Raspberry Pi Pico - nowy rozdział w historii "malinowej" marki

Raspberry Pi Pico - nowy rozdział w historii "malinowej" marki

Mogłoby się zdawać, że rynek mikrokontrolerów z rdzeniem ARM został bezpowrotnie i niepodzielnie zdominowany przez kilka głównych rodzin układów. Od lat w tym segmencie półprzewodnikowego "wyścigu zbrojeń" przodują procesory STM32, LPC czy też 32-bitowe propozycje dawnej marki Atmel, przejętej kilka lat temu przez Microchip. Producent popularnych minikomputerów SBC - The Raspberry Pi Foundation - nie próżnuje jednak także i w tym segmencie. Sporym zaskoczeniem dla wielu fanów Raspberry Pi była niedawna premiera maleńkiego modułu Raspberry Pi Pico. Jest to pierwszy produkt sygnowany logiem maliny, który bazuje nie na potężnym procesorze aplikacyjnym klasy SoC marki Broadcom, ale… customowym, dwurdzeniowym mikrokontrolerze o oznaczeniu RP2040. Jakie możliwości oferuje najnowsze dzieło twórców kultowego minikomputera?

Informacje o RP2040

RP2040 to wydajny, dwurdzeniowy mikrokontroler z 32-bitowym rdzeniem ARM Cortex-M0+ o maksymalnej częstotliwości taktowania do 133 MHz. Układ ma aż 264 kB pamięci SRAM, zorganizowanej w 6 niezależnych banków i współpracuje z 2-megabajtową pamięcią Flash. Co ważne, kontroler zewnętrznej pamięci z interfejsem QSPI wspiera obsługę układów o pojemności 16 MB, a to diametralnie zwiększa możliwości aplikacyjne nowego mikrokontrolera. W strukturze RP2040 nie zabrakło rzecz jasna kontrolera DMA, dwóch osobnych pętli PLL (jednej do taktowania procesora i większości peryferiów oraz drugiej, obsługującej kontroler USB 1.1). Aplikacje klasy low-power mogą korzystać z wbudowanego stabilizatora LDO zasilającego rdzenie RP2040. Układ oferuje 30 linii GPIO, które mogą być przeprogramowane jako wejścia przetwornika ADC (do dyspozycji są cztery 12-bitowe kanały o częstotliwości próbkowania do 500 kSps), a także jako linie interfejsów USART (2×), SPI (2×), I2C (2×) lub wyjścia PWM (sprzętowy timer mikrokontrolera obsługuje łącznie aż 16 takich linii). Innowacją jest wprowadzenie ośmiu sprzętowych maszyn stanu (PIO), obsługujących interfejsy 8080, 6800, I2C, I2S, SDIO, SPI, UART, a nawet… VGA (z użyciem zewnętrznych rezystorów)! Jak widać, twórcy nowego mikrokontrolera rodem z Wielkiej Brytanii po raz kolejny udowodnili, że potrafią oderwać się od „utartych” standardów i zaskoczyć swoich odbiorców niekonwencjonalnymi rozwiązaniami.

Budowa i możliwości płytki Raspberry Pi Pico

Maleńki moduł ze stajni The Raspberry Pi Foundation ma wymiary zaledwie 51×21 mm, ale integruje w sobie szereg interesujących rozwiązań sprzętowych. Wbudowana przetwornica DC/DC typu buck-boost - element niemal niespotykany w niewielkich płytkach ewaluacyjnych i modułach MCU - umożliwia zasilanie płytki napięciami z zakresu od 1,8 V do 5,5 V, dzięki czemu bez problemu można użyć do tego celu pojedynczego ogniwa litowo-polimerowego lub litowo-jonowego. Do zasilania może zostać wykorzystane także wbudowane gniazdo micro USB. Nie zabrakło tu również jednej diody LED do ogólnego użytku (sterowanej za pomocą linii GPIO25), 3-pinowego złącza SWD, przycisku boot oraz czujnika temperatury. Co ważne, wszystkie piny zasilania oraz wolne linie GPIO zostały wyprowadzone na krawędzie PCB w postaci dwufunkcyjnych, pozłacanych padów lutowniczych, wspierających zarówno montaż listew goldpin w standardowym rastrze 2,54 mm, jaki i montaż powierzchniowy (SMT) modułu na płycie docelowego urządzenia.

Sposoby programowania i gotowy ekosystem dla przyspieszenia startu pracy z platformą

Zalecaną i bodaj najintensywniej reklamowaną metodą programowania pamięci Flash Raspberry Pi Pico jest zastosowanie techniki "przeciągnij i upuść" - płytka zgłasza się bowiem w systemie operacyjnym komputera jako… przenośna pamięć masowa. Do pisania programów można użyć środowiska Pico Python SDK lub Pico C/C++ SDK - obydwa dostępne są w wersjach dla różnych systemów operacyjnych (w tym Linux i Windows). Bez problemu w roli maszyny deweloperskiej "odnajdzie" się także… minikomputer Raspberry Pi 4B, zapewniający 100-procentową kompatybilność programową z RPi Pico. Na stronie producenta dostępna jest, jak zawsze w przypadku nowych produktów The Raspberry Pi Foundation, obszerna dokumentacja wraz z licznymi przykładami aplikacyjnymi.

Podsumowanie

Czy w świetle nowej premiery należy spodziewać się rewolucji na rynku mikrokontrolerów? Choć na razie dostępny jest tylko jeden model procesora fundacji Raspberry RP2040, niewątpliwie The Raspberry Pi Foundation pokusi się o kolejne, coraz bardziej wydajne i innowacyjne układy. Niebywale atrakcyjna cena płytki Raspberry Pi Pico, od momentu premiery dostępnej w polskiej dystrybucji dzięki firmie Botland, każe przypuszczać, że marka jeszcze nie raz zachwyci swoich odbiorców wydajnymi i interesującymi układami w bardzo przystępnym budżecie.

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik listopad 2021

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio listopad - grudzień 2021

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka Podzespoły Aplikacje listopad 2021

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna listopad 2021

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich listopad 2021

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów