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domingo, 3 de julio de 2022

Nuevos Microcontroladores Raspberry Pi Pico W, H y WH

Bienvenido a mi blog, hoy hablaremos un poco de las nuevas Raspberry Pi Pico W, H y WH. Raspberry Foundation, la institución encargada del popular miniordenador que ha ayudado a expandir GNU/Linux por el mundo, ha anunciado la comercialización de nuevas variantes, las nuevas Raspberry Pi Pico W, H y WH, las cuales son soluciones que nos permitirán trabajar en sistemas embebidos de todo tipo y aplicarlas a desarrollos tan ambiciosos como dispositivos médicos o coches autónomos, la RPi Foundation esta iniciando a fabricar sus propios procesadores, están gobernadas por un pequeño SoC que ha sido diseñado por los propios responsables de este proyecto en Reino Unido (UK). Se trata del Microcontrolador RP2040, que cuenta con un procesador dual core ARM Cortex M0+ de 32 bits funcionando a máx 133 MHz, acompañado de 264KB de RAM y 2MB de almacenamiento integrado (expandible hasta 16 MB). Ese SoC representa el nuevo papel de The Raspberry Pi Foundation como fabricante de semiconductores, y, en concreto, de SoC.

Dimensiones Reales de la Raspberry Pi Pico W en mm


Primero que todo aclarar que desde un punto de vista meramente técnico no se trata de nuevos Microcontroladores, sino de nuevas versiones de placa, que añaden mas funcionalidades, ya que el microcontrolador sigue siendo el mismo, el RP2040.


La llegada de la Raspberry Pi Pico W, presenta la novedad de contar con WiFi, capaz de potenciar todo tipo de sistemas microcontrolados, manteniendo el bajo consumo, tamaño y casi el mismo precio de la original. La Raspberry Pi Pico W añade soporte integrado para redes inalámbricas Wi-Fi mediante el chip combo Infineon CYW43439 que permite conectividad WiFi 4 y seguridad WPA 3, a través de SPI y tiene una antena ABRACON integrada. Las capacidades inalámbricas están limitadas a conexiones 802.11/b/g/n de banda única de 2,4 GHz Canales de 20 MHz, tasa de datos PHY de hasta 96 Mbps, DPP para Wi-Fi Easy Connect™, Soft AP mejorado hasta 4 clientes e interfaz de host SDIO compartida para Wi-Fi + Bluetooth. El interruptor PA, LNA y T/R interno integrado admite una sola antena compartida entre Wi-Fi y Bluetooth. De esta forma es un gran paso adelante con respecto al modelo inicial original, que necesitaba hardware adicional para conectarse a Internet.









Además de estas versiones, la fundación comercializa una versión 'H' y 'WH' que añaden un header montado y un conector de depuración de 3 pines, es decir, el Pico H y el Pico WH cuentan con cabeceras precargadas, así como con el mencionado conector de depuración, un conector JST 'SH' de 3 pines y paso de 1,0 mm.

El puerto SWD

A medida que los dispositivos se volvieron más complejos, aumentó la dificultad para hacerles debug o depuración, es decir, leer las señales internas de los microcontroladores. En consecuencia se tuvo que estandarizar las señales de prueba y se creó el Joint Tag Action Group (JTAG) Grupo de Acción de Etiqueta Conjunta.

Esto permitió establecer estándares que pueden detectar errores utilizando solo unos cuantos pines. No todos los microcontroladores implementan JTAG; por ejemplo el ATMEGA328P del Arduino no lo tiene, pero la Raspberry Pi Pico y el ESP32 sí. Los tres pines en el borde inferior de la Pico, o en el medio, según la versión,  son para conectar un depurador. El Serial Wire Debug (SWD Depuración de cables serie) es una interfaz JTAG alternativa de 3 pines (SWDIO/GND/SWCLK). SWD utiliza un protocolo de cable bidireccional estándar de CPU ARM, definido en la interfaz de depuración de ARM v5. Esto permite que el depurador se convierta en otro maestro de bus AMBA para el acceso a la memoria del sistema y a los registros periféricos o de depuración.

Esta pequeña placa no cuenta con un sistema operativo como tal que la gobierne: simplemente ejecuta los programas que pidamos que ejecute, y que pueden estar programados en lenguajes como MicroPython, C o C++ y que podemos lanzar desde un ordenador host como una PC o una Mac, por ejemplo. Junto con el nuevo dispositivo, la fundación ha hecho público un SDK basado en C, accesible desde cualquiera de los principales entornos de desarrollo, como puede ser Visual Studio Code; además de otro basado en Python 3, recordemos que MicroPython es una versión reducida de Python hecha especialmente para microcontroladores.

Un gran detalle es que la nueva versión de Raspberry Pi Pico W cuenta con Bluetooth 5.2 BLE embebido, pero NO esta activo por defecto, por cuestiones de licencias, certificados o legislaciones, afirman que mas adelante cuando resuelvan este tema, se podrá activar dicha función, tal vez mediante una actualización de firmware (al momento de escribir este post aún no se ha lanzado oficialmente la activación del Bluetooth en la Raspberry Pi Pico W / WH).

A destacar que la RPi Foundation ha iniciado en la fabricación de sus propios SoC, su propio silicio personalizado y esto augura un gran futuro tecnológico. También resaltar que Raspberry Pi ha iniciado las ventas de unidades individuales y por carrete de su SoC RP2040 y ahora están disponibles a través de los revendedores aprobados por Raspberry Pi (compra tu chip RP2040 Aquí).




Documents:


También algunas empresas y maker's han lanzado los primeros clones de la Raspberry Pi Pico, los cuales tienen conector USB Type C, 16 MB de memoria flash y botón de reset, más que clones, son nuevas mejoras (obviamente no veremos el nombre Raspberry, ni el logo, ya que son marcas registradas):

Original a la derecha Vs clones


Interesante opción para Raspberry Pi Pico W con soporte para BASIC y wifi https://geoffg.net/webmite.html


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