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自研芯片RP2040!树莓派发布微控制器开发板RaspBerry Pi Pico,定价4美元!

本文作者:贝爽 2021-01-22 22:08
导语:RP2040芯片由台积电采用40nm制程制造。

更小,更强大的树莓派来了!

1月21日,树莓派基金会 (Raspberry Pi Foundation)官网博客发布了最新一款微控制器开发板:RaspBerry Pi Pico

自研芯片RP2040!树莓派发布微控制器开发板RaspBerry Pi Pico,定价4美元!

与其他树莓派相比,RaspBerry Pi Pico体积更小,但功能更强大,足以用于机器学习项目。博客中解释说:

树莓派 Pi 可以应对重量级的计算、网络访问和存储,而微控制器树莓派 Pi Pico 可以处理模拟输入和低延迟 I/O,有时还提供非常低功耗的待机模式。

更重要的是,RaspBerry Pi Pico采用的是首款自研芯片RP2040。

RP2040,采用Arm Cortex M0+处理器架构,运行频率为133 MHz,拥有264K SRAM,2MB板载存储空间,很大程度上解决了模拟输入,低延迟,低功耗的问题。

微型计算机:树莓派

“树莓派”即Raspberry Pi,也就是计算机发烧友们常说的RPI或duRasPi,它是一款基于Linux系统的微型电脑,一般外形只有信用卡大小。

不过,虽然外表看起来“娇小”,功能却很强大。

自研芯片RP2040!树莓派发布微控制器开发板RaspBerry Pi Pico,定价4美元!

它具备所有PC的基本功能,只需接通电视机和键盘,就能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能。可谓“麻雀虽小,五脏俱全”。

当然,Raspberry Pi的使用和创新空间远不止于此。它通过连接开发板上的传感器、继电器及其它类型的电子元件能够完成软件与物理世界的交互。基于此功能,创新极客们开发出了不少有趣的项目。

从2012年问世以来,Raspberry Pi迄今已经售出了3700多万台。

自研芯片RP2040!树莓派发布微控制器开发板RaspBerry Pi Pico,定价4美元!

树莓派基金会认为,目前Raspberry Pi本身还存在一些局限,有极大的提升空间。如耗电量大,即使在最低功率下,Raspberry Pi Zero也会消耗100毫瓦的电量;Raspberry Pi不支持模拟输入;虽然可以运行“裸机”软件,但在Linux通用操作系统下,所运行的软件不易进行单个I/O引脚的控制。

通过引入微控制器(Microcontroller)在很大程度上可以解决以上问题,如Raspberry Pi负责重量级计算、网络访问和存储,而微控制器处理模拟输入和低延迟I/O,并提供超低功耗的待机模式。

基于此,树莓派自研了微控制器芯片PR2040,并推出了最新款开发版Raspberry Pi Pico 。而之所以选择自研芯片,树莓派首席运营官James Adams表示:

“我们无法用现有的第三方芯片在微控制器领域提供与众不同的东西,所以自己打造了PR2040芯片”。

同时,他透露,RP2040芯片由台积电采用40nm制程制造,这项工作从2016年底就开始筹划进行了。

首款自研芯片PR2040

Raspberry Pi Pico是基于RP2040建构的。根据最初的设计原则,PR2040实现了三点目标:一是高性能,特别是整数工作负载;二是更灵活的I/O,允许与外部任何设备进行通信;三是低成本。

自研芯片RP2040!树莓派发布微控制器开发板RaspBerry Pi Pico,定价4美元!

关于 RP2040 型号的含义,RP 代表 “Raspberry Pi”,“2”是内核数,“0”是指所使用的 MCU 内核(例如 Cortex-M0 +)。

最后两位数字是“4” 和“0”使用 floor(log2(x / 16k))公式计算一个数字,该数字表示 SRAM 和芯片内部的非易失性存储容量。

RP2040芯片是 7×7mm QFN-56 封装的,具体规格如下:

自研芯片RP2040!树莓派发布微控制器开发板RaspBerry Pi Pico,定价4美元!

