之前主要使用Arduino Pro Micro单片机，几年前遇到过arduino单片机性能不够用的情况，当时就是换了teensy4.0单片机，完全兼容arduino，主频高达600MHz，各方面都好就是贵啊，得200多元一片。最近逛淘宝，发现一款很便宜的单片机RP2040，自称是可以兼容arduino。这个板子体积超小，主频高达133MHz还可以超频，内存也大，才十多块钱一片。抱着试试看的心态，买了一个回来测试，发现确实不错，经过一些简单设置可以兼容arduino，个别函数如定时中断有改变，实际是变得更简单了。这样以相同甚至更低的价格，极小的设置代价，就可以获得性能远超标准arduino板（32U4或328P）的单片机。

我做的试车台推力计使用这个板子替代Pro Micro，主频足够支持1000Hz以上采样率，内部闪存1MB以上，足够保存几百次试车数据，OLED显示刷新率也大为提高，特此推荐给大家。

1，器件

我购买的是无名科技的RP2040，另一个牌子SeeedStudio的XIAO RP2040我也试过，不大对劲，暂不细说。

通常情况下选2M（flash闪存)的就足够用了，这个板子性能方面就不用吹了，就看这长达600多页的说明书，你就知道这东西不简单。再看这十多块钱的价格，是不是很感人呢。

所以性能是不用担心的，主要看能不能直接用起来了。

2，Arduino IDE下的基本运行

同标准arduino板子一样，要用USB线将RP2040插到电脑USB口，然后按以下3个步骤操作，这里为了逻辑清晰使用倒序，实际应该按3、2、1操作：

2.1，同标准arduino单片机首次使用，总是需要在arduino开发软件IDE工具Tools菜单下，找到板子Board对应类型，2M flash的小板子选DFRobot Beetle RP2040就可以，如果是16M的，选Arduino Nano RP2040 Connect。

2.2，可是你会发现，根本找不到这个板子型号，它不在现有的菜单里。嗯，应该在Tools下面的Board里点Board Manager去搜索一下这个板子的驱动看看。得在弹窗里搜索到RP2040板子的驱动Arduino Raspberry Pi Pico/RP2040… by Earle F. … ，点安装，然后才能在Tools下Board里找到这种板子。

2.3，可是你又会发现Board Manager里搜索不到这个板子程序，因为你还需要在IDE界面的File下，点开Preferences，然后把板子管理程序的地址XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Manager里搜索并安装这种RP2040板子的驱动，然后才能在Tools下Board里找到这种板子。

经过这三步，后面就简单了，下面一项Tools下的Port也要选对USB口，通常新板子或板子重启再插入的情况下，是UF2_Board，后来会变成一长串COM12（…RP2040…）。

连上板子以后，在IDE界面的File下Example里找个最简单的程序试一试，比如01. Basics的AnalogReadSerial，上传运行就可以了。打开工具Tools下串口绘图Serial Plotter，可以看到波形，用手触碰A0脚，波形为50Hz正弦波，表明单片机能运行arduino基本程序了。

3，扩展应用

简单的应用到上述2就足够了，这里再补充一些稍复杂一点的应用。

3.1 首先可以#include各种h文件，反正这个板子内存够大。有一些RP2040的特有函数是放在这些h文件里的。

#include <Arduino.h>

#include <stdio.h>

#include <pico/stdlib.h>

#include <hardware/uart.h>

#include <hardware/gpio.h>

#include <hardware/divider.h>

#include <hardware/timer.h>

#include <hardware/clocks.h>

#include <EEPROM.h>

比如定时中断函数就放在timer.h里，然后超频设置函数就放在clock.h里。具体说明可以百度RP2040 C/C++ SDK，有好几百页，各种功能设置相当复杂，这里只举例说两个常用的功能。

3.2 数据存储及模拟EEPROM

这个板子没有EEPROM，但是flash大，可以在Tools下的菜单里选择flash分1MB容量出来做数据存储。上述3.1中include的EEPROM.h，里面有模拟的EEPROM读写函数，可以直接访问部分flash存储空间。在include了EEPROM.h的情况下，在void setup()中开启EEPROM

EEPROM.begin（1024);

然后用for循环顺序写入多个数据点进EEPROM映射的缓存上（此时还没真正写入）

EEPROM.write(j*2+1,F0[j]/2/255);

