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| 本文作者： 貝爽 | 2021-01-22 22:08 |
更小，更強(qiáng)大的樹莓派來了！
1月21日，樹莓派基金會(huì) (Raspberry Pi Foundation)官網(wǎng)博客發(fā)布了最新一款微控制器開發(fā)板：RaspBerry Pi Pico。
與其他樹莓派相比，RaspBerry Pi Pico體積更小，但功能更強(qiáng)大，足以用于機(jī)器學(xué)習(xí)項(xiàng)目。博客中解釋說：
樹莓派 Pi 可以應(yīng)對(duì)重量級(jí)的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)訪問和存儲(chǔ)，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(shí)還提供非常低功耗的待機(jī)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+處理器架構(gòu)，運(yùn)行頻率為133 MHz，擁有264K SRAM，2MB板載存儲(chǔ)空間，很大程度上解決了模擬輸入，低延遲，低功耗的問題。
“樹莓派”即Raspberry Pi，也就是計(jì)算機(jī)發(fā)燒友們常說的RPI或duRasPi，它是一款基于Linux系統(tǒng)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(qiáng)大。
它具備所有PC的基本功能，只需接通電視機(jī)和鍵盤，就能執(zhí)行如電子表格、文字處理、玩游戲、播放高清視頻等諸多功能?？芍^“麻雀雖小，五臟俱全”。
當(dāng)然，Raspberry Pi的使用和創(chuàng)新空間遠(yuǎn)不止于此。它通過連接開發(fā)板上的傳感器、繼電器及其它類型的電子元件能夠完成軟件與物理世界的交互?；诖斯δ埽瑒?chuàng)新極客們開發(fā)出了不少有趣的項(xiàng)目。
從2012年問世以來，Raspberry Pi迄今已經(jīng)售出了3700多萬臺(tái)。
樹莓派基金會(huì)認(rèn)為，目前Raspberry Pi本身還存在一些局限，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(huì)消耗100毫瓦的電量；Raspberry Pi不支持模擬輸入；雖然可以運(yùn)行“裸機(jī)”軟件，但在Linux通用操作系統(tǒng)下，所運(yùn)行的軟件不易進(jìn)行單個(gè)I/O引腳的控制。
通過引入微控制器（Microcontroller）在很大程度上可以解決以上問題，如Raspberry Pi負(fù)責(zé)重量級(jí)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)訪問和存儲(chǔ)，而微控制器處理模擬輸入和低延遲I/O，并提供超低功耗的待機(jī)模式。
基于此，樹莓派自研了微控制器芯片PR2040，并推出了最新款開發(fā)版Raspberry Pi Pico 。而之所以選擇自研芯片，樹莓派首席運(yùn)營(yíng)官James Adams表示：
“我們無法用現(xiàn)有的第三方芯片在微控制器領(lǐng)域提供與眾不同的東西，所以自己打造了PR2040芯片”。
同時(shí)，他透露，RP2040芯片由臺(tái)積電采用40nm制程制造，這項(xiàng)工作從2016年底就開始籌劃進(jìn)行了。
Raspberry Pi Pico是基于RP2040建構(gòu)的。根據(jù)最初的設(shè)計(jì)原則，PR2040實(shí)現(xiàn)了三點(diǎn)目標(biāo)：一是高性能，特別是整數(shù)工作負(fù)載；二是更靈活的I/O，允許與外部任何設(shè)備進(jìn)行通信；三是低成本。
關(guān)于 RP2040 型號(hào)的含義，RP 代表 “Raspberry Pi”，“2”是內(nèi)核數(shù)，“0”是指所使用的 MCU 內(nèi)核（例如 Cortex-M0 +）。
最后兩位數(shù)字是“4” 和“0”使用 floor（log2（x / 16k））公式計(jì)算一個(gè)數(shù)字，該數(shù)字表示 SRAM 和芯片內(nèi)部的非易失性存儲(chǔ)容量。
RP2040芯片是 7×7mm QFN-56 封裝的，具體規(guī)格如下：
核心：最高 133 MHz 的雙 Cortex M0 + 核心（默認(rèn)為 48 MHz）
內(nèi)存：6 組 264 kB 嵌入式 SRAM
周邊設(shè)備：
30 個(gè)多功能 GPIO
6 個(gè)專用于 SPI Flash 的 IO（支持 XIP）
常用外設(shè)專用硬件
可編程 IO，可擴(kuò)展外圍設(shè)備支持
帶內(nèi)部溫度傳感器的 4 通道 ADC，0.5 MSa / s，12 位轉(zhuǎn)換
USB 1.1 主機(jī)/設(shè)備
調(diào)試：SWD 調(diào)試接口
封裝：QFN56 7x7mm
在Raspberry Pi Pico開發(fā)板上，RP2040與2MB閃存、1.8-5.5V輸入電壓的電源芯片配對(duì)，可以從多種電源（包括兩個(gè)或三個(gè)串聯(lián)的AA電池或單個(gè)鋰離子電池）為Pico供電。
另外，和其他微控制器一樣，Raspberry Pi Pico在設(shè)備的側(cè)面提供了幾十個(gè)輸入和輸出引腳。
這些引腳充當(dāng)了與其他組件的接口。例如，通過輸入輸出引腳可以讓微控制器與LED燈進(jìn)行交互，從各種傳感器獲取數(shù)據(jù)，在顯示屏上屏上顯示一些文本信息等。
Raspberry Pi Pico具體規(guī)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
存儲(chǔ)：2MB QSPI 閃存
USB：1 個(gè) Micro USB 1.1 端口，用于電源和編程
其他擴(kuò)展
26 個(gè)多功能 GPIO 引腳，3 個(gè)最高 500 Kbps 的 12 位 ADC；
2 個(gè) SPI, 2 個(gè) I2C, 2 個(gè) UART, 3 個(gè) 12 位 ADC, 16 個(gè)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支持C、C++以及MicroPython語言，后者是一種受Python啟發(fā)的微控制器語言，同時(shí)，樹莓派基金會(huì)還為MicroPython語言提供了詳細(xì)的使用文檔。
鏈接：https://store.rpipress.cc/products/get-started-with-micropython-on-raspberry-pi-pico
最后，樹莓派基金會(huì)基于首款自研芯片已經(jīng)開始逐步構(gòu)建其開發(fā)板生態(tài)，目前他正在與 Arduino、Adafruit 和 Pimoroni 等公司合作意在將 RP2040 芯片集成到其他電路板和設(shè)備中。
其中包括 Pimoroni 的 PicoSystem 游戲機(jī)，Adafruit 的 Feather RP 2040 開發(fā)板，以及 Arduino 的 Nano RP2040 Connect 設(shè)備等。
關(guān)于樹莓派這次推出Raspberry Pi Pico開發(fā)板，不少國(guó)內(nèi)用戶表示并沒有太驚艷。
一是與ESP32相比還是有些差距，二是它完全不支持Wifi和藍(lán)牙。除了MicroPython外，沒有太多亮點(diǎn)的地方。
事實(shí)上，Raspberry Pi Pico在內(nèi)存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(jìn)入和退出休眠模式，在耗電方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，而且價(jià)格上僅為4美元，比前者便宜1美元。
有知乎用戶表示，不足30元的樹莓派開發(fā)板還是值得一玩的。
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)某電商平臺(tái)已經(jīng)有售，你會(huì)考慮買嗎？
引用鏈接：
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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