Raspberry Pi SC1631 Raspberry Microcontroller Instruction Manual

باب 1: تعارف
RP2350 سیریز RP2040 سیریز کے مقابلے مختلف پیکیج کے اختیارات پیش کرتی ہے۔ RP2350A اور RP2354A QFN-60 پیکیج میں بالترتیب اندرونی فلیش اسٹوریج کے بغیر اور اس کے ساتھ آتے ہیں، جب کہ RP2354B اور RP2350B ایک QFN-80 پیکیج میں فلیش اسٹوریج کے ساتھ اور بغیر آتے ہیں۔

باب 2: طاقت
RP2350 سیریز میں ایک نئی آن چپ سوئچنگ والیوم شامل ہے۔tagای ریگولیٹر پانچ پنوں کے ساتھ۔ اس ریگولیٹر کو آپریشن کے لیے بیرونی اجزاء کی ضرورت ہوتی ہے لیکن یہ RP2040 سیریز میں لکیری ریگولیٹر کے مقابلے میں زیادہ لوڈ کرنٹ پر زیادہ بجلی کی کارکردگی پیش کرتا ہے۔ VREG_AVDD پن میں شور کی حساسیت پر توجہ دیں جو اینالاگ سرکٹری فراہم کرتا ہے۔

اکثر پوچھے گئے سوالات (FAQ)

سوال: RP2350A اور RP2350B کے درمیان بنیادی فرق کیا ہے؟
A: بنیادی فرق اندرونی فلیش اسٹوریج کی موجودگی میں ہے۔ RP2350A میں اندرونی فلیش اسٹوریج نہیں ہے جبکہ RP2350B میں ہے۔
س: والیوم میں کتنے پن ہوتے ہیں۔tagای ریگولیٹر RP2350 سیریز میں ہے؟
ج: جلدtagRP2350 سیریز میں ای ریگولیٹر میں پانچ پن ہیں۔

بورڈز اور مصنوعات بنانے کے لیے RP2350 مائیکرو کنٹرولرز کا استعمال کرتے ہوئے RP2350 کے ساتھ ہارڈ ویئر ڈیزائن

کولفون

یہ دستاویزات Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND) کے تحت لائسنس یافتہ ہیں۔ تعمیر کی تاریخ: 2024-08-08 تعمیراتی ورژن: c0acc5b-clean
قانونی دستبرداری کا نوٹس

Raspberry PI پروڈکٹس (بشمول ڈیٹا شیٹس) کے لیے تکنیکی اور قابل اعتماد ڈیٹا جیسا کہ وقتاً فوقتاً تبدیل کیا جاتا ہے ("وسائل") RASPBERRY PI LTD ("RPL") اور ILUMP RESPY کے طور پر فراہم کیے جاتے ہیں۔ ڈنگ، لیکن محدود نہیں۔ کے لیے، کسی خاص مقصد کے لیے تجارتی قابلیت اور فٹنس کی مضمر وارنٹیوں کو مسترد کر دیا گیا ہے۔ کسی بھی صورت میں قابل اطلاق قانون کے ذریعہ اجازت دی گئی زیادہ سے زیادہ حد تک RPL کسی بھی براہ راست، بالواسطہ، حادثاتی، خصوصی، مثالی، یا نتیجے میں ہونے والے نقصانات کے لیے ذمہ دار نہیں ہوگا۔ TE سامان یا خدمات؛ استعمال کا نقصان، ڈیٹا , یا منافع یا کاروباری رکاوٹ) تاہم کسی بھی نظریہ کی ذمہ داری، چاہے معاہدے میں ہو، سخت ذمہ داری ہو، یا ٹارٹ (بشمول لاپرواہی یا کسی بھی صورت میں) EN اگر امکان کا مشورہ دیا جائے۔ اس طرح کے نقصان کے.
RPL وسائل یا ان میں بیان کردہ کسی بھی مصنوعات میں کسی بھی وقت اور بغیر کسی اطلاع کے کوئی بھی اضافہ، بہتری، تصحیح یا کوئی اور ترمیم کرنے کا حق محفوظ رکھتا ہے۔
وسائل ڈیزائن کے علم کی مناسب سطح کے حامل ہنر مند صارفین کے لیے بنائے گئے ہیں۔ صارفین اپنے وسائل کے انتخاب اور استعمال اور ان میں بیان کردہ مصنوعات کے کسی بھی اطلاق کے لیے مکمل طور پر ذمہ دار ہیں۔ صارف اپنے وسائل کے استعمال سے پیدا ہونے والے تمام ذمہ داریوں، اخراجات، نقصانات یا دیگر نقصانات کے خلاف آر پی ایل کو بے ضرر طریقے سے معاوضہ دینے اور رکھنے پر متفق ہے۔

RPL صارفین کو صرف Raspberry Pi مصنوعات کے ساتھ مل کر وسائل استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ وسائل کے دیگر تمام استعمال ممنوع ہیں۔ کسی دوسرے RPL یا دوسرے فریق ثالث کے حقوق دانش کو کوئی لائسنس نہیں دیا جاتا ہے۔
ہائی رسک سرگرمیاں۔ Raspberry Pi پروڈکٹس کو خطرناک ماحول میں استعمال کرنے کے لیے ڈیزائن، تیار یا ارادہ نہیں کیا گیا ہے جس میں ناکام محفوظ کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے جوہری تنصیبات، ہوائی جہاز کے نیویگیشن یا مواصلاتی نظام، ہوائی ٹریفک کنٹرول، ہتھیاروں کے نظام یا حفاظت کے لیے اہم ایپلی کیشنز (بشمول لائف سپورٹ) سسٹمز اور دیگر طبی آلات)، جس میں مصنوعات کی ناکامی براہ راست موت، ذاتی چوٹ یا شدید جسمانی یا ماحولیاتی نقصان ("ہائی رسک ایکٹیویٹیز") کا باعث بن سکتی ہے۔ RPL خاص طور پر ہائی رسک سرگرمیوں کے لیے فٹنس کی کسی بھی واضح یا مضمر وارنٹی کو مسترد کرتا ہے اور ہائی رسک سرگرمیوں میں Raspberry Pi مصنوعات کے استعمال یا شمولیت کے لیے کوئی ذمہ داری قبول نہیں کرتا ہے۔

Raspberry Pi مصنوعات RPL کی معیاری شرائط کے تحت فراہم کی جاتی ہیں۔ RPL کی وسائل کی فراہمی RPL کی معیاری شرائط میں توسیع یا ترمیم نہیں کرتی ہے جس میں ان میں بیان کردہ دستبرداری اور وارنٹی شامل ہیں لیکن ان تک محدود نہیں۔

باب 1۔ تعارف

شکل 1. RP3A کی KiCad 2350D رینڈرنگ کم سے کم ڈیزائن سابقample

جب ہم نے پہلی بار Raspberry Pi RP2040 متعارف کرایا تو ہم نے ایک 'کم سے کم' ڈیزائن بھی جاری کیاample اور اس کے ساتھ گائیڈ ہارڈ ویئر ڈیزائن RP2040 کے ساتھ جس میں امید ہے کہ RP2040 کو ایک سادہ سرکٹ بورڈ میں کیسے استعمال کیا جا سکتا ہے، اور مختلف اجزاء کے انتخاب کیوں کیے گئے۔ RP235x سیریز کی آمد کے ساتھ، اب وقت آگیا ہے کہ اصل RP2040 Minimal ڈیزائن کو دوبارہ دیکھیں، اور اسے نئی خصوصیات کے حساب سے اپ ڈیٹ کریں، اور ہر پیکج کی مختلف حالتوں کے لیے بھی۔ RP2350A اس کے QFN-60 پیکیج کے ساتھ، اور RP2350B جو کہ QFN-80 ہے۔ ایک بار پھر، یہ ڈیزائن Kicad (7.0) فارمیٹ میں ہیں، اور ڈاؤن لوڈ کرنے کے لیے دستیاب ہیں۔https://datasheets.raspberrypi.com/rp2350/Minimal-KiCAD.zip).

