Arduino：Leonardo與Uno的差異比較

這一篇記錄Leonardo與Uno不同的地方，零零碎碎，雜七雜八。

跟Uno比起來，Leonardo比較新、硬體規格比較強、價格比較便宜，但Uno資格較久，許多書籍、文件、網路上的分享心得、以及眾多程式庫，幾乎都 以Uno為基準，雖說兩者幾乎一樣，但仍有一些小差異，這些小麻煩對老鳥來說自然不會產生大問題，但對新手來說仍算是不低的障礙。所以第一次玩微控制器板或Arduino的朋友，我建議購買Uno。









Uno的微控制器是ATmega328P，有DIP也有SMD，另有一顆ATmega8U2（R1與R2）／ATmega16U2（R3），作為USB橋接功能；Leonardo的微控制器是ATmega32U4，只有SMD，32U4已包含USB功能。

Uno的USB插座是一般B型，Leonardo的USB插座則為Micro B型。

都有一個2.1mm/2.5mm的DC電源插座，都有重置按鈕，運作時脈都是16MHz，Flash memory都是32KB，Uno的bootloader約0.5 KB，Leonardo的bootloader約4 KB，
EEPROM都是1KB，SRAM（Uno 2KB，Leonardo 2.5KB）。

Uno與Leonardo板子的尺寸大小、排母數目與位置，都一樣，但功能有所不同。

數位腳位，Uno在板子上方有14個（標示為0~13），其中6個可PWM，以「~」額外標示，3、5、6、9、10、11，解析度8位元。Leonardo相同，PWM多了一個13。

類比輸入腳位，Uno在板子下方有6個（標示為A0~A5），解析度10位元。Leonardo多了6個，A6~A11（位於數位腳位4、6、8、9、10、12）。

I2C/TWI介面，Uno：SDA（A4、SDA）與SCL（A5、SCL）。Leonardo：SDA（2、SDA）與SCL（3、SCL）。

SPI介面，Uno：SS（10）、MOSI（11）、MISO（12）、SCK（13）。Leonardo跟Uno不同，SPI不在數位腳位，MOSI、MISO、SCK都在ICSP上，SS則位於板子左邊與RX LED相連。

外部中斷，Uno：2（int.0）、3（int.1）。Leonardo：3（int.0）、2（int.1）、0（int.2）、1（int.3）、7（int.4）。

Serial（序列介面），Uno：RX（0）與TX（1）連接8U2/16U2（USB轉TTL Serial的晶片），在程式裡以Serial物件存取。Leonardo：在程式裡Serial物件代表USB CDC（Connected Device Class），而Serial1物件才是RX（0）與TX（1）。Leonardo事實上擁有兩個序列埠，一個模擬而成的虛擬序列埠（不管是在電腦端還是在微控制器端），連接USB連線，另一個則是微控制器本身原本擁有的UART硬體。

因Leonardo使用內建USB功能的ATmega32U4，擁有非常強大的bootloader，除了可作為虛擬序列埠（COM port），也可模擬成USB鍵盤與滑鼠（標準的HID裝置，無需驅動程式）。連接Leonardo與電腦時，系統就會出現三個新硬體裝置：虛擬序列埠、USB鍵盤、USB滑鼠。其實Uno也可以模擬USB鍵盤與滑鼠，但必須透過DFU模式修改8U2/16U2的韌體。

自動軟體重置，Uno：8U2/16U2的DTR連接到Atmega328P的重置線路。Leonardo：當以1200鮑率開啟虛擬序列埠並關閉時就重置。

Uno因有一顆獨立晶片負責USB轉TTL Serial，所以當主晶片重置時，該連線並不會斷掉，但Leonardo會，原本若開啟電腦端的序列埠監控視窗，Uno就會重置，但Leonardo不會，以至於在setup()從序列埠傳出的資料，可能不會出現在電腦端，所以通常會加上while (!Serial);等待開啟序列埠。

因為Leonardo重置時虛擬序列埠會消失，所以在上傳（燒錄）時，Arduino IDE會等待，直到出現新的虛擬序列埠，然後再進行上傳動作。


參考資料：

• Adafruit Learning System的Adafruit Arduino Selection Guide，板子這麼多，怎麼選呢，第一次買嗎？想升級嗎？各板子的硬體規格呢？請看這篇。裡頭提到的板子，除了Arduino官方出品之外，都是Adafruit公司設計生產的板子與產品，沒有提到其他的可行選項，不過這也無可厚非。
• Arduino官方文件Arduino Uno、Arduino Leonardo、Guide to the Arduino Leonardo and Micro、Serial、attachInterrupt()。官方文件總是最好的資訊來源。
• Dr. Monk's DIY Electronics Blog的Arduino Leonardo vs. Arduino Uno。 
• 網昱多媒體swf.com.tw的Arduino Leonardo控制板的數位14~17腳、類比A6~A11腳以及SPI腳位介紹。 
• PighiXXX Website的Arduino腳位功能圖，色彩鮮豔，非常清楚。