Raspberry Pi Foundation выпускает не только свои платы SBC, с некоторыми интересными аппаратными дополнениями. Может быть, тот, который не так известен, как Raspberry Pi важно обработать чип RP2040, интересное устройство для производителей, интересующихся искусственным интеллектом и машинным обучением.
В этой статье мы обсудим это подробно. идеальное дополнение к знаменитому SBC.
Что такое RP2040?
Raspberry Pi Ltd разработала схему под названием RP2040, которая была представлена в январе 2021 года как часть новой платы Raspberry Pi Pico SBC, которую эта компания выпустила на рынок. Этот чип RP2040 представляет собой не что иное, как 32-битный микроконтроллер с двухъядерный процессор ARM Cortex-M0+.
ARM Cortex-M0+ — это ядро ЦП, специально разработанное для приложений в встраиваемые системы и микроконтроллеры. Его 32-битная архитектура обеспечивает улучшенную производительность по сравнению с 8-битной или 16-битной архитектурой. Кроме того, он отличается низким энергопотреблением, что делает его идеальным для устройств с батарейным питанием и других приложений, требующих энергоэффективности.
В этом ядре используются расширения инструкций Thumb-2 — комбинация 16-битных и 32-битных инструкций, которая повышает плотность кода и производительность в приложениях с ограниченным объемом памяти. Благодаря трехэтапному конвейеру достигается эффективное выполнение инструкций, сохраняя баланс между производительностью и энергопотреблением.
ARM Cortex-M0+ включает в себя эффективный обработчик прерываний эффективно управлять событиями и задачами в реальном времени. Это ядро, разработанное для обеспечения разумной производительности по конкурентоспособной цене, обычно используется в микроконтроллерах, используемых в различных встраиваемых устройствах, от систем управления до бытовой техники и медицинских устройств.
Таким образом, он стал первым микроконтроллером, разработанным Raspberry Pi, хотя IP-ядро было полностью разработано Arm. Его низкая стоимость позволила интегрировать его в Raspberry Pi Pico SBC по цене всего около 4 долларов, поскольку микросхема стоила всего 1 доллар.
Этот чип RP2040 можно запрограммировать для работы с использованием различных языков программирования. Одним из них может быть ассемблер ARM, другим — C, C++, Free PASCAL, Rust, Go, MicroPython, CircuitPython, Ada и т. д. Более того, именно здесь он привлекает наибольшее внимание: он достаточно силен, чтобы запустить TensorFlow Lite для приложений ИИ.
Продолжая тему RP2040, нужно сказать, что этот чип был интегрирован в несколько плат SBC различных производителей, таких как Adafruit, Arduino, SparkFun, Pimoroni и т. д. На Raspberry Pi он предоставляет важные функции по низкой цене. Например, он использовался для Raspberry Pi Pico и Pico W, Arduino Nano RP2040, Pimoroni Tiny RP2040, Adafruit Micro, SparkFun Pro Micro и т. д.
Технические характеристики РП2040
Что же касается Технические характеристики РП2040, мы можем найти следующее:
- Чип изготовлен по узлу 40 нм или по технологическому процессу на литейном заводе TSMC.
- В корпусе типа QFN 7x7 мм, с 56 контактами, для поверхностного монтажа или поверхностного монтажа.
- Двухъядерный процессор ARM Cortex-M0+ с частотой 133 МГц и поддержкой разгона. Каждое ядро имеет периферийный целочисленный делитель и два интерполятора.
- Он оснащен быстрой памятью SRAM емкостью 264 КБ с 6 независимыми банками, четырьмя по 64 КБ и двумя по 4 КБ.
- У него нет флэш-памяти или внутреннего EEPROM, поэтому после сброса или выключения загрузчик теряется и будет загружаться через внешнюю прошивку.
- Контроллер шины QSPI, поддерживающий до 16 МБ внешней флэш-памяти.
- DMA или контроллер прямого доступа к памяти.
- Перекладина AHB, полностью подключенная.
- LDO (регулятор с низким падением напряжения), встроенный в кристалл и программируемый для генерации напряжения ядра.
- Двойные схемы ФАПЧ встроены в чип для генерации тактовой частоты ядра, а также частоты USB.
- 30 GPIO с 4 дополнительными аналоговыми входами.
- Поддержка периферийных устройств с помощью контроллеров: 2 UART, 2 SPI, 2 I2C, 16 PWM, USB 1.1, PHY и 8 PIO или программируемые выходные контакты для состояний машины.
Использование или приложения
Чип RP2040 стал краеугольным камнем многочисленных проектов и продуктов благодаря своей универсальности и выдающимся возможностям. Найдено приложения на различных устройствах и встроенных системах, открывая ряд возможностей для разных пользователей.
Одно из его распространенных применений – в области разработки проекты электроники, особенно ценится энтузиастами и профессионалами при создании нестандартных устройств благодаря своей низкой стоимости и производительности. Кроме того, он оказал значительное влияние на образование в области информатики, поскольку использовался в образовательных учреждениях для обучения концепциям программирования и аппаратного обеспечения, предоставляя учащимся практическое введение в информатику.
В области автоматизация и контрольRP2040 был интегрирован в такие системы, как устройства умного дома и проекты промышленной автоматизации, взаимодействуя с датчиками и исполнительными механизмами для управления и мониторинга окружающей среды. Он также нашел применение в робототехнике, служа мозгом роботов и автономных транспортных средств, с дополнительной возможностью запуска TensorFlow Lite для реализации машинного обучения.
Универсальность RP2040 подчеркивается разработкой быстрое прототипирование, способствуя быстрому созданию новых продуктов и технологий. Его полезность распространяется и на Интернет вещей (IoT), где он используется в устройствах, подключенных к сети, для сбора данных и отправки информации в облако благодаря своим компактным размерам и энергоэффективности.
Кроме того, RP2040 интегрируется в совместные проекты и проекты с открытым исходным кодом, способствуя развитию сообщества разработчиков. открытое оборудование. От развлекательных приложений до интерактивных художественных проектов — RP2040 стал популярным выбором в сфере хобби и творческих развлечений.