کم سے کم بورڈ
اصل Minimal بورڈ RP2040 کو چلانے کے لیے درکار کم از کم بیرونی اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے ایک سادہ حوالہ ڈیزائن فراہم کرنے کی کوشش تھی اور اس کے پاس اب بھی تمام IO بے نقاب اور قابل رسائی ہیں۔ یہ بنیادی طور پر پاور سورس (5V سے 3.3V لکیری ریگولیٹر)، کرسٹل آسکیلیٹر، فلیش میموری، اور IO کنکشنز (ایک مائیکرو USB ساکٹ اور GPIO ہیڈرز) پر مشتمل تھا۔ نئی RP235x سیریز کے کم سے کم بورڈز بڑی حد تک ایک جیسے ہیں، لیکن نئے ہارڈ ویئر کی وجہ سے کچھ تبدیلیاں ضروری ہیں۔ اس کے علاوہ، اور ڈیزائن کی معمولی نوعیت کے خلاف جانے کے باوجود، میں نے بوٹسل اور رن کے لیے ایک علیحدہ SWD ہیڈر کے ساتھ کچھ بٹن شامل کیے ہیں، جس کا مطلب اس بار بالکل کم مایوس کن ڈیبگ تجربہ ہونا چاہیے۔ ڈیزائن کے لیے سختی سے ان بٹنوں کی ضرورت نہیں ہے، سگنلز اب بھی ہیڈرز پر دستیاب ہیں، اور اگر آپ خاص طور پر لاگت یا جگہ کے بارے میں ہوش میں ہیں، یا آپ میں ماسوچسٹک رجحانات ہیں تو انہیں چھوڑا جا سکتا ہے۔

RP2040 بمقابلہ RP235x سیریز
سب سے واضح تبدیلی پیکجوں میں ہے۔ جبکہ RP2040 ایک 7x7mm QFN-56 ہے، RP235x سیریز میں فی الحال چار مختلف اراکین ہیں۔ دو آلات ہیں جو ایک ہی QFN-60 پیکج کا اشتراک کرتے ہیں؛ RP2350A جس میں اندرونی فلیش اسٹوریج نہیں ہے، اور RP2354A جس میں ہوتا ہے۔ اسی طرح، QFN-80 بھی دو ذائقوں میں آتا ہے۔ فلیش کے ساتھ RP2354B، اور RP2350B بغیر۔ QFN-60 ڈیوائسز اور اصل RP2040 مشترکہ ہیری کا اشتراک کرتے ہیں۔tage.

ان میں سے ہر ایک کے پاس 30 GPIOs ہیں، جن میں سے چار ADC سے بھی جڑے ہوئے ہیں، اور سائز میں 7x7mm ہیں۔ اس کے باوجود، RP2350A RP2040 کے لیے ڈراپ ان متبادل نہیں ہے، کیونکہ ہر ایک پر پنوں کی تعداد مختلف ہے۔ اس کے برعکس، QFN-80 چپس میں اب 48 GPIOs ہیں، اور ان میں سے آٹھ اب ADC کے قابل ہیں۔ اس کی وجہ سے، اب ہمارے پاس دو کم سے کم بورڈز ہیں۔ ایک 60 پن ڈیوائسز کے لیے، اور ایک 80 کے لیے۔ یہ کم سے کم بورڈز بنیادی طور پر اندرونی فلیش (RP2350) کے بغیر پرزوں کے لیے بنائے گئے ہیں، تاہم ڈیزائن کو اندرونی فلیش ڈیوائسز (RP2354) کے ساتھ آسانی سے آن بورڈ فلیش کو چھوڑ کر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ میموری، یا یہاں تک کہ اسے ثانوی فلیش ڈیوائس کے طور پر استعمال کرنا (اس پر بعد میں مزید)۔ دونوں بورڈز کے درمیان بہت کم فرق ہے، اس حقیقت کے علاوہ کہ QFN-80 ورژن میں اضافی GPIO کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے ہیڈرز کی لمبی قطاریں ہیں، اور اس لیے بورڈ بڑا ہے۔

پیکیج کے علاوہ، RP235x سیریز اور RP2040 کے درمیان بورڈ کی سطح کا سب سے بڑا فرق بجلی کی فراہمی ہے۔ RP235x سیریز میں کچھ نئے پاور پن، اور ایک مختلف اندرونی ریگولیٹر ہے۔ RP100 کے 2040mA لکیری ریگولیٹر کو 200mA سوئچنگ ریگولیٹر سے تبدیل کر دیا گیا ہے، اور اس طرح، اس کے لیے کچھ خاص سرکٹری کی ضرورت ہوتی ہے، اور لے آؤٹ کے ساتھ کوئی خاص خیال نہیں رکھا جاتا ہے۔ یہ انتہائی سفارش کی جاتی ہے کہ آپ ہماری ترتیب اور اجزاء کے انتخاب کو قریب سے دیکھیں۔ ہم پہلے ہی ڈیزائن کے متعدد تکرار کرنے کے درد سے گزر چکے ہیں، لہذا امید ہے کہ آپ کو ایسا کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔

شکل 2. RP3B کی KiCad 2350D رینڈرنگ کم سے کم ڈیزائن سابقample

ڈیزائن
کم سے کم ڈیزائن کا ارادہ سابقamples کا مقصد RP235x سیریز کا استعمال کرتے ہوئے سادہ بورڈز کا ایک جوڑا بنانا ہے، جو کہ غیر ضروری طور پر غیر ملکی PCB ٹیکنالوجیز کا استعمال کیے بغیر سستے اور آسانی سے تیار ہونے کے قابل ہونا چاہیے۔ اس لیے کم سے کم بورڈز 2 پرتوں کے ڈیزائن ہیں، ان اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے جو عام طور پر دستیاب ہونے چاہئیں، اور سبھی بورڈ کے اوپری حصے پر نصب ہوتے ہیں۔ اگرچہ بڑے، آسانی سے ہاتھ سے سولڈر کے قابل اجزاء استعمال کرنا اچھا ہوگا، لیکن QFN چپس (0.4 ملی میٹر) کی چھوٹی پچ کا مطلب ہے کہ اگر تمام GPIO استعمال کیے جائیں تو کچھ 0402 (1005 میٹرک) غیر فعال اجزاء کا استعمال ناگزیر ہے۔ اگرچہ 0402 کے اجزاء کو ہینڈ سولڈرنگ ایک مہذب سولڈرنگ آئرن کے ساتھ زیادہ مشکل نہیں ہے، لیکن ماہر آلات کے بغیر QFNs کو سولڈر کرنا تقریباً ناممکن ہے۔

اگلے چند حصوں میں، میں یہ بتانے کی کوشش کرنے جا رہا ہوں کہ اضافی سرکٹری کس چیز کے لیے ہے، اور امید ہے کہ ہم نے وہ انتخاب کیسے کیا جو ہم نے کیے تھے۔ جیسا کہ میں اصل میں دو الگ الگ ڈیزائنوں کے بارے میں بات کرنے جا رہا ہوں، ہر ایک پیکج کے سائز کے لیے، میں نے کوشش کی ہے کہ چیزوں کو جتنا آسان ہو سکے رکھنے کی کوشش کی جائے۔ جہاں تک ممکن ہے، دونوں بورڈز کے تمام اجزاء کے حوالے ایک جیسے ہیں، لہذا اگر میں U1، R1، وغیرہ کا حوالہ دوں، تو یہ دونوں بورڈز کے لیے یکساں طور پر متعلقہ ہے۔ واضح رعایت یہ ہے کہ جب جزو صرف بورڈز میں سے ایک پر ہو (تمام صورتوں میں، یہ بڑے 80 پن ویرینٹ پر ہوگا)، تو زیر بحث جزو صرف QFN-80 ڈیزائن پر ہوگا؛ سابق کے لیےample, R13 صرف اس بورڈ پر ظاہر ہوتا ہے۔

باب 2۔ طاقت

RP235x سیریز اور RP2040 کے پاور سپلائیز میں اس بار کچھ فرق ہے، حالانکہ اس کی آسان ترین ترتیب میں، اسے اب بھی دو سپلائیز، 3.3V اور 1.1V کی ضرورت ہے۔ RP235x سیریز بیک وقت زیادہ طاقت کی بھوک لگی ہے، کیونکہ اس کی کارکردگی زیادہ ہے، اور اس کے پیشرو کی نسبت زیادہ سستی (جب کم پاور والی حالت میں ہو)، اور اسی لیے RP2040 پر لکیری ریگولیٹر کو سوئچنگ ریگولیٹر کے ساتھ اپ گریڈ کیا گیا ہے۔ یہ ہمیں اعلی دھاروں پر زیادہ بجلی کی کارکردگی کی اجازت دیتا ہے (پہلے 200mA کے مقابلے میں 100mA تک)۔

