树莓派基金会发布4美元Pico扩展板

树莓派基金会发布最新的产品,第一款单片机等级的树莓派扩展板Pico,其以自家研发的RP2040芯片构建而成,售价只要4美元,开发者可以将其当作独立的开发板,用在深度嵌入式开发中,或是与树莓派计算机搭配使用。

虽然树莓派过去的单板计算机产品,已经可以支持非常丰富的应用,包括读取传感器数据、执行运算或是驱动执行器(Actuator)等,但是仍有其限制,即便是最低功率,树莓派Zero也会消耗100毫瓦的电量,而且树莓派本身也不支持模拟输入,另外,官方还提到,即便能在树莓派以裸机的方式执行软件,但是软件在Linux这种通用操作系统下执行,仍不适合用于独立I/O引脚的低延迟控制。

因此许多开发者会将树莓派与单片机搭配使用,由树莓派负责比较繁重的计算、网络访问和存储,而由单片机处理模拟输入以及低延迟I/O,或是提供低功耗待机模式。官方提到,之所以过去他们还无法拥有自己的控制器产品,是因为他们还没设计出自己的芯片。

而现在树莓派开发了RP2040芯片,其具有三大特性,高性能,特别是能良好处理整数工作负载,和灵活的I/O以连接外部设备,最重要的仍是低成本,以消除进入障碍。

RP2040被放进7×7 mm QFN-56封装中,其配备133MHz的双核Arm Cortex-M0+、264KB芯片上内存,通过QSPI总线支持多达16MB芯片外闪存,还有提供8个树莓派可程序化I/O(PIO)状态机等特色。

对高端用户来说,树莓派提供完整的C SDK,并且与VStudio Code集成,官方提到,因为Cortex-M0+缺乏浮点数单元,因此树莓派委托Qfplib作者Mark Owen,优化了浮点数函数,而这将会比GCC函数库中的要快上许多,并且可在任何以RP2040为基础的产品上使用。

RP2040具有两个核心与芯片上内存,官方提到,RP2040可良好支持机器学习应用程序,而对于熟悉高端语言的开发者,树莓派也与MicroPython创建者Damien George合作,在RP2040构建了一个连接端口,其公开所有芯片硬件功能,包括PIO子系统。

有了这个自己设计的RP2040芯片,树莓派开发出低成本扩展板Pico,除了RP2040芯片,板上还有2 MB闪存,并支持输入1.8-5.5V电压,这将让用户可以方便地替树莓派Pico充电,包括用两个或是三个串联的AA电池或单个锂离子电池。Pico有一个按钮和一颗LED灯,按钮可在启动的时,进入USB大量存储模式,也可只作为一般输入。Pico暴露了RP2040 30个GPIO引脚中的26个,用户可以将接头焊接到这些焊盘上。