然后用flash写入命令固定数据到EEPROM定义的flash上，就可以掉电保存了

EEPROM.commit();

读出也是用循环逐点读出数据，每个数据是8位二进制也就是0-255，如果大于255或小于0的数，就得占用2个或以上的存储单元了。

uint8_t FL = EEPROM.read(i*2+0);

更复杂的数据存储办法是直接把数据存成文件，这个板子甚至可以把flash设置成U盘来使用，就是说你可以把数据存到板子上成为一个文本文件，然后插上USB线在电脑就能看见这个文件，直接能拷走文件。比如下例简单代码就能在电脑上看到一个新的U盘，里面有一个数据文件。在16M板子的情况下，可以得到一个15MB的U盘，可以存储数百次试车数据。

#include <Arduino.h> // 引入 Arduino 核心头文件

#include <stdio.h>

#include <pico/stdlib.h>

#include <FatFS.h>

#include <FatFSUSB.h>

void setup() {

  Serial.begin(115200);

  char buff[32];

  int cnt = 1;

  sprintf(buff, "%d\n%d\n%d\n", cnt+2, 190, 5000);

  sprintf(buff+strlen(buff), "%d\n%d\n%d\n", cnt+5, 333, 422);

  FatFS.begin();

    File f = XXXXXXXXXXXXXXXXX("counts.txt", "w");

    f.write(buff, strlen(buff));

    f.close();

  FatFS.end();

  // Start FatFS USB drive mode

  FatFSUSB.begin();  

}

void loop()

{

}

3.3 定时中断

以我写的推力测量代码为例，使用定时中断，会精确地每20ms采集一次数据，这样计算比冲的时候会比较准确。RP2040不能直接使用TimerOne.h或Timer2.h这两个库，不过它有更简单的定时中断函数：

struct repeating_timer timer;

然后在void setup（）｛｝里，添加1行代码add_repeating_timer_ms(-20, F_Smp, NULL, &timer); 就可以启动定时中断，第一个参数-20就表示每20ms会中断，强制跳到函数F_Smp里去执行一次（推力测量）。

bool F_Smp(struct repeating_timer *t)

{  

……

｝

一个完整的定时中断例程如下，会每20ms在串口上输出数字，以及在数字口2输出一个50Hz方波，定时间隔最高可以设置-2也就是2us，能产生500kHz方波，不过这个时候串口输出就得注释掉，中间有个for循环20次是用来延时的，调整占空比便于观测

#include <Arduino.h>

#include <stdio.h>

#include <pico/stdlib.h>

#include <hardware/uart.h>

#include <hardware/gpio.h>

#include <hardware/divider.h>

#include <hardware/timer.h>

#include <hardware/clocks.h>

#define BUILTIN_LED 2

struct repeating_timer timer;

int i;

float x1=1;

int j;

bool repeating_timer_callback(struct repeating_timer *t)

{

  gpio_put(BUILTIN_LED, 1);

  Serial.println(i);

  for(j=0;j<20;j++)

  {

    i=i*1;

  }  

  gpio_put(BUILTIN_LED, 0);

  return true;

}

void setup() {

  // put your setup code here, to run once:

  Serial.begin(115200);

  set_sys_clock_khz(266000, true);

  gpio_init(BUILTIN_LED);

  gpio_set_dir(BUILTIN_LED, 1);

  gpio_pull_up(BUILTIN_LED);

  delay(100);

  add_repeating_timer_us(-20000, repeating_timer_callback, NULL, &timer);

}

void loop(){

  delay(25000);

  Serial.println("XXXXXX...............Timer %d fired!");//, (int)id);  

  bool cancelled = cancel_repeating_timer(&timer);

}

这里只展示了RP2040如何替代Ardunio的方面，这当然只是RP2040强大性能的冰山一角，爱学习的朋友们可以查阅其C/C++ SDK说明书，比如定时器timer在第297页，有例程演示如何设置定时中断。

值得注意的是，说明书中的C/C++例程一般是主函数int main（）｛｝方式，要把那里面语句放到arduino的void setup（）｛｝和void loop（）｛｝板子才认，厉害一点的也可以直接在arduino IDE下用C编程，略微麻烦一些。还有两个连接，有arduino IDE下对树莓派Pico编程的代码说明：

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

总之，使用RP2040板替代标准arduino板，简单易行，可以在不增加成本的情况下，获得极大的性能升级，值得推广。