  • 核心:最高 133 MHz 的双 Cortex M0 + 核心(默认为 48 MHz)

  • 内存:6 组 264 kB 嵌入式 SRAM

周边设备:

30 个多功能 GPIO

6 个专用于 SPI Flash 的 IO(支持 XIP)

常用外设专用硬件

可编程 IO,可扩展外围设备支持

带内部温度传感器的 4 通道 ADC,0.5 MSa / s,12 位转换

USB 1.1 主机/设备

调试:SWD 调试接口

封装:QFN56 7x7mm

Raspberry Pi Pico

在Raspberry Pi Pico开发板上,RP2040与2MB闪存、1.8-5.5V输入电压的电源芯片配对,可以从多种电源(包括两个或三个串联的AA电池或单个锂离子电池)为Pico供电。

自研芯片RP2040!树莓派发布微控制器开发板RaspBerry Pi Pico,定价4美元!

另外,和其他微控制器一样,Raspberry Pi Pico在设备的侧面提供了几十个输入和输出引脚。

这些引脚充当了与其他组件的接口。例如,通过输入输出引脚可以让微控制器与LED灯进行交互,从各种传感器获取数据,在显示屏上屏上显示一些文本信息等。

自研芯片RP2040!树莓派发布微控制器开发板RaspBerry Pi Pico,定价4美元!

Raspberry Pi Pico具体规格如下:

  • MCU:Raspberry Pi RP2040 双核 Cortex-M0+微控制器 48 MHz(可超频至133 MHz),带有 264KB SRAM

  • 存储:2MB QSPI 闪存

  • USB:1 个 Micro USB 1.1 端口,用于电源和编程

其他扩展

26 个多功能 GPIO 引脚,3 个最高 500 Kbps 的 12 位 ADC;

2 个 SPI, 2 个 I2C, 2 个 UART, 3 个 12 位 ADC, 16 个可控 PWM 通道

供电方式:USB-5V\VSYS-1.8V-5.5V

输出电压:5V/3.3V

GPIO电平:3.3V

尺寸:51 x 21mm

另外,Raspberry Pi Pico支持C、C++以及MicroPython语言,后者是一种受Python启发的微控制器语言,同时,树莓派基金会还为MicroPython语言提供了详细的使用文档。

链接:https://store.rpipress.cc/products/get-started-with-micropython-on-raspberry-pi-pico

自研芯片RP2040!树莓派发布微控制器开发板RaspBerry Pi Pico,定价4美元!

最后,树莓派基金会基于首款自研芯片已经开始逐步构建其开发板生态,目前他正在与 Arduino、Adafruit 和 Pimoroni 等公司合作意在将 RP2040 芯片集成到其他电路板和设备中。

其中包括 Pimoroni 的 PicoSystem 游戏机,Adafruit 的 Feather RP 2040 开发板,以及 Arduino 的 Nano RP2040 Connect 设备等。

定价4美元,现已开售

关于树莓派这次推出Raspberry Pi Pico开发板,不少国内用户表示并没有太惊艳。

一是与ESP32相比还是有些差距,二是它完全不支持Wifi和蓝牙。除了MicroPython外,没有太多亮点的地方。

自研芯片RP2040!树莓派发布微控制器开发板RaspBerry Pi Pico,定价4美元!

事实上,Raspberry Pi Pico在内存方面还比不上之前推出的Pi Zero,CPU也要慢上10~20倍。不过Pico可以快速进入和退出休眠模式,在耗电方面占据优势,而且价格上仅为4美元,比前者便宜1美元。

有知乎用户表示,不足30元的树莓派开发板还是值得一玩的。

现在国内某电商平台已经有售,你会考虑买吗?

引用链接:

https://www.raspberrypi.org/documentation/pico/getting-started/

https://www.raspberrypi.org/blog/raspberry-pi-silicon-pico-now-on-sale/

https://www.theverge.com/circuitbreaker/2021/1/21/22242619/raspberry-pi-pico-microcontroller-tiny-computer-diy-projects

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