树莓派基金会与2020年底推出双核Arm Cortex M0+的微控制器RP2040，并基于这款控制器同期推出了核心模块命名为PICO（参见电子森林里对该模块的介绍 - 树莓派PICO - 支持MicroPython的双核嵌入式系统模块）。

1. 芯片RP2040的售价为1美元，已经开售，并于下半年可以大批量供货，目前国外的很多做创客产品的公司都已经基于这颗芯片设计了自己的核心控制板
2. 核心模块PICO售价为4美元，折合人民币为30元，已经大量发售，并有大量的案例开源出来

PICO模块的主要功能如下图所示

• PICO模块拥有264KB的SRAM（RP2040片内自带）和2MB的Flash（模块上外扩），存储空间比较大，适合于MicroPython编程学习
• GPIO方面的优势，能够灵活配置，支持实时性比较强的应用
• 内部ADC支持两路模拟信号的输入，采样率为500Kbps，并可以提供外部参考电压
• 23数字GPIO + 3个模拟/数字复用的输入管脚，这3个管脚可以做为ADC的输入
• 通过USB供电和程序配置

在PICO刚推出的时候，我们硬禾学堂就设计了一款支持树莓派PICO的外设扩展板，并发起了一波活动，有不少网友试用，给出了很好的反馈意见，基于这些反馈意见，我们进行了改版，最终确定的扩展板主要特性如下：

使用KiCad工具设计，双层板足够满足功能和性能的要求，可以充分发挥PICO的特性，评估PICO的性能，为未来使用RP2040做各种应用提供参考，这次的外设扩展板的设计目标是支持如下的一些典型应用：

1. 复古的游戏机
2. 通过PICO内部的串行ADC进行数据采集并能够对波形进行处理、显示
3. 音频信号处理
4. 红外发射、接收
5. SD卡的读取
6. 姿态传感器的使用

功能框图如下：

• 支持树莓派PICO
• 控制输入 - 2个按键 + 1个光电旋转编码器，用以对PICO进行控制和参数设置
• LCD显示 - 通过SPI连接，1.54寸、分辨率为240 * 240的真彩色LCD模块
• 模拟Mic音频输入 - 麦克风 + 运放 + 低通滤波器利用内部的ADC制作电压表或简易示波器
• 蜂鸣器音频输出
• 双声道音频输出，通过耳机插座输出
• 三轴姿态传感器（MMA7660）- 通过I2C连接姿态传感器，在姿态传感器上还将中断管脚INT连接到GPIO上，用以对姿态变化的快速中断响应
• SD卡
• 红外发射/接收
• UART接口 - 1个UART插座（TX、RX、3.3V、GND），可以同其它板卡通过UART进行通信
• I2C接口 - 在连接了板上姿态传感器的同时还可以连接其它I2C的传感器或I2C外设（每个I2C外设地址不同）

板子的3D效果：

使用树莓派PICO核心模块

该扩展板也可以支持硬禾学堂开发的iCE40UP5K核心模块

本扩展板参考了树莓派官方及其合作方提供的参考设计文档 基于RP2040的硬件设计要点，一些管脚的连接方式以及配置都尽可能跟参考设计文档中一致，以方便大家进行参考。

本扩展板采用了宽体的40Pin插座和适合邮票孔焊接的焊盘连接方式，也方便工程师朋友、高校师生使用自己设计的MCU最小系统板，非常方便、灵活，核心板的尺寸足以放下主流的MCU、FPGA最小系统板的主要功能。

参考资料：

• Raspberry Pi Pico数据手册
• 树莓派PICO的一些扩展模块产品
• 基于RP2040的硬件设计要点
• 树莓派Pico的一些教程和使用说明
• 基于树莓派PICO的一些项目创意
• MicroPython对PICO/RP2040支持的功能