Raspberry Pi анонсирует MCU RP2040 и плату Pico за $4

Raspberry Pi анонсировала RP2040 — свой первый собственный микроконтроллер, и запустила доступную плату Raspberry Pi Pico за всего $4. RP2040 питает широкий спектр проектов — от простых хоббийных наборов до передовых прототипов машинного обучения.

Инженерия RP2040

Чип упаковывает двухъядерный Arm Cortex-M0+ @ 133 МГц, 264 КБ на-чип ОЗУ и поддерживает до 16 МБ внешней Flash через выделенную QSPI шину. В компактном корпусе 7 × 7 мм QFN-56, 40-нм кремний доставляет высокую целочисленную производительность, гибкий I/O и низкую стоимость.

Джеймс Адамс, COO Raspberry Pi, объяснил три ключевые цели дизайна: высокая производительность для целочисленных нагрузок, гибкий I/O для интерфейса практически с любым периферийным устройством, и низкая стоимость для расширения доступности. Архитектура RP2040 — шесть независимых банков ОЗУ и полностью связанная шина — позволяет двум ядрам, DMA-двигателям и периферийным контроллерам работать параллельно без конфликтов.

Поскольку Cortex-M0+ не имеет блока с плавающей точкой, команда лицензировала высокооптимизированные рутины с плавающей точкой от Марка Оуэна, автора библиотек Qfplib. Эти функции работают заметно быстрее стандартных GCC-реализаций и бесплатны для любого продукта на базе RP2040.

ПО и экосистема

Для продвинутых пользователей Raspberry Pi предлагает полный C SDK, GCC-базированный тулчейн и интеграцию с Visual Studio Code. Новички и энтузиасты высокоуровневых языков могут полагаться на полированный порт MicroPython, созданный с Дэмьеном Джорджем, создателем MicroPython. Популярная IDE Thonny также добавила поддержку RP2040 благодаря Айвару Аннамаа.

Поскольку многие проекты связывают Raspberry Pi с микроконтроллером для обработки аналогового ввода или низколатентного I/O, новый кремний привозит эти возможности прямо на плату, снижая потребление (RP2040 может работать от менее 100 мВт) и устраняя необходимость во внешних MCU-копроцессорах.

Ключевые технические особенности

• Двухъядерный Arm Cortex-M0+ @ 133 МГц
• 264 КБ на-чип ОЗУ
• До 16 МБ off-chip Flash через QSPI
• Выделенный DMA-контроллер
• Целочисленный делитель и интерполятор периферии
• 30 GPIO пинов (4 аналоговых входа)
• 2 UART, 2 SPI контроллера, 2 I²C контроллера
• 16 PWM каналов
• USB 1.1 контроллер с поддержкой хоста и устройства
• 8 программируемых машин состояний Raspberry Pi Programmable I/O
• USB mass-storage режим загрузки (UF2) для drag-and-drop программирования

Плата Raspberry Pi Pico за $4

Pico соединяет RP2040 с 2 МБ Flash и IC управления питанием, принимающим 1,8 – 5,5 В вход. Это позволяет питание от двух или трёх АА элементов или одного литий-ионного элемента.

Особенности платы включают кнопку, запускающую USB mass-storage режим при загрузке и служащую общим входом, единственный статусный LED, и 26 из 30 GPIO выведены на контактные площадки с шагом 0,1 дюйма. Заголовки могут быть припаяны прямо к этим площадкам, или кастеллированные края позволяют чистую посадку на носительские платы.

Raspberry Pi сотрудничала с партнёрами вроде Adafruit, Arduino, Pimoroni и Sparkfun для разработки дополнительных плат и аксессуаров на базе RP2040, расширяя экосистему.

Полные технические спецификации RP2040, Raspberry Pi Pico и SDK — доступные как для C/C++, так и для MicroPython — можно найти здесь.