نیا آن چپ والیومtagای ریگولیٹر

شکل 3۔ اسکیمیٹک سیکشن جو اندرونی ریگولیٹر سرکٹ دکھا رہا ہے۔

RP2040 کے لکیری ریگولیٹر میں چپ پر DVDD کی فراہمی کے لیے دو پن، ایک 3.3V ان پٹ، اور 1.1V آؤٹ پٹ تھا۔ اس بار، RP235x سیریز کے ریگولیٹر میں پانچ پن ہیں، اور اسے کام کرنے کے لیے کچھ بیرونی اجزاء کی ضرورت ہے۔ اگرچہ یہ استعمال کے لحاظ سے تھوڑا سا پسماندہ قدم لگتا ہے، سوئچنگ ریگولیٹر کے پاس ایڈوان ہےtagزیادہ لوڈ کرنٹ پر زیادہ طاقت کا موثر ہونا۔

جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے، ریگولیٹر 3.3V ان پٹ والیوم کو جوڑنے والے اندرونی ٹرانجسٹر کو تیزی سے آن اور آف کرتا ہے۔tage (VREG_VIN) کو VREG_LX پن تک، اور ایک انڈکٹر (L1) اور ایک آؤٹ پٹ کیپسیٹر (C7) کی مدد سے، یہ ڈی سی آؤٹ پٹ والیوم تیار کر سکتا ہے۔tage جس کو ان پٹ سے ہٹا دیا گیا ہے۔ VREG_FB پن آؤٹ پٹ والیوم کو مانیٹر کرتا ہے۔tage، اور سوئچنگ سائیکل کے آن/آف تناسب کو ایڈجسٹ کرتا ہے، اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ مطلوبہ والیومtagای کو برقرار رکھا جاتا ہے۔ چونکہ بڑے کرنٹ کو VREG_VIN سے VREG_LX میں تبدیل کیا جاتا ہے، ان پٹ کے قریب ایک بڑے کپیسیٹر (C6) کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے ہم 3.3V کی سپلائی کو زیادہ پریشان نہیں کرتے ہیں۔ ان بڑے سوئچنگ کرنٹ کے بارے میں بات کرتے ہوئے، ریگولیٹر اپنے گراؤنڈ ریٹرن کنکشن، VREG_PGND کے ساتھ بھی آتا ہے۔ اسی طرح VREG_VIN اور VREG_LX کے ساتھ، اس کنکشن کا لے آؤٹ اہم ہے، اور جب کہ VREG_PGND کو مین GND سے جوڑنا ضروری ہے، اسے اس طرح کیا جانا چاہیے کہ تمام بڑے سوئچنگ کرنٹ براہ راست PGND پن پر واپس آجائیں، باقی کو پریشان کیے بغیر۔ GND بہت زیادہ

آخری پن VREG_AVDD ہے، جو ریگولیٹر کے اندر اینالاگ سرکٹری فراہم کرتا ہے، اور یہ شور کے لیے بہت حساس ہے۔

شکل 4. اسکیمیٹک سیکشن جو ریگولیٹر کا پی سی بی لے آؤٹ دکھا رہا ہے۔

کم سے کم بورڈز پر ریگولیٹر کی ترتیب Raspberry Pi Pico 2 کی بہت قریب سے عکاسی کرتی ہے۔ اس سرکٹ کے ڈیزائن میں بہت زیادہ کام کیا گیا ہے، جس میں پی سی بی کی بہت سی تکرار کی ضرورت ہے تاکہ اسے اتنا ہی اچھا بنایا جا سکے جتنا کہ ہم ممکن ہے۔ کر سکتے ہیں جب کہ آپ ان اجزاء کو مختلف طریقوں سے رکھ سکتے ہیں اور پھر بھی ریگولیٹر کو 'کام' کرنے کے لیے حاصل کر سکتے ہیں (یعنی، آؤٹ پٹ والیوم تیار کریںtage تقریبا صحیح سطح پر، اس کو چلانے والے کوڈ کو حاصل کرنے کے لیے کافی اچھا ہے)، ہم نے محسوس کیا ہے کہ ہمارے ریگولیٹر کو خوش رکھنے کے لیے اسے بالکل صحیح طریقے سے برتاؤ کرنے کی ضرورت ہے، اور خوش ہونے سے، میرا مطلب ہے صحیح آؤٹ پٹ والیوم تیار کرنا۔tage لوڈ موجودہ حالات کی ایک حد کے تحت۔
اس پر اپنے تجربات کرتے ہوئے ہمیں یہ یاد دلانے پر کچھ مایوسی ہوئی کہ فزکس کی تکلیف دہ دنیا کو ہمیشہ نظر انداز نہیں کیا جا سکتا۔ ہم، انجینئرز کے طور پر، بڑی حد تک کوشش کرتے ہیں اور بالکل یہی کرتے ہیں۔ اجزاء کو آسان بنانا، (اکثر) معمولی جسمانی خصوصیات کو نظر انداز کرنا، اور اس کے بجائے اس پراپرٹی پر توجہ مرکوز کرنا جس میں ہماری دلچسپی ہے۔ampمثال کے طور پر، ایک سادہ ریزسٹر میں نہ صرف مزاحمت ہوتی ہے بلکہ انڈکٹنس وغیرہ بھی ہوتی ہے۔ ہمارے معاملے میں، ہم نے (دوبارہ) دریافت کیا کہ انڈکٹرز کا مقناطیسی میدان ان کے ساتھ منسلک ہوتا ہے، اور اہم بات یہ ہے کہ کنڈلی کس سمت سے نکلتی ہے زخم ہے، اور کرنٹ کے بہاؤ کی سمت۔ ہمیں یہ بھی یاد دلایا گیا کہ 'مکمل طور پر' شیلڈ انڈکٹر کا مطلب یہ نہیں ہے کہ آپ کے خیال میں یہ ہوسکتا ہے۔ مقناطیسی میدان کافی حد تک کم ہو گیا ہے، لیکن کچھ اب بھی بچ جاتے ہیں۔ ہم نے پایا کہ ریگولیٹر کی کارکردگی کو بڑے پیمانے پر بہتر کیا جا سکتا ہے اگر انڈکٹر 'صحیح طریقے سے راؤنڈ' ہو۔
اس سے پتہ چلتا ہے کہ 'غلط طریقے سے راؤنڈ' انڈکٹر سے خارج ہونے والا مقناطیسی فیلڈ ریگولیٹر آؤٹ پٹ کیپسیٹر (C7) میں مداخلت کرتا ہے، جس کے نتیجے میں RP2350 کے اندر کنٹرول سرکٹری خراب ہو جاتی ہے۔ مناسب واقفیت میں انڈکٹر کے ساتھ، اور یہاں استعمال ہونے والے درست ترتیب اور اجزاء کے انتخاب کے ساتھ، پھر یہ مسئلہ دور ہو جاتا ہے۔ بلاشبہ دیگر ترتیب، اجزاء، وغیرہ ہوں گے، جو کسی بھی واقفیت میں انڈکٹر کے ساتھ کام کر سکتے ہیں، لیکن وہ ایسا کرنے کے لیے پی سی بی کی بہت زیادہ جگہ استعمال کریں گے۔ ہم نے یہ تجویز کردہ ترتیب لوگوں کو بچانے کے لیے فراہم کی ہے جو ہم نے اس کمپیکٹ اور اچھے برتاؤ والے حل کو تیار کرنے اور بہتر بنانے میں گزارے ہیں انجینئرنگ کے بہت سے گھنٹے۔
مزید بات یہ ہے کہ ہم یہ کہہ رہے ہیں کہ اگر آپ ہمارے سابق کو استعمال نہ کرنے کا انتخاب کرتے ہیں۔ample, پھر آپ اپنے خطرے پر ایسا کرتے ہیں. جیسا کہ ہم پہلے ہی RP2040 اور کرسٹل سرکٹ کے ساتھ کرتے ہیں، جہاں ہم اصرار کرتے ہیں (اچھی طرح سے، سختی سے تجویز کرتے ہیں) کہ آپ ایک خاص حصہ استعمال کریں (ہم اس دستاویز کے کرسٹل سیکشن میں دوبارہ کریں گے)۔
ان چھوٹے انڈکٹرز کی سمتیت کو عالمی سطح پر نظر انداز کیا جاتا ہے، کنڈلی کی سمت بندی کا اندازہ لگانا ناممکن ہے، اور تصادفی طور پر اجزاء کی ریل کے ساتھ تقسیم کیا جاتا ہے۔ انڈکٹر کیس کے بڑے سائز میں اکثر ان پر قطبی نشانات پائے جاتے ہیں، تاہم ہم نے جو 0806 (2016 میٹرک) کیس سائز منتخب کیا ہے اس میں ہمیں کوئی مناسب نہیں مل سکا۔ اس مقصد کے لیے، ہم نے Abracon کے ساتھ کام کیا ہے تاکہ قطبیت کی نشاندہی کرنے کے لیے ڈاٹ کے ساتھ ایک 3.3μH حصہ تیار کیا جا سکے، اور اہم بات یہ ہے کہ ان سب کے ساتھ ایک ہی طرح سے منسلک ہوں۔ TBD تقسیم کنندگان سے عام لوگوں کے لیے دستیاب ہیں (یا بہت جلد)۔ جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، VREG_AVDD سپلائی شور کے لیے بہت حساس ہے، اور اس لیے اسے فلٹر کرنے کی ضرورت ہے۔ ہم نے پایا کہ جیسا کہ VREG_AVDD صرف 200μA کے ارد گرد کھینچتا ہے، 33Ω اور 4.7μF کا RC فلٹر کافی ہے۔
لہذا، دوبارہ حاصل کرنے کے لئے، استعمال ہونے والے اجزاء ہوں گے…
- C6، C7 اور C9 - 4.7μF (0402، 1005 میٹرک)
- L1 - Abracon TBD (0806، 2016 میٹرک)
- R3 - 33Ω (0402، 1005 میٹرک)
RP2350 ڈیٹا شیٹ میں ریگولیٹر لے آؤٹ کی سفارشات پر مزید تفصیلی بحث ہے، براہ کرم بیرونی اجزاء اور PCB لے آؤٹ کی ضروریات دیکھیں۔

