发板上运行，但是如果想要开发板上电就执行程序的话，要将 MicroPython 脚本重命名为 main.py ，然后再同步到 Pico 开发板上。C 的话直接编译得到 uf2 文件，下载到 Pico 开发板就行。

写在最后

写下这篇指南，主要是为了记录自己 Pico 的使用过程，以及总结整理 Pico 的使用教程，尽量扫掉一些使用过程中的陷阱和障碍。后续可能会继续更新 Pico 这个系列，将自己做的一些 Pico 实验，以及实验过程中遇到的问题及其解决方法记录下来，大家敬请期待吧。

相关资料的 ~~伪传送门~~ 网址：

Pico 的官方指南：[ https://www.raspberrypi.org/documentation/rp2040/getting-started/ ]

树莓派 Pico 中文站：[ https://pico.org.cn/ ]

树莓派 Pico Datasheet：[ https://datasheets.raspberrypi.org/pico/pico-datasheet.pdf ]

RP2040 Datasheet：[ https://datasheets.raspberrypi.org/rp2040/rp2040-datasheet.pdf ]

RP2040 硬件设计：[ https://datasheets.raspberrypi.org/rp2040/hardware-design-with-rp2040.pdf ]

开始使用树莓派 Pico：[ https://datasheets.raspberrypi.org/pico/getting-started-with-pico.pdf ]

Pico C/C++ SDK：[ https://datasheets.raspberrypi.org/pico/raspberry-pi-pico-c-sdk.pdf ]

Pico Python SDK：[ https://datasheets.raspberrypi.org/pico/raspberry-pi-pico-python-sdk.pdf ]

树莓派 Raspberry Pi Pico Pico使用指南 Pico教程

本文为我原创，未经授权禁止转载

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