自研晶片RP2040!樹莓派發布微控制器開發板RaspBerry Pi Pico,定價4美元!

更小,更強大的樹莓派來了!

1月21日,樹莓派基金會 (Raspberry Pi Foundation)官網部落格釋出了最新一款微控制器開發板:RaspBerry Pi Pico

自研晶片RP2040!樹莓派發布微控制器開發板RaspBerry Pi Pico,定價4美元!

與其他樹莓派相比,RaspBerry Pi Pico體積更小,但功能更強大,足以用於機器學習專案。部落格中解釋說:

樹莓派 Pi 可以應對重量級的計算、網路訪問和儲存,而微控制器樹莓派 Pi Pico 可以處理模擬輸入和低延遲 I/O,有時還提供非常低功耗的待機模式。

更重要的是,RaspBerry Pi Pico採用的是首款自研晶片RP2040。

RP2040,採用Arm Cortex M0+處理器架構,執行頻率為133 MHz,擁有264K SRAM,2MB板載儲存空間,很大程度上解決了模擬輸入,低延遲,低功耗的問題。

微型計算機:樹莓派

“樹莓派”即Raspberry Pi,也就是計算機發燒友們常說的RPI或duRasPi,它是一款基於Linux系統的微型電腦,一般外形只有信用卡大小。

不過,雖然外表看起來“嬌小”,功能卻很強大。

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它具備所有PC的基本功能,只需接通電視機和鍵盤,就能執行如電子表格、文字處理、玩遊戲、播放高畫質影片等諸多功能。可謂“麻雀雖小,五臟俱全”。

當然,Raspberry Pi的使用和創新空間遠不止於此。它透過連線開發板上的感測器、繼電器及其它型別的電子元件能夠完成軟體與物理世界的互動。基於此功能,創新極客們開發出了不少有趣的專案。

從2012年問世以來,Raspberry Pi迄今已經售出了3700多萬臺。

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樹莓派基金會認為,目前Raspberry Pi本身還存在一些侷限,有極大的提升空間。如耗電量大,即使在最低功率下,Raspberry Pi Zero也會消耗100毫瓦的電量;Raspberry Pi不支援模擬輸入;雖然可以執行“裸機”軟體,但在Linux通用作業系統下,所執行的軟體不易進行單個I/O引腳的控制。

透過引入微控制器(Microcontroller)在很大程度上可以解決以上問題,如Raspberry Pi負責重量級計算、網路訪問和儲存,而微控制器處理模擬輸入和低延遲I/O,並提供超低功耗的待機模式。

基於此,樹莓派自研了微控制器晶片PR2040,並推出了最新款開發版Raspberry Pi Pico 。而之所以選擇自研晶片,樹莓派營運長James Adams表示:

“我們無法用現有的第三方晶片在微控制器領域提供與眾不同的東西,所以自己打造了PR2040晶片”。

同時,他透露,RP2040晶片由臺積電採用40nm製程製造,這項工作從2016年底就開始籌劃進行了。

首款自研晶片PR2040

Raspberry Pi Pico是基於RP2040建構的。根據最初的設計原則,PR2040實現了三點目標:一是高效能,特別是整數工作負載;二是更靈活的I/O,允許與外部任何裝置進行通訊;三是低成本。

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關於 RP2040 型號的含義,RP 代表 “Raspberry Pi”,“2”是核心數,“0”是指所使用的 MCU 核心(例如 Cortex-M0 +)。

最後兩位數字是“4” 和“0”使用 floor(log2(x / 16k))公式計算一個數字,該數字表示 SRAM 和晶片內部的非易失性儲存容量。

RP2040晶片是 7×7mm QFN-56 封裝的,具體規格如下:

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  • 核心:最高 133 MHz 的雙 Cortex M0 + 核心(預設為 48 MHz)

  • 記憶體:6 組 264 kB 嵌入式 SRAM

周邊裝置:

30 個多功能 GPIO

6 個專用於 SPI Flash 的 IO(支援 XIP)

常用外設專用硬體

可程式設計 IO,可擴充套件外圍裝置支援

帶內部溫度感測器的 4 通道 ADC,0.5 MSa / s,12 位轉換

USB 1.1 主機/裝置

除錯:SWD 除錯介面

封裝:QFN56 7x7mm

Raspberry Pi Pico

在Raspberry Pi Pico開發板上,RP2040與2MB快閃記憶體、1.8-5.5V輸入電壓的電源晶片配對,可以從多種電源(包括兩個或三個串聯的AA電池或單個鋰離子電池)為Pico供電。

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另外,和其他微控制器一樣,Raspberry Pi Pico在裝置的側面提供了幾十個輸入和輸出引腳。

這些引腳充當了與其他元件的介面。例如,透過輸入輸出引腳可以讓微控制器與LED燈進行互動,從各種感測器獲取資料,在顯示屏上屏上顯示一些文字資訊等。

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Raspberry Pi Pico具體規格如下:

  • MCU:Raspberry Pi RP2040 雙核 Cortex-M0+微控制器 48 MHz(可超頻至133 MHz),帶有 264KB SRAM

  • 儲存:2MB QSPI 快閃記憶體

  • USB:1 個 Micro USB 1.1 埠,用於電源和程式設計

其他擴充套件

26 個多功能 GPIO 引腳,3 個最高 500 Kbps 的 12 位 ADC;

2 個 SPI, 2 個 I2C, 2 個 UART, 3 個 12 位 ADC, 16 個可控 PWM 通道

供電方式:USB-5V\VSYS-1.8V-5.5V

輸出電壓:5V/3.3V

GPIO電平:3.3V

尺寸:51 x 21mm

另外,Raspberry Pi Pico支援C、C++以及MicroPython語言,後者是一種受Python啟發的微控制器語言,同時,樹莓派基金會還為MicroPython語言提供了詳細的使用文件。

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

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最後,樹莓派基金會基於首款自研晶片已經開始逐步構建其開發板生態,目前他正在與 Arduino、Adafruit 和 Pimoroni 等公司合作意在將 RP2040 晶片整合到其他電路板和裝置中。

其中包括 Pimoroni 的 PicoSystem 遊戲機,Adafruit 的 Feather RP 2040 開發板,以及 Arduino 的 Nano RP2040 Connect 裝置等。

定價4美元,現已開售

關於樹莓派這次推出Raspberry Pi Pico開發板,不少國內使用者表示並沒有太驚豔。

一是與ESP32相比還是有些差距,二是它完全不支援Wifi和藍芽。除了MicroPython外,沒有太多亮點的地方。

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事實上,Raspberry Pi Pico在記憶體方面還比不上之前推出的Pi Zero,CPU也要慢上10~20倍。不過Pico可以快速進入和退出休眠模式,在耗電方面佔據優勢,而且價格上僅為4美元,比前者便宜1美元。

有知乎使用者表示,不足30元的樹莓派開發板還是值得一玩的。

現在國內某電商平臺已經有售,你會考慮買嗎?

引用連結:

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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