什么是Spresense？

大家好，我是吉田！
今天，我们将要用到的是索尼半导体解决方案（SSS）集团（以下简称“索尼”）于2018年8月发布的Spresense，这是一款与Arduino兼容的开发板。
该开发板不愧是索尼面向物联网领域精心打造的产品，其外形小巧，功耗低，可以支持高分辨率音源，而且还标配GPS定位等功能，性能十分强大。对于想挑战电子制作和物联网广度的人来说，是一块不可多得的开发板！
接下来，就让我们一起来了解一下使用Spresense进行电子制作的基础知识吧！

本项目所需部件

・Spresense 主板

・Spresense 扩展板

・Micro USB 数据线
・LED

本项目的流程

1.什么是Spresense
2.Spresense的开发环境及其准备
3.Spresense Arduino Library的安装
4.使用Spresense实现LED闪烁
5.总结

1.什么是Spresense

索尼研发的Spresense是一款与Arduino兼容的开发板，配备了索尼独有的高性能、低功耗、多功能芯片组“CXD5602”。
Spresense由主板（左侧尺寸较小的电路板）和扩展板（右侧尺寸较大的电路板）组成。主板上配备了芯片和摄像头模块，扩展板上则配有音频插孔和SD卡插槽等。

接下来，让我们一起看看其具体可以实现哪些功能吧。首先，主板具有以下特点。

主板

• CXD5602 感应处理器
• CXD5247 电源管理、音频模拟IC
• 8MB 闪存
• 摄像头连接端口
• GPS 天线
• Micro USB端口（供电、数据传输）
• GPIO引脚
• 用于显示&各类应用的LED等

也就是说，单靠主板，就能够连接相机，也能进行GPS定位，还能通过GPIO与传感器等进行连接。此外，主板的引脚分配如下：

[主板的引脚分配　摘自Spresense Page]

扩展板

• 与Arduino UNO兼容的针座配置、GPIO引脚
• 音频插孔
• Micro SD卡插槽
• Micro USB端口
• 连接麦克风的排针

这块扩展板的尺寸和Arduino UNO基本一致，排针的位置也完全匹配。此外，从结构上看，高分辨率音源等音频输入输出引脚较大，所以将其配置在了扩展板上。此外，扩展板上还带有用于保存数据的Micro SD卡插槽，所以只要有主板和扩展板，基本能够实现大部分想要的功能。

[扩展板的引脚分配　摘自　Spresense Page]

附加板

此外，Spresense是一个开放平台，所以可以轻松连接其他半导体厂商开发出来的附加板。
ROHM已经推出了与Spresense兼容的附加板，如BLE附加板、传感器附加板。

BLE附加板	传感器附加板

与其他开发板的比较

最后，我将以图表的形式，将Spresense与其他开发板进行比较，供您参考。
与Raspberry Pi Zero、Arduino Nano相比，Spresense的功耗要小得多。在性能方面，比起Raspberry Pi Zero，虽然稍有逊色，但是与Arduino Nano相比，其速度要快得多。然而其尺寸却比Raspberry Pi Zero小，还配备了包括GPS在内的众多功能，可以说非常方便实用！

2.Spresense的开发环境及其准备

在软件开发方面，Spresense有两种开发环境。
该开发板与Arduino兼容，所以Arduino IDE是其中一种软件开发环境。因为有开源的Spresense Arduino库，安装之后就可以和Arduino板一样进行软件的开发。即使是本篇文章里面出现的示例程序，也能实现相当多的功能。
还有一种开发环境就是使用索尼提供的Spresense SDK。它是为了更大程度地发挥出CXD5602的性能而使用C++等语言编写而成，但是其基础用到的却是“NuttX”这一特有的操作系统。
在本部分，我将使用大家应该都已经非常熟悉的Arduino IDE，进行Spresense的软件开发。

