樹莓派基金會發布最新的產品,第一款微控制器等級的樹莓派擴充板Pico,其以自家研發的RP2040晶片建構而成,售價只要4美元,開發者可以將其當作獨立的開發板,用在深度嵌入式開發中,或是與樹莓派電腦搭配使用。

雖然樹莓派過去的單板電腦產品,已經可以支援非常豐富的應用,包括讀取感測器數據、執行運算或是驅動執行器(Actuator)等,但是仍有其限制,即便是最低功率,樹莓派Zero也會消耗100毫瓦的電量,而且樹莓派本身也不支援類比輸入,另外,官方還提到,即便能在樹莓派以裸機的方式執行軟體,但是軟體在Linux這種通用作業系統下執行,仍不適合用於獨立I/O引腳的低延遲控制。

因此許多開發者會將樹莓派與微控制器搭配使用,由樹莓派負責比較繁重的計算、網路存取和儲存,而由微控制器處理類比輸入以及低延遲I/O,或是提供低功耗待機模式。官方提到,之所以過去他們還無法擁有自己的控制器產品,是因為他們還沒設計出自己的晶片。

而現在樹莓派開發了RP2040晶片,其具有三大特性,高效能,特別是能良好處理整數工作負載,和靈活的I/O以連接外部裝置,最重要的仍是低成本,以消除進入障礙。

RP2040被放進7×7 mm QFN-56封裝中,其配備133MHz的雙核Arm Cortex-M0+、264KB晶片上記憶體,透過QSPI匯流排支援多達16MB晶片外快閃記憶體,還有提供8個樹莓派可程式化I/O(PIO)狀態機等特色。

對進階用戶來說,樹莓派提供完整的C SDK,並且與VStudio Code整合,官方提到,因為Cortex-M0+缺乏浮點數單元,因此樹莓派委託Qfplib作者Mark Owen,最佳化了浮點數函式,而這將會比GCC函式庫中的要快上許多,並且可在任何以RP2040為基礎的產品上使用。

RP2040具有兩個核心與晶片上記憶體,官方提到,RP2040可良好支援機器學習應用程式,而對於熟悉高階語言的開發者,樹莓派也與MicroPython創建者Damien George合作,在RP2040建置了一個連接埠,其公開所有晶片硬體功能,包括PIO子系統。

有了這個自己設計的RP2040晶片,樹莓派開發出低成本擴充板Pico,除了RP2040晶片,板上還有2 MB快閃記憶體,並支援輸入1.8-5.5V電壓,這將讓用戶可以方便地替樹莓派Pico充電,包括用兩個或是三個串連的AA電池或單個鋰離子電池。Pico有一個按鈕和一顆LED燈,按鈕可在啟動的時,進入USB大量儲存模式,也可只作為一般輸入。Pico暴露了RP2040 30個GPIO引腳中的26個,用戶可以將接頭焊接到這些焊盤上。


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