====== Arduino M0 ======
[[amp>product/arduino-m0?utm_source=man&utm_campaign=arduinom0&utm_medium=wiki|Arduino M0]] — платформа для разработки на базе микроконтроллера {{:продукты:arduinom0:atsamd21g18_datasheet.pdf|ATSAMD21G18}} с вычислительным ядром ARM Cortex® M0! По сравнению с флагманской [[amp>product/arduino-uno?utm_source=man&utm_campaign=arduinom0&utm_medium=wiki|Arduino Uno]], в этой платформе всего больше: больше памяти для программ и оперативной памяти, выше частота процессора. Без изменений остался лишь стандартный форм-фактор Arduino.{{ :продукты:arduinom0:arduinom0_overview.jpg?nolink&700 |}}
===== Видеообзор =====
{{youtube>YPWHNyc0vVk?large}}
===== Подключение и настройка =====
Для работы с платформой Arduino M0 в операционной системе Windows [[:установка-и-настройка-Arduino-ide|скачайте и установите]] на компьютер интегрированную среду разработки Arduino — Arduino IDE.
==== Добавление платформы ====
По умолчанию среда Arduino IDE настроена только на AVR-платы. Для работы с платформой Arduino M0 — [[:arduino-ide:boards-manager#добавление_плат_с_ядром_cortex-m0|добавьте в менеджере плат поддержку платформ на ядре ARM Cortex-M0+]].
==== Что-то пошло не так? ====
* [[установка-и-настройка-arduino-ide:arduino-m0-restore|У меня не появляется новых устройств при подключении Arduino M0]]
===== Элементы платы =====
{{ :продукты:arduinom0:arduino-m0_annotation.png?nolink |}}
==== Микроконтроллер ATSAMD21G18 ====
Сердцем платформы Arduino M0 является мощный 32-разрядный микроконтроллер фирмы Microchip (Atmel) — {{:продукты:arduinom0:atsamd21g18_datasheet.pdf|ATSAMD21G18}} с вычислительном ядром ARM Cortex® M0.
Благодаря использованию 32-разрядного ядра ARM, Arduino M0 во многом превосходит типичные платы на базе 8-разрядных микроконтроллеров. Наиболее существенные отличия заключаются в следующем:
* 32-битное ядро позволяет обрабатывать 4х-байтовые данные всего за один такт.
* Тактовая частота – 48 МГц.
* Объем флеш-памяти программ – 256 КБ.
* Объем оперативной памяти SRAM – 32 КБ.
* Наличие DMA-контроллера позволяет разгрузить центральный процессор, выполняя ресурсоёмкие операции с памятью.
==== Пины питания ====
* **VIN:** Напряжение, поступающее в Arduino от внешнего источника питания (не связано с 5 В от USB или другим стабилизированным напряжением). Через этот вывод можно как подавать внешнее питание, так и потреблять ток, когда устройство запитано от внешнего адаптера.
* **5V:** На вывод поступает напряжение 5 В от стабилизатора напряжения на плате, независимо от того, как запитано устройство: от адаптера (7–14 В), от USB (5 В) или через вывод VIN (7–14 В). Запитывать устройство через выводы ''5V'' или ''3.3V'' не рекомендуется, поскольку в этом случае не используется стабилизатор напряжения, что может привести к выходу платы из строя.
* **3.3V:** 3,3 В от стабилизатора напряжения на плате. Стабилизатор обеспечивает питание микроконтроллера ''ATSAMD21G18''. Максимальный ток равен 1,2 А.
* **GND:** Выводы земли.
* **IOREF:** Вывод предоставляет платам расширения информацию о рабочем напряжении микроконтроллера. В зависимости от напряжения, считанного с вывода IOREF, плата расширения может переключиться на соответствующий источник питания или задействовать преобразователи уровней. Это позволит плате работать как с 5 В, так и с 3,3 В устройствами.
==== Порты ввода/вывода ====
В отличии от большинства плат Arduino, родным напряжением Arduino M0 является 3,3 В, а не 5 В. Выходы для логической единицы выдают 3,3 В, а в режиме входа ожидают принимать не более 3,3 В. Большее напряжение может повредить микроконтроллер!
Будьте внимательны при подключении периферии: убедитесь, что она может корректно функционировать в этом диапазоне напряжений.
* **Цифровые входы/выходы:** 20 пинов; ''0''–''13'' и ''A0''–''A6''\\ Логический уровень единицы — 3,3 В, нуля — 0 В. Максимальный ток выхода — 7 мА. К контактам подключены подтягивающие резисторы, которые по умолчанию выключены, но могут быть включены программно.
* **ШИМ:** 12 пинов; ''2''–''13''\\ Позволяет выводить 8-битные аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала. Разрядность ШИМ, взаимодействующего с этими выводами, по умолчанию, установлена в 8 бит (для совместимости с другими платами Arduino). Изменить разрядность ШИМ можно с помощью функции [[https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/zero-due-mkr-family/analogwriteresolution/|analogWriteResolution()]].
* **АЦП:** 6 пинов; ''A0''–''A5''\\ Позволяет представить аналоговое напряжение в виде 12-битного числа. Разрядность АЦП, взаимодействующего с этими выводами, по умолчанию, установлена в 10 бит (для совместимости с другими платами Arduino). Изменить разрядность АЦП можно с помощью функции [[https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/zero-due-mkr-family/analogreadresolution/|analogReadResolution()]]. На аналоговые входы Arduino M0 можно подавать напряжение в диапазоне от 0 до 3,3 В. При подаче большего напряжения микроконтроллер может выйти из строя.
