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一块只要4美元,超廉价版树莓派诞生,还用上了自研芯片

树莓派 Pico,便宜到买本杂志就附赠一块。

从纯手工的车牌检测系统,到瓜果分拣机,再到自制单反相机,树莓派一直是各类手工达人的心头好。这种将梦想与现实连接起来的能力,让树莓派成为长盛不衰的流行商品,至今已经卖出了超过 3700 万块。

但对于更广大的开发者人群来说,它也有一些限制:比如在最低功率模式下,树莓派 Zero 的耗电量也能达到 100 毫瓦;树莓派本身不支持模拟输入,尽管在树莓派上可以运行「裸机」软件,但像 Linux 这样的通用操作系统下运行的软件却不太适用于单个 I/O pin 脚的低延迟控制。

许多手工爱好者和业界人士会将树莓派与微控制器搭配使用,让树莓派来负责繁重的计算、网络访问和存储,让微控制器处理模拟输入和低延迟 I/O,以及低功耗的待机模式。

现在,树莓派正式推出了基于首款自研芯片 RP2040 的微控制器「Raspberry Pi Pico」,价格仅为 4 美元,国内售价 29.99 元人民币(一顿午餐的价格)。
最近,仿佛每一家「水果公司」都在忙着制造自家芯片,树莓派也不例外,RP2040 的诞生算是树莓派内部团队多年努力的结果。它的三个主要设计目标分别是:

  • 高性能,尤其是 integer 工作负载;

  • 灵活的 I/O,使其可与几乎所有外部设备进行通信;

  • 低成本,降低购买及使用的门槛。

最终团队打造出了一款功能非常强大的小芯片,所有这些都被塞入了 2 平方毫米 40nm 制程的面积,使用 7 × 7 毫米 QFN-56 封装。一块 RP2040 芯片包括:

  • 双核 ArmCortex-M0 + 处理器,运行频率为 133MHz;

  • 264KB 的 SRAM;

  • 2MB 的板载闪存;

  • DMA 控制器;

  • 内插器和整数分割设备;

  • 30 个 GPIO pin 接口,其中 4 个可用作模拟输入;

  • 2 个 UART、2 个 SPI 控制器、2 个 I2C 控制器;

  • 16 × PWM 通道;

  • USB 1.1 控制器和 PHY,主机和设备支持;

  • 可以直接焊接在自己设计的底板上;

  • 8 个可编程 I / O(PIO)状态机;

  • 具有 UF2 支持的 USB 大容量存储启动模式,用于拖放式编程。


此外,凭借 6 个独立 RAM 以及位于其总线结构核心的完全连接的交换机,用户可以让内核和 DMA 引擎并行运行。面向高级用户,树莓派也提供了一个完整的 C 语言 SDK、基于 GCC 的工具链和 VS Code 集成。

由于 Cortex-M0 + 缺少浮点运算单元,树莓派联合了 Qfplib 库的作者 Mark Owen 对浮点函数进行了优化,它们比同等的 GCC 库要快很多,并且可用于任何基于 RP2040 的产品。


RP2040 拥有两个较快的 CPU 核心以及不错的 RAM 内存,是实现机器学习应用的绝佳平台。你可以在上面找到用于谷歌 TensorFlow Lite 框架的端口。在推出之后的几个月里,我们还可以看到更多机器学习的内容。

如果你是一个喜欢使用高级语言的新手树莓派官方已经与 MicroPython 的创建者 Damien George 展开了合作,为 RP2040 构建了一个精巧的端口,其能够发挥芯片硬件的所有能力,包括创新的 PIO 子系统。

随后,树莓派还将与 Arduino、Adafruit 和 Pimoroni 等公司合作,将新的 RP2040 芯片集成到其他板卡和小工具中。

树莓派 Pico 文档:
https://www.raspberrypi.org/documentation/pico/getting-started/

这款产品目前已经开卖,由于它的价格不高,如果你购买一本新一期的《HackSpace》杂志,店家直接就会附赠一块 Pico,当然书中也有大量教程与新手指引。
参考内容:
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
产业树莓派智能芯片
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