Arduino IDE的准备

首先，在Windows或者Mac等环境下，准备好Arduino IDE。此时，请使用Arduino 1.8.x以上的版本。

准备USB驱动程序

接下来，参照Spresense的网页，安装符合使用环境的USB驱动程序，以确保Spresense可以连接电脑等设备。
从该网页的1.2 事前准备这一章节下面，下载USB驱动程序，并进行安装。我在这里用到的是Mac (OSX Mojave)。

3.Spresense Arduino Library的安装

完成上述的电脑和Spresense的准备工作之后，接下来需要使用Micro USB数据线，连接Spresense主板的USB端口。
连接扩展板也可以，但是如果要进行数据传输，则需要连接主板的USB端口。
如果主板USB端口处蓝色LED亮灯，则表示连接成功。

加载Spresense Library

Spresense主板上的蓝色LED亮灯之后，在电脑端启动Arduino IDE。
从Arduino菜单中选择环境设置。在设置界面的“添加的电路板管理程序的URL”处，粘贴下述URL，点击OK按钮 。

从菜单中，选择工具 > 开发板 > 开发板管理程序，然后在搜索界面中输入“Spresense”。这样就会显示Spresense开发板，选中后，点击“安装”按钮。

这样操作之后，在Arduino的工具菜单中的开发板里面，就可以看到“Spresense”了吧。在开发板选项中，选择“Spresense”之后，如果在串行端口处也显示出USB或者端口名，则也需要选择相应的USB或端口名。

加载引导程序

同样在工具菜单下“加载装置”选项中，选择Spresense Firmware Updater，然后再选择下方的“加载引导程序”。这样，就会打开如下所示的presense End User Agreement界面，进入下载页。点击页面中Firmware的“Download now”按钮，将文件保存在合适的位置。

之后，将下载的zip文件拖放至Agreement界面，Arduino就会开始加载引导程序。

最后，出现以下提示信息时，表示加载完成。这样，就完成了在Arduino IDE里使用Spresense的准备工作。

4.使用Spresense实现LED闪烁

到了这一步之后，接下来就要使用Spresense让LED闪烁了。
首先，准备一个LED，将其连接至Spresense的GPIO引脚14。将LED较长的引脚（阳极）与Spresense的引脚14（从左上方往下数第二个）连接，将LED较短的引脚（阴极）与Spresense从左上方往下数第四个GND连接。

接下来，使用Arduino IDE，编写如下所示的简单的Sketch。
将pinMode指定为引脚14、OUTPUT。将引脚14设为每隔1秒在HIGH和LOW之间重复切换。

之后，点击菜单从左往右数第二个加载按钮，就可以将该Sketch加载至Spresense中。
如果一切顺利，就会像照片显示的那样，外接的LED就会持续闪烁。

怎么样？虽然稍微要做点前期准备以及设置工作，但是这样就能通过Spresense实现LED闪烁，可以开始制作电子作品了。

5.总结

这次，我们用到的是索尼新发布的物联网开发板——Spresense。
在本项目中，我介绍了该开发板主板和扩展板的特色功能、附加板、以及与其他开发板之间的差异等内容。
在开发环境方面，我们加载了Spresense Library，已经可以通过Arduino IDE使用Spresense了。
我们还将LED与主板相连接，完成了让LED闪烁控制实验，这样就算迈出了开始使用Spresense的第一步。
今后，我计划利用Spresense的特色功能——高分辨率音乐以及GPS等功能，继续制作更多的电子作品，敬请期待！

(吉田)

本系列连载的内容

第1篇：什么是Spresense？（本文）
第2篇：使用Spresense制作高分辨率音乐播放器！
第3篇：使用ROHM附加板，通过Spresense轻松实现传感器检测！
第4篇：使用ROHM的BLE附加板，通过智能手机玩转高分辨率音乐播放器！
第5篇：使用Spresense相机板制作数码相机！

吉田　显一（Yoshiken）

在普通公司工作的上班族，非常喜欢创作的周末创客，出版了电子书MESHBOOK，平时也写写博客。
http://blog.ktrips.net