* **ЦАП:** пин ''DAC(A0)''\\ Аналоговый выход цифро-аналогового преобразователя, который позволяет формировать 10-битные уровни напряжения. Данный вывод может использоваться для [[https://www.arduino.cc/en/Tutorial/SimpleAudioPlayer|создания аудио-выхода]] — для этого используйте библиотеку [[https://www.arduino.cc/en/Reference/Audio|Audio]]. Одновременно нельзя использовать ШИМ на некоторых парах пинов: ''4'' и ''10'', ''5'' и ''12'', так как каждая парочка висит на общем таймере.
* **TWI/I²C:** пины ''SDA'' и ''SCL''\\ Для общения с периферией по интерфейсу ''I²C''. Для работы используйте библиотеку [[https://www.arduino.cc/en/Reference/Wire|Wire]].
* **SPI:** пины ''11(MOSI)'', ''12(MISO)'' и ''13(SCK)''\\ Для общения с периферией по интерфейсу ''SPI''. Для работы — используйте библиотеку [[https://www.arduino.cc/en/Reference/Spi|SPI]].
* **UART:** пины ''0(RX)'' и ''1(TX)''\\ Используется для коммуникации платы Arduino с компьютером или другими устройствами через класс ''Serial1''. Для связи Arduino M0 с компьютером через порт micro-USB, используйте класс ''SerialUSB''. Для работы — используйте методы библиотеки [[https://www.arduino.cc/en/Reference/Serial|Serial]].
==== Светодиодная индикация ====
^ Имя светодиода ^ Назначение ^
| RX и TX |Мигают при обмене данными между Arduino M0 и компьютером.|
| L | Светодиод вывода ''13''. При задании значения HIGH светодиод включается, при LOW – выключается.|
| ON |Индикатор питания |
==== Разъём micro-USB ====
Разъём micro-USB предназначен для прошивки платформы Arduino M0 с помощью компьютера.
==== Разъём для внешнего питания ====
Разъём для подключения внешнего питания от 7 В до 14 В.
==== Регулятор напряжения 5 В ====
Когда плата подключена к разъёму внешнего источника питания или через пин ''Vin'', напряжение проходит через стабилизатор {{:продукты:arduinom0:mpm3610_datasheet.pdf|MPM3610}}. Выход стабилизатора соединён с пином ''5V''. Максимальный выходной ток составляет 1 А.
==== Регулятор напряжения 3,3 В ====
Стабилизатор {{:продукты:arduinom0:mpm3810gqb-33_datasheet.pdf|MPM3810GQB-33}} с выходом 3,3 вольта, обеспечивает питание микроконтроллера. Максимальный выходной ток составляет 1,2 А.
==== Кнопка RESET ====
Служит для сброса микроконтроллера. Это аналог кнопки ''RESET'' обычного компьютера.
==== SPI-разъём ====
С применением библиотеки [[https://www.arduino.cc/en/Reference/Spi|SPI]] данные выводы могут осуществлять связь по интерфейсу SPI. Линии SPI выведены на 6-контактный разъём и не продублированы на цифровых контактах, как это сделано на [[amp>product/arduino-uno?utm_source=man&utm_campaign=arduinom0&utm_medium=wiki|Arduino Uno]]. Если плата расширения использует SPI и не имеет снизу ICSP-разъёма ответного к этим штырькам на Arduino, она не будет работать работать.
Обратите внимание, SPI-разъём не предназначен для внутрисхемного программирования микроконтроллера ''ATSAMD21G18'' и может использоваться только для связи с другими SPI-устройствами.
==== SWD-разъём ====
SWD-разъём предназначен для внутрисхемного программирования микроконтроллера ''ATSAMD21G18''.
===== Принципиальная схема =====
{{:продукты:arduinom0:arduino-m0_schematic.1.png?direct&320 |}}
{{:продукты:arduinom0:arduino-m0_schematic.2.png?direct&320 |}}
{{ :продукты:arduinom0:arduino-m0_layout.png?direct&400 |}}
===== Характеристики =====
* Микроконтроллер: ATSAMD21G18, 32-Bit ARM Cortex M0+
* Тактовая частота: 48 МГц
* Объём Flash-памяти: 256 КБ
* Объём SRAM-памяти: 32 КБ
* Портов ввода-вывода всего: 20
* Портов с АЦП: 6
* Разрядность АЦП: 12 бит, по умолчанию 10 бит
* Портов, подключённых к ЦАП: 1
* Разрядность ЦАП: 10 бит
* Портов с ШИМ: 12
* Разрядность ШИМ: 10 бит, по умолчанию 8 бит
* Аппаратных интерфейсов SPI: 1
* Аппаратных интерфейсов I²C / TWI: 1
* Аппаратных интерфейсов UART / Serial: 1
* Номинальное рабочее напряжение: 3,3 В
* Максимальный выходной ток пина 5V: 1 A
* Максимальный выходной ток пина 3V3: 1,2 А (включая питание микроконтроллера)
* Максимальный ток с пина или на пин: 7 мА
* Допустимое входное напряжение от внешнего источника: 7–14 В
* Габариты: 69×53 мм
===== Ресурсы =====
* [[amp>product/arduino-m0?utm_source=man&utm_campaign=arduino-m0-pro&utm_medium=wiki|Arduino M0]] в магазине.
* [[https://github.com/amperka/hardware-drawings/blob/master/arduino-m0.svg|Векторное изображение Arduino M0]]
* {{:продукты:arduinom0:atsamd21g18_datasheet.pdf|Datasheet на микроконтроллер ATSAMD21G18}}
* {{:продукты:arduinom0:mpm3610_datasheet.pdf|Datasheet на регулятор напряжения MPM3610 (5 вольт)}}
* {{:продукты:arduinom0:mpm3810gqb-33_datasheet.pdf|Datasheet на регулятор напряжения MPM3810GQB-33 (3,3 вольта)}}