Raspberry Pi onthult RP2040 MCU en $4 Pico‑bord

Raspberry Pi heeft de RP2040 onthuld, zijn eerste in‑house microcontroller, en lanceerde de betaalbare Raspberry Pi Pico‑bord voor slechts $4. De RP2040 aandrijft een breed scala aan projecten, van simpele hobby‑kits tot geavanceerde machine‑learning‑prototypes.

Engineering de RP2040

De chip bevat een dual‑core Arm Cortex‑M0+ @ 133 MHz, 264 KB on‑chip RAM, en ondersteunt tot 16 MB externe Flash via een toegewezen QSPI‑bus. In een compacte 7 × 7 mm QFN‑56‑package levert de 40 nm silicium hoge integer‑prestaties, flexibele I/O en een low‑cost voetafdruk.

James Adams, Raspberry Pi's COO, legde drie kern‑ontwerpdoelen uit: hoge prestaties voor integer‑workloads, flexibele I/O om te interfacen met virtual elke peripheral, en lage kosten om de toegankelijkheid te verbreden. De RP2040‑architectuur – zes onafhankelijke RAM‑banken en een volledig verbonden bus‑fabric – laat de twee kernen, DMA‑engines en perifere controllers parallel opereren zonder contention.

Omdat de Cortex‑M0+ geen floating‑point‑unit heeft, licentiëerde het team hoog‑geoptimaliseerde floating‑point‑routines van Mark Owen, auteur van de Qfplib‑bibliotheken. Deze functies draaien merkbaar sneller dan de standaard GCC‑implementaties en zijn gratis voor elk RP2040‑gebaseerd product.

Software en Ecosysteem

Voor gevorderde gebruikers biedt Raspberry Pi een complete C SDK, een GCC‑gebaseerde toolchain, en Visual Studio Code‑integratie. Beginners en high‑level‑taal‑enthousiastelingen kunnen vertrouwen op een gepolijste MicroPython‑port, ontwikkeld met Damien George, de schepper van MicroPython. De populaire Thonny IDE heeft ook RP2040‑ondersteuning toegevoegd dankzij Aivar Annamaa.

Omdat veel projecten een Raspberry Pi met een microcontroller koppelen om analoge input of low‑latency I/O te hanteren, brengt het nieuwe silicium die capaciteiten direct naar het bord, wat het stroomverbruik verlaagt (de RP2040 kan draaien op minder dan 100 mW) en de noodzaak voor externe MCU‑co‑processoren elimineert.

Belangrijkste Technische Kenmerken

• Dual‑core Arm Cortex‑M0+ @ 133 MHz
• 264 KB on‑chip RAM
• Tot 16 MB off‑chip Flash via QSPI
• Toegewezen DMA‑controller
• Integer‑deler en interpolator‑peripherieën
• 30 GPIO‑pinnen (4 analoge ingangen)
• 2 UARTs, 2 SPI‑controllers, 2 I²C‑controllers
• 16 PWM‑kanalen
• USB 1.1 controller met host‑ en device‑ondersteuning
• 8 Raspberry Pi Programmable I/O state machines
• USB mass‑storage boot‑modus (UF2) voor drag‑and‑drop programmeren

Het $4 Raspberry Pi Pico‑bord

De Pico koppelt de RP2040 met 2 MB Flash en een power‑management IC die 1,8 – 5,5 V input accepteert. Dit stelt voeding toe van twee of drie AA‑cellen of een enkele lithium‑ion‑cel.

Bord‑features omvatten een drukknop die USB mass‑storage‑modus bij boot triggert en dient als algemene input, een enkele status‑LED, en 26 van de 30 GPIO's blootgelegd op 0,1‑inch pitch pads. Headers kunnen direct op deze pads gesoldeerd worden, of de gegolfde randen ermöglichen een schone fit op carrier‑borden.

Raspberry Pi collaboreerde met partners zoals Adafruit, Arduino, Pimoroni en Sparkfun om additionele RP2040‑gebaseerde borden en accessoires te ontwikkelen, wat het ecosysteem uitbreidt.

Volledige technische specificaties van de RP2040, de Raspberry Pi Pico, en de SDK – beschikbaar voor zowel C/C++ als MicroPython – zijn hier te vinden.