ان پٹ سپلائی

اس ڈیزائن کے لیے ان پٹ پاور کنکشن مائیکرو-USB کنیکٹر کے 5V VBUS پن کے ذریعے ہے (شکل 1 میں J5 کا لیبل لگا ہوا ہے)۔ یہ الیکٹرانک آلات کو طاقت دینے کا ایک عام طریقہ ہے، اور یہ یہاں سمجھ میں آتا ہے، کیونکہ RP2350 میں USB کی فعالیت ہے، جسے ہم اس کنیکٹر کے ڈیٹا پن پر وائرنگ کریں گے۔ جیسا کہ ہمیں اس ڈیزائن کے لیے صرف 3.3V کی ضرورت ہے (1.1V سپلائی اندرونی سے آتی ہے)، ہمیں آنے والی 5V USB سپلائی کو کم کرنے کی ضرورت ہے، اس صورت میں، ایک اور بیرونی والیوم کا استعمال کرتے ہوئےtagای ریگولیٹر، اس معاملے میں ایک لکیری ریگولیٹر (عرف لو ڈراپ آؤٹ ریگولیٹر، یا ایل ڈی او)۔ پہلے ایک موثر سوئچنگ ریگولیٹر کے استعمال کی خوبیوں کو سراہنے کے بعد، یہاں بھی اسے استعمال کرنا ایک دانشمندانہ انتخاب ہو سکتا ہے، لیکن میں نے سادگی کا انتخاب کیا ہے۔ سب سے پہلے، LDO کا استعمال تقریباً ہمیشہ آسان ہوتا ہے۔ یہ معلوم کرنے کے لیے کسی حساب کی ضرورت نہیں ہے کہ آپ کو کس سائز کا انڈکٹر استعمال کرنا چاہیے، یا آؤٹ پٹ کیپسیٹرز کتنے بڑے ہیں، اور لے آؤٹ عام طور پر بہت زیادہ سیدھا ہوتا ہے۔ دوم، طاقت کے ہر آخری قطرے کو بچانا یہاں مقصد نہیں ہے۔ اگر ایسا ہوتا تو، میں سنجیدگی سے سوئچنگ ریگولیٹر استعمال کرنے پر غور کروں گا، اور آپ کو ایک سابق مل سکتا ہے۔ampRaspberry Pi Pico 2 پر ایسا کرنے کے لیے۔ اور تیسرا، میں اس سرکٹ کو 'ادھار' لے سکتا ہوں جو میں نے پہلے Minimal بورڈ کے RP2040 ورژن پر استعمال کیا تھا۔ یہاں منتخب کردہ NCP1117 (U2) کا ایک مقررہ آؤٹ پٹ 3.3V ہے، وسیع پیمانے پر دستیاب ہے، اور یہ 1A تک کرنٹ فراہم کر سکتا ہے، جو زیادہ تر ڈیزائنوں کے لیے کافی ہوگا۔ NCP1117 کی ڈیٹا شیٹ پر ایک نظر ہمیں بتاتی ہے کہ اس ڈیوائس کو ان پٹ پر ایک 10μF کپیسیٹر کی ضرورت ہے، اور دوسرے کو آؤٹ پٹ پر (C1 اور C5)۔

ڈیکپلنگ کیپسیٹرز

شکل 6۔ اسکیمیٹک سیکشن جس میں RP2350 پاور سپلائی ان پٹ دکھا رہا ہے، والیومtage ریگولیٹر اور decoupling capacitors

پاور سپلائی ڈیزائن کا ایک اور پہلو RP2350 کے لیے درکار ڈیکپلنگ کیپسیٹرز ہیں۔ یہ دو بنیادی افعال فراہم کرتے ہیں۔ سب سے پہلے، وہ پاور سپلائی کے شور کو فلٹر کرتے ہیں، اور دوسرا، چارج کی مقامی سپلائی فراہم کرتے ہیں جسے RP2350 کے اندر موجود سرکٹس مختصر نوٹس پر استعمال کر سکتے ہیں۔ یہ والیوم کو روکتا ہے۔tagای لیول فوری طور پر بہت زیادہ گرنے سے جب موجودہ مانگ اچانک بڑھ جاتی ہے۔ کیونکہ، اس کے لیے، یہ ضروری ہے کہ ڈیکپلنگ کو پاور پن کے قریب رکھا جائے۔ عام طور پر، ہم 100nF کیپسیٹر فی پاور پن کے استعمال کی تجویز کرتے ہیں، تاہم، ہم چند مثالوں میں اس اصول سے ہٹ جاتے ہیں۔

شکل 7. ترتیب کا سیکشن RP2350 روٹنگ اور ڈیکپلنگ کو دکھا رہا ہے۔

سب سے پہلے، تمام چپ پنوں کے لیے کافی جگہ رکھنے کے لیے، ڈیوائس سے دور، ہمیں ڈیکپلنگ کیپسیٹرز کی مقدار کے ساتھ سمجھوتہ کرنا ہوگا جو ہم استعمال کر سکتے ہیں۔ اس ڈیزائن میں، RP53A کے پن 54 اور 2350 (RP68B کے پن 69 اور 2350) ایک ہی کپیسیٹر کا اشتراک کرتے ہیں (شکل 12 اور شکل 7 میں C6)، کیونکہ ڈیوائس کے اس طرف زیادہ جگہ نہیں ہے، اور اجزاء اور ریگولیٹر کی ترتیب کو ترجیح دی جائے۔
اس جگہ کی کمی کو کسی حد تک دور کیا جا سکتا ہے اگر ہم زیادہ پیچیدہ/مہنگی ٹکنالوجی کا استعمال کریں، جیسے چھوٹے پرزے، یا اوپر اور نیچے دونوں طرف پرزوں کے ساتھ چار پرت والا پی سی بی۔ یہ ایک ڈیزائن ٹریڈ آف ہے؛ ہم نے پیچیدگی اور لاگت کو کم کیا ہے، کم ڈیکپلنگ کیپیسیٹینس ہونے کی قیمت پر، اور کیپسیٹرز جو چپ سے زیادہ سے زیادہ دور ہیں (اس سے انڈکٹنس میں اضافہ ہوتا ہے)۔ اس سے زیادہ سے زیادہ رفتار کو محدود کرنے کا اثر ہو سکتا ہے جس پر ڈیزائن کام کر سکتا ہے، جیسا کہ جلدtage سپلائی بہت شور مچا سکتی ہے اور کم از کم اجازت والی والیوم سے نیچے گر سکتی ہے۔tage لیکن زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے، یہ ٹریڈ آف قابل قبول ہونا چاہیے۔

