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ATSAMD51的特快专递--Adafruit Metro M4开发板评测

ATSAMD51 Adafruit Metro M4 开发板 Microchip

2022-09-28
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作者：SATURN
来源：21ic

[导读]
准备好了么，来自ATSAMD51的特快专递已准备就绪，就等你来！

准备好了么，来自ATSAMD51的特快专递已准备就绪，就等你来!

Adafruit Metro系列又双叒叕出新品了，这是迄今为止最为强大，速度最快的Metro产品，搭载来自Microchip的ATSAMD51产品，120MHz的最高主频、浮点运算支持，以及SPI/UART/I2C硬件支持，外观还是Arduino的形态。

借Arduino的外形成名并非Adafruit的独家之秘!许多厂商感慨于Arduino的受欢迎程序，不得不蹭一把Arduino的热度!以Arduino之名，推介各自的硬件产品，确实吸引了更多的目光!

Metro M4 Express开发板的设计也有可圈可点之处!

首先是MCU，使用的的是来自Microchip的ATSAMD51，这是一款基于Cortex-M4的产品，最高工作主频为120MHz，其它一些特性列表如下

• Cortex-M4内核，最高主频120MHz

• 硬件DSP及浮点运算支持

• 512/192KB的Flash/RAM组合存储

• 32位运算及3.3V工作电压

• DUAL 1MSPS DAC接口(A0, A1)

• DUAL 1MSPS ADC接口(8个模拟pin)

• 6个串行接口(I2C/SPI/UART)

• 16个PWM输出

• 立体声I2S输入/输出接口

• 10位并行捕获控制器

• 使用64 QFN封装

供电接口设计，板载DC接口，可以使用7~9V的外部DC电源对其供电，该接口有独立的开关来进行控制。Micro USB即可以充当供电接口，也可以做为串口来使用。开发板提供了25个GPIO，其中8个用于模拟输入，其中两个可以用于真正的模拟输出，其它一些接口复用于SPI/I2C/UART等设备，工作电平均为3.3V。

原生的USB支持，不需要USB-TTL设备来进行转换，该接口用于串口通信时，可直接与PC连接，以进行数据交换;该接口还可以用做HID来连接键盘及鼠标。

开发板的其它一些特性还包括板载的LED灯、NEOPIXEL，2MB的QSPI FLASH存储器，在Circuit Python中可以用来存储脚本、库及其它一些文件;另外UF2 bootloader技术使得对开发板烧写程序变得更容易!对了，开发板还提供了一个JTAG调试接口，可以对其进行代码调试，这可是Arduino没有的功能!

另外值得一提的是，该板目前的状态还是BETA状态，按官方的说法，这是该MCU的第一款产品，目前就是让用户体验一种新奇、冒险、甚至是宕机的快感!

Adafruit的SAMD21及SAMD51开发板均支持UF2 bootloader技术，该技术将内部FLASH存储器映射成一个PC存储器，在烧写程序代码时，只要将二进制代码文件直接拖到该磁盘，就完成了烧写过程，极大的简化了烧写步骤。如果要进入UF2 bootloader模式，快速双击reset键，NEOPXEL变成绿色，同是PC端会出现一个METROM4BOOT存储设备，表示开发板已进入了UF2 bootloader模式。

Metro M4支持Arduino开发，先安装必要的硬件支持，安装好了之后，选择Metro M4 Express开发板

安装好硬件支持之后，需要选择Metro M4 Express开发板作为目标板

然后就像一般的Arduino开发板一样进行开发，点个灯，加个传感器之类，这里就不介绍了。

重点是CircuitPython。

CircuitPython是一种编程语言，主要用于在低成本微控制器板上进行编程实验和学习。它使得入门比以往任何时候都更容易，无需前期桌面下载。设置好电路板后，打开任何文本编辑器，开始编辑代码。就这么简单。讲白了，所谓的CircuitPython就是Python的MCU版本，简单、易用。

在使用CircuitPython之前，需要做好准备工作。第一件事就是将Metro M4 Express变成一个Python解释器，按照前面介绍的方法，将CircuitPython固件通过UF2写入到开发板，重新上电后METRO就变成了一个Python解释器了。

接下来的工作是编程程序代码，可以使用普通的文本编程器来编写Python代码，当然最好的方法还是使用专用的编辑器来编写代码，专用的代码编辑器如Mu，带来了语法高亮、代码格式化及代码提示等附加功能，能极大的提升代码编辑效率。

Mu编辑器除了能编辑代码之外，还提供了两个实用工具，一个是Serial，另一个是Plotter，前者可以代替putty等来实现与开发板的交互，后者则提供了一个实用的绘图工具，类似Arduino的Serial Plotter。

CircuitPython在板上查找要运行的代码文件。有四个选项：code.txt，code.py，main.txt和main.py。CircuitPython按顺序查找这些文件，然后运行它找到的第一个文件。虽然我们建议使用code.py作为您的代码文件，但重要的是要知道其他选项存在。如果您的程序在运行时没有得到预期的效果，请确保是否另一个文件正在运行。

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