← Wiki · Součástka

Čip RP2040

Dvoujádrový mikrokontrolér Cortex-M0+ od Raspberry Pi jako samotný čip v pouzdře QFN-56. Potřebuje QSPI flash, krystal 12 MHz, 3.3 V a pár kondenzátorů; napájení jádra 1.1 V má vestavěné.

K čemu slouží#

Čip z Raspberry Pi Pico: dvě jádra Cortex-M0+ na 133 MHz, 264 KB RAM, 30 GPIO (4 z nich vstupy ADC), USB 1.1 device nebo host a stavové automaty PIO. Uvnitř nemá flash: program je v externí QSPI flash. Deska se samotným RP2040 vyjde levněji než modul a má tvar podle vás, ale podpůrné zapojení navrhujete sami.

Co potřebuje#

  • 3.3 V na IOVDD (piny 1, 10, 22, 33, 42, 49), USB_VDD (48), ADC_AVDD (43) a VREG_VIN (44); 100 nF na každý pin IOVDD, hned u něj.
  • Jádro 1.1 V z vestavěného regulátoru: VREG_VOUT (45) propojený s oběma piny DVDD (23, 50), 1 µF u VREG_VIN a u VREG_VOUT, 100 nF u DVDD.
  • QSPI flash na šesti pinech QSPI (51-56), krátce a napřímo.
  • Krystal 12 MHz na XIN/XOUT (20, 21) se zapojením z průvodce (viz Krystal).
  • USB: USB_DP (47) a USB_DM (46) každý přes 27 Ω, blízko čipu; pull-upy jsou uvnitř.
  • TESTEN (19) na GND, odkrytá ploška (57) na GND přes prokovy.
  • RUN (26): vstup resetu má vnitřní pull-up; tlačítko na GND čip resetuje.
  • BOOTSEL: tlačítko, které při startu čipu stáhne QSPI_SS na GND přes 1 kΩ, ho nabootuje jako USB disk (stačí na něj přetáhnout soubor .uf2).
Ukázkový obvod: Zapojení krystalu z návrhového průvodce Raspberry Pi: ABM8-272-T3, 15 pF z každé strany, 1 kΩ z XOUT.
Zapojení krystalu z návrhového průvodce Raspberry Pi: ABM8-272-T3, 15 pF z každé strany, 1 kΩ z XOUT. Ukázku rp2040_crystal z této stránky otevřete v PCB Canvas: „Vložit do mého schématu“.

Rozvržení#

  • Rozteč 0.4 mm: plošky jsou široké 0.2 mm a mezi nimi je 0.2 mm. Spoje 0.127 mm s mezerou 0.127 mm (standardní 2vrstvé pravidlo JLCPCB) dostanou ven každou plošku; širší napájecí spoje potřebují u čipu užší třídu (0.25 mm na 3.3 V bohatě stačí).
  • Blokovací kondenzátory dejte do rohů čipu a podél každé řady pinů nechte kanál asi 2 mm, aby signály mohly ven.
  • Odkrytou plošku obklopují piny: propojte ji se spodní zemní plochou prokovy přímo v plošce.
  • Pájet QFN-56 ručně je těžké; nechte ho osadit u JLCPCB.

Na co si dát pozor#

  • Bez flash žádný boot: s prázdnou nebo chybějící flash se čip ukáže jen jako USB disk BOOTSEL.
  • Špatné kondenzátory krystalu (krystal 20 pF s 15 pF nebo naopak) dají USB, které na některých počítačích funguje a na jiných ne.
  • DVDD je 1.1 V: nikdy ho nepřipojujte na 3.3 V.

Zdroje: Raspberry Pi Hardware design with RP2040 (příklad minimálního návrhu) a RP2040 Datasheet (rozmístění a popis pinů).

Pouzdro (footprint)#

QFN-56 7 × 7 mm, rozteč 0.4 mm, odkrytá ploška 3.2 mm (C2040, extended součástka). Doporučeno strojní osazení.