100nF اصول سے دوسرا انحراف ہے لہذا ہم والیوم کو مزید بہتر بنا سکتے ہیں۔tagای ریگولیٹر کی کارکردگی؛ ہم C4.7 کے لیے 10μF استعمال کرنے کی تجویز کرتے ہیں، جو ریگولیٹر سے چپ کے دوسری طرف رکھا جاتا ہے۔

باب 3۔ فلیش میموری

بنیادی فلیش

شکل 8۔ اسکیمیٹک سیکشن بنیادی فلیش میموری اور USB_BOOT سرکٹری دکھا رہا ہے۔

پروگرام کوڈ کو ذخیرہ کرنے کے قابل ہونے کے لیے جس سے RP2350 بوٹ اور چل سکتا ہے، ہمیں فلیش میموری، خاص طور پر، کواڈ ایس پی آئی فلیش میموری استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ یہاں منتخب کردہ ڈیوائس W25Q128JVS ڈیوائس ہے (شکل 3 میں U8)، جو کہ 128Mbit چپ (16MB) ہے۔ یہ میموری کا سب سے بڑا سائز ہے جسے RP2350 سپورٹ کر سکتا ہے۔ اگر آپ کی مخصوص ایپلیکیشن کو زیادہ اسٹوریج کی ضرورت نہیں ہے، تو اس کے بجائے ایک چھوٹی، سستی میموری استعمال کی جا سکتی ہے۔
چونکہ یہ ڈیٹابس کافی زیادہ فریکوئنسی ہو سکتا ہے اور باقاعدگی سے استعمال میں رہتا ہے، اس لیے RP2350 کے QSPI پنوں کو براہ راست فلیش پر وائر کیا جانا چاہیے، سگنل کی سالمیت کو برقرار رکھنے کے لیے مختصر کنکشن کا استعمال کرتے ہوئے، اور ارد گرد کے سرکٹس میں کراسسٹالک کو بھی کم کرنا چاہیے۔ Crosstalk وہ جگہ ہے جہاں ایک سرکٹ نیٹ پر سگنل ناپسندیدہ والیوم کو آمادہ کر سکتے ہیں۔tagپڑوسی سرکٹ پر ہے، ممکنہ طور پر غلطیوں کا سبب بنتا ہے۔

QSPI_SS سگنل ایک خاص معاملہ ہے۔ یہ براہ راست فلیش سے جڑا ہوا ہے، لیکن اس میں دو ریزسٹر بھی ہیں (اچھی طرح سے، چار، لیکن میں اس پر بعد میں آؤں گا) اس سے جڑے ہوئے ہیں۔ پہلا (R1) 3.3V سپلائی تک پل اپ ہے۔ فلیش میموری کے لیے چپ سلیکٹ ان پٹ کا ایک ہی والیوم پر ہونا ضروری ہے۔tage اپنے 3.3V سپلائی پن کے طور پر جیسا کہ ڈیوائس پاور اپ ہوتی ہے، بصورت دیگر، یہ صحیح طریقے سے کام نہیں کرتا ہے۔ جب RP2350 پاور اپ ہو جاتا ہے، تو اس کا QSPI_SS پن خود بخود پل اپ پر ڈیفالٹ ہو جائے گا، لیکن سوئچ آن کے دوران ایک مختصر وقت ہوتا ہے جہاں QSPI_SS پن کی حالت کی ضمانت نہیں دی جا سکتی۔ پل اپ ریزسٹر کا اضافہ یقینی بناتا ہے کہ یہ ضرورت ہمیشہ پوری ہوگی۔ R1 کو اسکیمیٹک پر DNF (Do Not Fit) کے طور پر نشان زد کیا گیا ہے، جیسا کہ ہم نے پایا ہے کہ اس مخصوص فلیش ڈیوائس کے ساتھ، بیرونی پل اپ غیر ضروری ہے۔ تاہم، اگر کوئی مختلف فلیش استعمال کیا جاتا ہے، تو یہ ضروری ہو سکتا ہے کہ یہاں 10kΩ ریزسٹر داخل کیا جا سکے، اس لیے اسے صرف اس صورت میں شامل کیا گیا ہے۔
دوسرا ریزسٹر (R6) ایک 1kΩ ریزسٹر ہے، جو 'USB_BOOT' لیبل والے پش بٹن (SW1) سے جڑا ہوا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ QSPI_SS پن کو 'بوٹ اسٹریپ' کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ RP2350 بوٹ کی ترتیب کے دوران اس I/O کی قدر کو چیک کرتا ہے، اور اگر یہ منطق 0 پایا جاتا ہے، تو RP2350 BOOTSEL موڈ میں واپس آجاتا ہے، جہاں RP2350 خود کو USB ماس اسٹوریج ڈیوائس کے طور پر پیش کرتا ہے، اور کوڈ کو براہ راست کاپی کیا جا سکتا ہے۔ اس کو اگر ہم صرف بٹن کو دباتے ہیں، تو ہم QSPI_SS پن کو زمین پر کھینچتے ہیں، اور اگر ڈیوائس کو بعد میں دوبارہ ترتیب دیا جاتا ہے (جیسے RUN پن کو ٹوگل کرکے)، RP2350 فلیش کے مواد کو چلانے کی کوشش کرنے کے بجائے BOOTSEL موڈ میں دوبارہ شروع ہو جائے گا۔ یہ ریزسٹرس، R2 اور R6 (R9 اور R10 بھی) کو فلیش چپ کے قریب رکھا جانا چاہیے، اس لیے ہم تانبے کی پٹریوں کی اضافی لمبائی سے بچتے ہیں جو سگنل کو متاثر کر سکتے ہیں۔
مندرجہ بالا سبھی خاص طور پر RP2350 پر لاگو ہوتے ہیں، جس میں کوئی اندرونی فلیش نہیں ہے۔ بلاشبہ، RP2354 ڈیوائسز میں اندرونی 2MB فلیش میموریز ہوتی ہیں، اس لیے بیرونی U3 میموری کی ضرورت نہیں ہے، اس لیے U3 کو اسکیمیٹک سے محفوظ طریقے سے ہٹایا جا سکتا ہے، یا صرف غیر آباد چھوڑ دیا جا سکتا ہے۔ ان میں سے کسی بھی صورت میں، ہم اب بھی USB_BOOT سوئچ کو QSPI_SS سے منسلک رکھنا چاہیں گے، تاکہ ہم اب بھی USB بوٹ موڈ میں داخل ہو سکیں۔

سیکنڈری فلیش یا PSRAM

RP235x سیریز اب اسی QSPI پنوں کا استعمال کرتے ہوئے دوسرے میموری ڈیوائس کو سپورٹ کرتی ہے، جس میں ایک GPIO اضافی چپ سلیکٹ فراہم کرتا ہے۔ لہذا، اگر ہم ایک RP2354 استعمال کر رہے ہیں (جس میں اندرونی فلیش ہے)، تو ہم U3 کو سیکنڈری فلیش کے طور پر استعمال کر سکتے ہیں، یا اسے PSRAM ڈیوائس سے بھی بدل سکتے ہیں۔ ایسا کرنے کے لیے، ہمیں QSPI_SS کو U3 سے منقطع کرنے کی ضرورت ہے، اور اس کے بجائے اسے کسی مناسب GPIO سے جوڑنا ہوگا۔ چپ سلیکٹ (XIP_CS1n) ہونے کے قابل قریب ترین GPIO GPIO0 ہے، لہذا R0 سے 10Ω کو ہٹا کر، اور اسے R9 پر فٹ کر کے، اب ہم آن چپ فلیش کے علاوہ U3 تک رسائی حاصل کر سکتے ہیں۔ مکمل طور پر ایڈوان لینے کے لئےtagاس خصوصیت میں سے، جہاں ہمارے پاس دو بیرونی میموری ڈیوائسز ہیں تاکہ فلیش لیس RP2350 حصوں سے فائدہ ہو سکے، RP2350B کے لیے دو کم سے کم بورڈز میں سے بڑے میں اضافی میموری چپ کے لیے اختیاری فٹ پرنٹ (U4) شامل ہے۔

