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    自家研發微處理器  Raspberry Pi Pico 只售 US$4

    Mickey Chan
    Mickey Chan
    愛模擬飛行、希望終有一日回到單車上的宅,眼鏡娘控。座右銘: 1.膽固醇跟美味是成正比的; 2.所有人都可以騙,但絕對不能騙自己; 3.賣掉的貨才是錢,不賣的收藏品不值一文; 4.踩單車,是為了吃更多美食! 5.正義的話語,不一定出自正義之人的口;

    踏入 2021 年, Raspberry Pi 基金會發放令創客興奮的新產品,就是配備自家設計晶片的微控制器 Raspberry Pi Pico ,可以輕易以拖放刷機的方式輕鬆控制各種感測器。售價僅為 US$4 (約港幣 $31 ),而香港行貨連 15cm USB 線就賣上 HK$69 (Well…)

    在一遍自家研發的風潮下, Raspberry Pi 團隊也動手研發自己的晶片,第一款產品就是這粒編號 RP2040 的微處理器。它是一粒低功耗雙核心 ARM SoC ,以 40nm 製程生產,時脈最高為 133MHz ,最多可支援 16MB 外置快閃記憶體,又有 30 針多用途 GPIO ,不過實際使用時應該只有 26 針,與初代 Raspberry Pi 相同。同樣有齊 SPI 、 I2C 、 UART 等接口,也有 4 個 ADC 頻道( 3 個可用, 1 個給了內置溫度計),而最令創客開心的應該是總共有 16 個 PWM 頻道,足夠用來控制機械人馬達或者彩燈串。

    首粒由 Raspberry Pi 團隊自行研發的微處理器 RP2040 。
    首粒由 Raspberry Pi 團隊自行研發的微處理器 RP2040 。
    RP2040 編號的含意,代表廠方會推出其他核心數量、類型和規格的微處理器。
    RP2040 編號的含意,代表廠方會推出其他核心數量、類型和規格的微處理器。

    RP2040 微處理器規格

    • 雙核 ARM Cortex M0+ 處理器,最高時脈 133MHz
    • 內藏 264kB SRAM
    • 支援最多 16MB 外置快閃記憶體(專用 QSPI 匯流排)
    • DMA 控制器
    • 內插器及整數除法外圍設備
    • 30 針 GPIO ,其中 4 針可用作模擬輸入
    • 2xSPI 、 2xI2C 、 2xURAT
    • 16x 可控 PWM 頻道
    • 1xUSB 1.1 控制器及埠實體層( PHY ),支援主機及裝置
    • 8x 可編程輸入出( PIO )狀態機以支援自訂外圍設備
    • USB 儲存裝置啟動模式,支援 UF2 (USB Flashing Format) 作拖放編程
    • 實時時鐘及計時器
    • 4 頻道 12-bit ADC 並配備內置溫度計
    • 內置加速浮點運算函式庫
    • 低功耗睡眠及休眠模式

    Raspberry Pi 基金會也以 RP2040 推出一塊開發板 Raspberry Pi Pico ,備有 2MB 快閃記憶體,設有一粒 LED 和一粒按鈕可作 BOOT 模式選擇或一般輸入,支援輸入電源 1.8-5.5V ,所以即使是鈕扣電或 AA 筆芯電也足以推動,彈性很大。透過 USB 連接電腦可以 microPython 作拖放刷機編程,當然也支援 C/C++ 編程,甚至可以玩 TensorFlow Lite 。板身的 castellated 模塊設計可以將開發板直接焊在載板上製作小巧裝置。廠方也提供了不少範例讓大家好好運用這小板子來開發專案。

    Raspberry Pi Pico 針腳圖
    Raspberry Pi Pico 針腳圖

    Raspberry Pi Pico 規格

    • RP2040 微處理器
    • 2MB 快閃記憶體
    • 鑄型模塊設計,方便直接焊接在電路板上。
    • 26 針多功能 GPIO
    • 2xSPI 、 2xI2C 、 2xURAT 、 3×12-bit ADC 輸入、 16x 可控 PWM 頻道

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    聯合其他廠商放異彩

    與創客常用的 Arduino Uno R3 或者 Arduino Nano 相比, Raspberry Pi Pico 無論在 RAM 、快閃記憶體、 接口以至售價都完勝,不過就沒有 ESP32 的藍牙、 Wi-Fi 支援。而 Raspberry Pi 基金會也知道「獨食難肥」,邀請了多家在創客界有名的廠商如 Adafruit 、 Arduino 、 Pimoroni 和 SparkFun 來一同利用 RP2040 開發不同設計和規格的開發板,當中最強勁的要算是 Arduino 預計在數星期內展開預訂的 Arduino Nano RP2040 Connect ,這塊板不單具備 16MB 快閃記憶體、藍牙和 Wi-Fi 支援,更內置 9 軸動作感測( IMU )、咪高風和 ECC608 加密晶片,足以製作強勁的物聯網裝置。當然,售價應該也不便宜了⋯⋯

    Adafruit Feather RP2040 ,配合大量同廠感測器和配件。
    Adafruit Feather RP2040 ,配合大量同廠感測器和配件。
    Adafruit ItsyBitsy RP2040 ,勝在夠小巧。
    Adafruit ItsyBitsy RP2040 ,勝在夠小巧。
    Arduino Nano RP2040 Connect ,現時所知最強勁的 RP2040 開發板。
    Arduino Nano RP2040 Connect ,現時所知最強勁的 RP2040 開發板。
    Pimoroni Tiny 2040 ,配合同廠 PicoSystem 可以打造一部迷你遊戲機。售 £8.40 (約港幣 $89)。
    Pimoroni Tiny 2040 ,配合同廠 PicoSystem 可以打造一部迷你遊戲機。售 £8.40 (約港幣 $89)。
    Pimoroni PicoSystem ,售 £58.50 (約港幣 $623 )。
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    Pimoroni 另有一塊 Pico Explorer Base ,可配合原廠 Raspberry Pi Pico 提供多個接口、迷你 LCD 屏幕、喇叭和馬達驅動。售 £22.20 (約港幣 $236 )。
    Pimoroni 另有一塊 Pico Explorer Base ,可配合原廠 Raspberry Pi Pico 提供多個接口、迷你 LCD 屏幕、喇叭和馬達驅動。售 £22.20 (約港幣 $236 )。
    SparkFun Thing Plus - RP2040 提供多種供電方式。售 $16.00 (約港幣 $124 )。
    SparkFun Thing Plus – RP2040 提供多種供電方式。售 US$16.00 (約港幣 $124 )。
    SparkFun Pro Micro - RP2040 也是小巧的開發板,售 US$9.95 (約港幣 $77 )。
    SparkFun Pro Micro – RP2040 也是小巧的開發板,售 US$9.95 (約港幣 $77 )。
    SparkFun MicroMod RP2040 Processor
    SparkFun MicroMod RP2040 Processor 配合同廠的載板使用。售 US$11.95 (約港幣 $93 )

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