شکل 9. اسکیمیٹک سیکشن اختیاری سیکنڈری میموری ڈیوائس دکھا رہا ہے۔

اس ڈیوائس کو استعمال کرنے کے قابل ہونے کے لیے، ظاہر ہے کہ اسے آباد ہونا پڑے گا، نیز R11 (0Ω)، اور R13 (10KΩ)۔ R11 کا اضافہ GPIO0 (XIP_CS1n سگنل) کو دوسری میموری کے چپ سلیکٹ سے جوڑتا ہے۔ اس وقت چپ سلیکٹ پن پر پل اپ کی ضرور ضرورت ہے، کیونکہ GPIO0 کی ڈیفالٹ حالت کو پاور اپ پر کم کھینچنا ہے، جس کی وجہ سے ہمارا فلیش ڈیوائس فیل ہو جائے گا۔ U22 کے لیے مقامی پاور سپلائی ڈیکپلنگ فراہم کرنے کے لیے بھی C4 کی ضرورت ہوگی۔

تائید شدہ فلیش چپس
ابتدائی فلیش پروب کی ترتیب، دوسرے s کو نکالنے کے لیے نیچے کی طرف سے استعمال کیا جاتا ہے۔tage فلیش سے، ایک 03h سیریل ریڈ کمانڈ استعمال کرتا ہے، جس میں 24 بٹ ایڈریسنگ، اور تقریباً 1MHz کی سیریل گھڑی ہے۔ یہ گھڑی کی قطبیت اور گھڑی کے مرحلے کے چار مجموعوں کے ذریعے بار بار چکر لگاتا ہے، ایک درست سیکنڈ کی تلاش میںtagای سی آر سی 32 چیکسم۔
دوسرے ایس کے طور پرtage پھر اسی 03h سیریل ریڈ کمانڈ کا استعمال کرتے ہوئے ایگزیکٹ ان پلیس کو کنفیگر کرنے کے لیے آزاد ہے، RP2350 03 بٹ ایڈریسنگ کے ساتھ 24h سیریل ریڈ کو سپورٹ کرنے والی کسی بھی چپ کے ساتھ کیشڈ فلیش ایکزیکیوٹ ان پلیس انجام دے سکتا ہے، جس میں زیادہ تر 25 سیریز کے فلیش ڈیوائسز شامل ہیں۔ . SDK ایک سابقہ فراہم کرتا ہے۔ampلی سیکنڈ ایسtage برائے CPOL=0 CPHA=0، at https://github.com/raspberrypi/pico-sdk/blob/master/src/rp2350/boot_stage2/boot2_generic_03h.S. نیچے میں معمولات کا استعمال کرتے ہوئے فلیش پروگرامنگ کو سپورٹ کرنے کے لیے، ڈیوائس کو درج ذیل کمانڈز کا بھی جواب دینا چاہیے۔

02h 256 بائٹ صفحہ پروگرام
05h اسٹیٹس رجسٹر پڑھیں
06h سیٹ رائٹ ایبل لیچ

20h 4kB سیکٹر ایریز

RP2350 دوہری-SPI اور QSPI تک رسائی کے طریقوں کی وسیع اقسام کو بھی سپورٹ کرتا ہے۔ سابق کے لیےampلی، https://github.com/raspberrypi/pico-sdk/blob/master/src/rp2350/boot_stage2/boot2_w25q080.S کواڈ-IO مسلسل پڑھنے کے موڈ کے لیے Winbond W25Q-series ڈیوائس کو ترتیب دیتا ہے، جہاں RP2350 کواڈ-IO ایڈریس بھیجتا ہے (بغیر کمانڈ کے سابقہ کے) اور فلیش کواڈ-IO ڈیٹا کے ساتھ جواب دیتا ہے۔

فلیش XIP موڈز کے ساتھ کچھ احتیاط کی ضرورت ہے جہاں فلیش ڈیوائس معیاری سیریل کمانڈز کا جواب دینا بند کر دیتی ہے، جیسا کہ اوپر بیان کردہ Winbond مسلسل پڑھنے کا موڈ۔ جب RP2350 کو دوبارہ ترتیب دیا جاتا ہے تو یہ مسائل کا سبب بن سکتا ہے، لیکن فلیش ڈیوائس پاور سائیکل نہیں ہے، کیونکہ فلیش پھر بوٹروم کے فلیش پروب کی ترتیب کا جواب نہیں دے گا۔ 03h سیریل ریڈ جاری کرنے سے پہلے، بوٹروم ہمیشہ مندرجہ ذیل مقررہ ترتیب جاری کرتا ہے، جو کہ فلیش ڈیوائسز کی ایک رینج پر XIP کو بند کرنے کے لیے بہترین کوشش کا سلسلہ ہے:

CSn=1, IO[3:0]=4'b0000 (تنازعہ سے بچنے کے لیے پل ڈاون کے ذریعے)، جاری کریں ×32 گھڑیاں
CSn=0, IO[3:0]=4'b1111 (جھگڑے سے بچنے کے لیے پل اپس کے ذریعے)، جاری کریں ×32 گھڑیاں
CSn=1

CSn=0، MOSI=1'b1 (ڈرائیو لو-Z، دیگر تمام I/Os Hi-Z)، شمارہ ×16 گھڑیاں

اگر آپ کا منتخب کردہ آلہ اپنے مسلسل پڑھنے کے موڈ میں ہونے پر اس ترتیب کا جواب نہیں دیتا ہے، تو اسے ایسی حالت میں رکھنا چاہیے جہاں ہر منتقلی کو سیریل کمانڈ کے ذریعے پہلے سے لگایا گیا ہو، بصورت دیگر RP2350 اندرونی ری سیٹ کے بعد بازیافت نہیں ہو سکے گا۔
QSPI پر مزید تفصیلات کے لیے، براہ کرم RP2350 ڈیٹا شیٹ میں QSPI میموری انٹرفیس (QMI) دیکھیں۔

باب 4. کرسٹل آسکیلیٹر

شکل 10۔ اسکیمیٹک سیکشن کرسٹل آسکیلیٹر اور لوڈ کیپسیٹرز دکھا رہا ہے

سخت الفاظ میں، RP2350 کو درحقیقت بیرونی گھڑی کے ذریعہ کی ضرورت نہیں ہے، کیونکہ اس کا اپنا اندرونی آسکیلیٹر ہے۔ تاہم، چونکہ اس اندرونی آسکیلیٹر کی فریکوئنسی اچھی طرح سے متعین یا کنٹرول نہیں ہے، چپ سے چپ تک مختلف ہوتی ہے، اور ساتھ ہی مختلف سپلائی والیوم کے ساتھtages اور درجہ حرارت، یہ ایک مستحکم بیرونی فریکوئنسی ذریعہ استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔ وہ ایپلیکیشنز جو عین تعدد پر انحصار کرتی ہیں بیرونی فریکوئنسی کے ذریعہ کے بغیر ممکن نہیں ہیں، USB ایک پرائم ایکس ہونے کی وجہ سےample
بیرونی فریکوئنسی سورس فراہم کرنا دو طریقوں میں سے کسی ایک طریقے سے کیا جا سکتا ہے: یا تو CMOS آؤٹ پٹ کے ساتھ گھڑی کا ذریعہ فراہم کر کے (IOVDD والیوم کی مربع لہرtage) XIN پن میں، یا اس کے درمیان منسلک 12MHz کرسٹل استعمال کرکے
XIN اور XOUT۔ کرسٹل کا استعمال یہاں ترجیحی آپشن ہے، کیونکہ یہ دونوں نسبتاً سستے اور بہت درست ہیں۔

اس ڈیزائن کے لیے منتخب کرسٹل ایک ABM8-272-T3 ہے (شکل 1 میں Y10)۔ یہ وہی 12MHz کرسٹل ہے جو Raspberry Pi Pico اور Raspberry Pi Pico 2 پر استعمال ہوتا ہے۔ ہم اس کرسٹل کو ساتھ والے سرکٹری کے ساتھ استعمال کرنے کی انتہائی سفارش کرتے ہیں تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ گھڑی خود کرسٹل کو نقصان پہنچائے بغیر تمام حالات میں تیزی سے شروع ہوتی ہے۔ کرسٹل میں 30ppm فریکوئنسی رواداری ہے، جو زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے کافی اچھی ہونی چاہیے۔ +/-30ppm کی فریکوئنسی رواداری کے ساتھ، اس میں زیادہ سے زیادہ ESR 50Ω، اور 10pF کی لوڈ کیپیسیٹینس ہے، ان دونوں کا اثر ساتھ والے اجزاء کے انتخاب پر ہے۔
مطلوبہ فریکوئنسی پر کرسٹل کے دوڑنے کے لیے، مینوفیکچرر لوڈ کیپیسیٹینس بتاتا ہے جو اسے ایسا کرنے کے لیے درکار ہے، اور اس صورت میں، یہ 10pF ہے۔ یہ لوڈ کیپیسیٹینس مساوی قیمت کے دو کیپسیٹرز رکھ کر حاصل کیا جاتا ہے، ایک کرسٹل کے ہر ایک طرف زمین پر (C3 اور C4)۔ کرسٹل کے نقطہ نظر سے view، یہ کیپسیٹرز اس کے دو ٹرمینلز کے درمیان سیریز میں جڑے ہوئے ہیں۔ بنیادی سرکٹ تھیوری ہمیں بتاتی ہے کہ وہ (C3*C4)/(C3+C4) کی گنجائش دینے کے لیے یکجا ہوتے ہیں، اور بطور C3=C4، پھر یہ صرف C3/2 ہے۔ اس میں سابقample، ہم نے 15pF capacitors استعمال کیے ہیں، لہذا سیریز کا مجموعہ 7.5pF ہے۔ اس جان بوجھ کر لوڈ کیپیسیٹینس کے علاوہ، ہمیں غیر ارادی اضافی گنجائش، یا طفیلی کیپیسیٹینس کے لیے ایک قدر بھی شامل کرنی چاہیے، جو ہمیں PCB ٹریکس اور RP2350 کے XIN اور XOUT پنوں سے حاصل ہوتی ہے۔ ہم اس کے لیے 3pF کی قدر فرض کریں گے، اور چونکہ یہ گنجائش C3 اور C4 کے متوازی ہے، اس لیے ہم اسے صرف 10.5pF کی کل لوڈ کیپیسیٹینس دینے کے لیے شامل کرتے ہیں، جو کہ 10pF کے ہدف کے کافی قریب ہے۔ جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں، پی سی بی کے نشانات کی پرجیوی گنجائش ایک عنصر ہے، اور اس لیے ہمیں انہیں چھوٹا رکھنے کی ضرورت ہے تاکہ ہم کرسٹل کو پریشان نہ کریں اور اسے حسب منشا دوڑنے سے روکیں۔ کوشش کریں اور لے آؤٹ کو جتنا ممکن ہو سکے مختصر رکھیں۔
دوسرا غور کرسٹل کی زیادہ سے زیادہ ESR (مساوی سیریز مزاحمت) ہے۔ ہم نے زیادہ سے زیادہ 50Ω والے آلے کا انتخاب کیا ہے، جیسا کہ ہم نے پایا ہے کہ یہ، 1kΩ سیریز ریزسٹر (R2) کے ساتھ، IOVDD استعمال کرتے وقت کرسٹل کو زیادہ سے زیادہ چلنے اور خراب ہونے سے روکنے کے لیے ایک اچھی قدر ہے۔ 3.3V کی سطح تاہم، اگر IOVDD 3.3V سے کم ہے، تو XIN/XOUT پنوں کا ڈرائیو کرنٹ کم ہو جاتا ہے، اور آپ دیکھیں گے کہ ampکرسٹل کا لیٹیوڈ کم ہے، یا بالکل بھی نہیں چل سکتا۔ اس صورت میں، سیریز ریزسٹر کی ایک چھوٹی قدر استعمال کرنے کی ضرورت ہوگی۔ یہاں دکھائے گئے کرسٹل سرکٹ سے کسی بھی انحراف، یا 3.3V کے علاوہ IOVDD لیول کے ساتھ، اس بات کو یقینی بنانے کے لیے وسیع جانچ کی ضرورت ہوگی کہ کرسٹل تمام حالات میں دوہرتا ہے، اور کافی تیزی سے شروع ہوتا ہے تاکہ آپ کی درخواست کے ساتھ کوئی مسئلہ نہ ہو۔

تجویز کردہ کرسٹل

RP2350 کا استعمال کرتے ہوئے اصل ڈیزائن کے لیے ہم Abracon ABM8-272-T3 استعمال کرنے کی تجویز کرتے ہیں۔ سابق کے لیےample, کم سے کم ڈیزائن سابق کے علاوہ میںampلی، Raspberry Pi Pico 2 ڈیٹا شیٹ اور Pico 2 ڈیزائن کے ضمیمہ B میں پیکو 2 بورڈ کی اسکیمیٹک دیکھیں files.
عام آپریٹنگ درجہ حرارت کی حدود میں بہترین کارکردگی اور استحکام کے لیے، Abracon ABM8-272-T3 استعمال کریں۔ آپ ABM8-272-T3 کو براہ راست Abracon سے یا کسی مجاز بیچنے والے سے حاصل کر سکتے ہیں۔ پیکو 2 کو خاص طور پر ABM8-272-T3 کے لیے بنایا گیا ہے، جس میں درج ذیل خصوصیات ہیں:

یہاں تک کہ اگر آپ اسی طرح کی خصوصیات کے ساتھ کرسٹل استعمال کرتے ہیں، تو آپ کو استحکام کو یقینی بنانے کے لیے درجہ حرارت کی ایک حد پر سرکٹ کی جانچ کرنی ہوگی۔
کرسٹل آسکیلیٹر IOVDD والیوم سے تقویت یافتہ ہے۔tage نتیجے کے طور پر، Abracon کرسٹل اور وہ خاص ڈیamping ریزسٹر کو 3.3V آپریشن کے لیے بنایا گیا ہے۔ اگر آپ ایک مختلف IO والیوم استعمال کرتے ہیں۔tagای، آپ کو دوبارہ ٹیون کرنے کی ضرورت ہوگی۔
کرسٹل پیرامیٹرز میں کسی بھی تبدیلی سے کرسٹل سرکٹ سے منسلک کسی بھی اجزاء میں عدم استحکام کا خطرہ ہے۔

اگر آپ تجویز کردہ کرسٹل کو براہ راست ابراکون یا کسی ری سیلر سے نہیں لے سکتے تو رابطہ کریں۔ applications@raspberrypi.com.

باب 5۔ IOs

یو ایس بی
شکل 11. اسکیمیٹک سیکشن جس میں RP2350 کے USB پن اور سیریز ختم ہو رہی ہے

RP2350 استعمال کیے گئے سافٹ ویئر کے لحاظ سے، مکمل رفتار (FS) یا کم رفتار (LS) USB کے لیے دو پن فراہم کرتا ہے، یا تو بطور میزبان یا ڈیوائس۔ جیسا کہ ہم پہلے ہی بات کر چکے ہیں، RP2350 USB ماس سٹوریج ڈیوائس کے طور پر بھی بوٹ کر سکتا ہے، لہذا ان پنوں کو USB کنیکٹر (شکل 1 میں J5) سے وائرنگ کرنا معنی خیز ہے۔ RP2350 پر USB_DP اور USB_DM پنوں کو کسی اضافی پل اپس یا پل-ڈاؤن کی ضرورت نہیں ہوتی ہے (اس کی رفتار، FS یا LS، یا چاہے یہ ہوسٹ یا ڈیوائس ہو)، کیونکہ یہ I/Os میں شامل ہیں۔ تاہم، ان I/Os کو 27Ω سیریز ٹرمینیشن ریزسٹرس کی ضرورت ہوتی ہے (شکل 7 میں R8 اور R11)، چپ کے قریب رکھے گئے ہیں، تاکہ USB امپیڈینس کی تفصیلات کو پورا کیا جا سکے۔
اگرچہ RP2350 فل اسپیڈ ڈیٹا ریٹ (12Mbps) تک محدود ہے، ہمیں کوشش کرنی چاہئے اور اس بات کو یقینی بنانا چاہئے کہ ٹرانسمیشن لائنوں کی خصوصیت کی رکاوٹ (چپ کو کنیکٹر سے جوڑنے والی تانبے کی پٹری) کے قریب ہو۔
90Ω کی USB تصریح (متفرق پیمائش کی گئی)۔ اس طرح کے 1 ملی میٹر موٹے بورڈ پر، اگر ہم USB_DP اور USB_DM پر 0.8 ملی میٹر چوڑے ٹریک استعمال کرتے ہیں، ان کے درمیان 0.15 ملی میٹر کے وقفے کے ساتھ، ہمیں تقریباً 90Ω کی ایک امتیازی خصوصیت کی رکاوٹ حاصل کرنی چاہیے۔ یہ اس بات کو یقینی بنانا ہے کہ سگنل ان ٹرانسمیشن لائنوں کے ساتھ ہر ممکن حد تک صاف طور پر سفر کر سکیں، حجم کو کم سے کم کرتے ہوئےtagای عکاسی جو سگنل کی سالمیت کو کم کر سکتی ہے۔ ان ٹرانسمیشن لائنوں کے صحیح طریقے سے کام کرنے کے لیے، ہمیں یہ یقینی بنانا ہوگا کہ ان لائنوں کے نیچے براہ راست زمین ہو۔ زمینی تانبے کا ایک ٹھوس، بلا روک ٹوک علاقہ، جو ٹریک کی پوری لمبائی کو پھیلاتا ہے۔ اس ڈیزائن پر، تقریباً تمام نیچے تانبے کی تہہ زمین کے لیے وقف ہے، اور اس بات کو یقینی بنانے کے لیے خاص خیال رکھا گیا تھا کہ USB ٹریک زمین کے علاوہ کچھ بھی نہ گزرے۔ اگر آپ کی تعمیر کے لیے 1 ملی میٹر سے زیادہ موٹا پی سی بی کا انتخاب کیا جاتا ہے، تو ہمارے پاس دو اختیارات ہیں۔ ہم ٹریک اور نیچے زمین کے درمیان زیادہ فاصلے کی تلافی کے لیے USB ٹرانسمیشن لائنوں کو دوبارہ انجینئر کر سکتے ہیں (جو کہ ایک جسمانی ناممکن ہو سکتا ہے)، یا ہم اسے نظر انداز کر سکتے ہیں، اور بہترین کی امید کر سکتے ہیں۔ USB FS کافی بخشنے والا ہو سکتا ہے، لیکن آپ کا مائلیج مختلف ہو سکتا ہے۔ یہ بہت سے ایپلی کیشنز میں کام کرنے کا امکان ہے، لیکن یہ شاید USB کے معیار کے مطابق نہیں ہو گا۔

I/O ہیڈرز

شکل 12۔ اسکیمیٹک سیکشن QFN2.54 ورژن کے 60mm I/O ہیڈر دکھا رہا ہے۔

پہلے سے ذکر کردہ USB کنیکٹر کے علاوہ، دوہری قطار 2.54mm ہیڈر (شکل 2 میں J3 اور J12) کا ایک جوڑا ہے، بورڈ کے ہر ایک طرف، جس سے باقی I/O منسلک ہو چکے ہیں۔ RP30A پر 2350 GPIO ہیں، جب کہ RP48B پر 2350 GPIO ہیں، اس لیے Minimal بورڈ کے اس ورژن کے ہیڈرز اضافی پنوں کی اجازت دینے کے لیے بڑے ہیں (شکل 13 دیکھیں)۔
چونکہ یہ ایک عام مقصد کا ڈیزائن ہے، جس میں کسی خاص ایپلیکیشن کو ذہن میں نہیں رکھا گیا، I/O کو صارف کی مرضی کے مطابق منسلک کرنے کے لیے دستیاب کر دیا گیا ہے۔ ہر ہیڈر پر پنوں کی اندرونی قطار I/Os ہیں، اور بیرونی قطار زمین سے جڑی ہوئی ہیں۔ I/O کنیکٹرز پر بہت سی بنیادیں شامل کرنا اچھا عمل ہے۔ اس سے کم رکاوٹ گراؤنڈ کو برقرار رکھنے میں مدد ملتی ہے، اور اس سے آنے اور جانے والے دھاروں کے لیے کافی ممکنہ واپسی کے راستے فراہم کرنے میں بھی مدد ملتی ہے۔
I/O کنکشنز۔ یہ الیکٹرو میگنیٹک مداخلت کو کم سے کم کرنے کے لیے اہم ہے جو سرکٹ کو مکمل کرنے کے لیے لمبے، لوپنگ راستے لینے والے تیزی سے سوئچنگ سگنلز کی واپسی کرنٹ کی وجہ سے ہو سکتی ہے۔

دونوں ہیڈر ایک ہی 2.54mm گرڈ پر ہیں، جو اس بورڈ کو دوسری چیزوں، جیسے کہ بریڈ بورڈز سے جوڑنا آسان بناتا ہے۔ آپ دوہری قطار کے ہیڈر کے بجائے صرف ایک قطار کے ہیڈر کو فٹ کرنے پر غور کرنا چاہتے ہیں، زمینی رابطوں کی بیرونی قطار کے ساتھ تقسیم کرتے ہوئے، اسے بریڈ بورڈ پر فٹ کرنا زیادہ آسان بنانا ہے۔

شکل 13۔ اسکیمیٹک سیکشن QFN2.54 ورژن کے 80mm I/O ہیڈر دکھا رہا ہے۔

ڈیبگ کنیکٹر

شکل 14. اسکیمیٹک سیکشن SWD ڈیبگ کے لیے اختیاری JST کنیکٹر دکھا رہا ہے۔

آن چپ ڈیبگنگ کے لیے، آپ RP2350 کے SWD انٹرفیس سے جڑنا چاہیں گے۔ دو پن، SWD اور SWCLK، 2.54mm ہیڈر، J3 پر دستیاب ہیں، تاکہ آپ کی پسند کی ڈیبگ پروب کو آسانی سے منسلک کیا جا سکے۔ اس کے علاوہ، میں نے ایک اختیاری JST ہیڈر شامل کیا ہے، جو Raspberry Pi Debug Probe سے آسان کنکشن کی اجازت دیتا ہے۔ آپ کو اسے استعمال کرنے کی ضرورت نہیں ہے، اگر آپ سافٹ ویئر کو ڈیبگ کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں تو 2.54mm ہیڈر کافی ہوں گے، لیکن مجھے ایسا کرنا زیادہ آسان لگتا ہے۔ میں نے ایک افقی کنیکٹر کا انتخاب کیا ہے، زیادہ تر اس وجہ سے کہ مجھے اس کی شکل پسند ہے، چاہے یہ بورڈ کے کنارے پر نہ ہو، لیکن عمودی دستیاب ہیں، اگرچہ قدرے مختلف نقشوں کے ساتھ۔

بٹن
کم سے کم ڈیزائن میں اب ایک نہیں بلکہ دو بٹن ہیں، جہاں RP240 ورژن میں کوئی نہیں تھا۔ ایک USB بوٹ سلیکشن کے لیے ہے جیسا کہ ہم نے پہلے بات کی ہے، لیکن دوسرا 'ری سیٹ' بٹن ہے، جو RUN پن سے جڑا ہوا ہے۔ ان میں سے کوئی بھی سختی سے ضروری نہیں ہے (حالانکہ اگر USB بوٹ موڈ کی ضرورت ہو تو BOOTSEL بٹن کو ہیڈر یا اسی طرح کے ساتھ تبدیل کرنا پڑے گا)، اور اگر جگہ یا لاگت کا مسئلہ ہو تو اسے ہٹایا جا سکتا ہے، لیکن وہ یقینی طور پر RP2350 کا استعمال کرتے ہوئے بہت زیادہ استعمال کرتے ہیں۔ زیادہ خوشگوار تجربہ.

ضمیمہ A: مکمل اسکیمیٹک -RP2350A ورژن

شکل 15. RP2350A کے لیے کم سے کم ڈیزائن کی مکمل اسکیمیٹک

ضمیمہ B: مکمل اسکیمیٹک -RP2350B ورژن

شکل 16. RP2350B کے لیے کم سے کم ڈیزائن کی مکمل اسکیمیٹک

ضمیمہ H: دستاویزات کی رہائی کی تاریخ

8 اگست 2024
ابتدائی رہائی۔

میں Raspberry Pi
Raspberry Pi Raspberry Pi Ltd کا ٹریڈ مارک ہے۔
Raspberry Pi Ltd

دستاویزات / وسائل

Raspberry Pi SC1631 Raspberry Microcontroller [پی ڈی ایف] ہدایات دستی
SC1631 Raspberry Microcontroller, SC1631, Raspberry Microcontroller, Microcontroller

حوالہ جات

صارف دستی

Raspberry Pi SC1631 Raspberry Microcontroller

مصنوعات کے استعمال کی ہدایات