Ang Raspberry Pi Foundation ay naglulunsad ng higit pa sa mga SBC board nito, na may ilang kawili-wiling hardware add-on. Siguro isa na hindi masyadong kilala bilang ang Raspberry Pi, mahalagang gamutin ang RP2040 chip, isang kawili-wiling device para sa mga gumagawa na interesado sa AI at machine learning.
Sa artikulong ito tatalakayin natin ito nang malalim. perpektong pandagdag sa sikat na SBC.
Ano ang RP2040?
Ang Raspberry Pi Ltd ay nagdisenyo ng isang circuit na tinatawag na RP2040, na ipinakita noong Enero 2021 bilang bahagi ng bagong Raspberry Pi Pico SBC board na inilunsad ng entity na ito sa merkado. Ang RP2040 chip na ito ay hindi hihigit sa isang 32-bit microcontroller chip na may isang dual core ARM Cortex-M0+.
Ang ARM Cortex-M0+ ay isang CPU core na espesyal na idinisenyo para sa mga application sa mga naka-embed na system at microcontroller. Ang 32-bit na arkitektura nito ay nagbibigay ng pinahusay na pagganap kumpara sa 8-bit o 16-bit na mga arkitektura. Bilang karagdagan, namumukod-tangi ito sa pagiging isang low-power na processor, na ginagawang perpekto para sa mga device na pinapagana ng baterya at iba pang mga application na nangangailangan ng kahusayan sa enerhiya.
Gumagamit ang core na ito ng mga extension ng pagtuturo ng Thumb-2, isang kumbinasyon ng 16-bit at 32-bit na mga tagubilin na nagpapahusay sa density ng code at pagganap sa mga application na pinigilan ng memorya. Sa pamamagitan ng tatlong yugto ng pipeline, nakakamit nito ang mahusay na pagpapatupad ng mga tagubilin, na nagpapanatili ng balanse sa pagitan ng pagganap at paggamit ng kuryente.
Ang ARM Cortex-M0+ ay may kasamang a mahusay na interrupt handler upang epektibong pamahalaan ang mga real-time na kaganapan at gawain. Dinisenyo upang mag-alok ng makatwirang pagganap sa isang mapagkumpitensyang halaga, ang core na ito ay karaniwang makikita na ipinapatupad sa mga microcontroller na ginagamit sa iba't ibang naka-embed na device, mula sa mga control system hanggang sa mga gamit sa bahay at mga medikal na device.
Kaya ito ang naging unang microcontroller na idinisenyo ng Raspberry Pi, kahit na ang IP core ay ganap na idinisenyo ng Arm. Ang mababang halaga nito ay nagpapahintulot na maisama ito sa Raspberry Pi Pico SBC, na may presyong humigit-kumulang $4 lang, dahil $1 lang ang halaga ng IC.
Ang RP2040 chip na ito ay maaaring i-program para gumana gamit ang iba't ibang programming language. Ang isa sa kanila ay maaaring ang ARM assembler, isa pang C, C++, Libreng PASCAL, Rust, Go, MicroPython, CircuitPython, Ada, atbp. Higit pa rito, kung saan ito nakakakuha ng pinaka-pansin, ito ay sapat na malakas upang patakbuhin ang TensorFlow Lite para sa mga aplikasyon ng AI.
Ang pagpapatuloy sa paksa ng RP2040, dapat sabihin na ang chip na ito ay isinama sa ilang mga SBC board mula sa iba't ibang mga tagagawa, tulad ng Adafruit, Arduino, SparkFun, Pimoroni, atbp. Sa Raspberry Pi, nagbibigay ito ng mahahalagang feature sa mababang presyo. Halimbawa, ito ay ginamit para sa Raspberry Pi Pico at Pico W, Arduino Nano RP2040, Pimoroni Tiny RP2040, Adafruit Micro, SparkFun Pro Micro, atbp.
Mga Detalye ng RP2040
Bilang ang RP2040 teknikal na mga pagtutukoy, mahahanap natin ang sumusunod:
- Ang chip ay ginawa gamit ang isang 40 nm node o proseso sa TSMC foundry.
- Naka-package sa 7x7mm QFN type na may 56 na contact at para sa surface mounting o SMD.
- ARM Cortex-M0+ dual-core CPU sa 133 Mhz, na may suporta sa overclocking. Ang bawat core ay may peripheral integer divisor at dalawang interpolator.
- Nagpapatupad ito ng mabilis na memorya ng SRAM na may kapasidad na 264 KB, na may 6 na independiyenteng bangko, apat sa 64 KB at dalawa sa 4 KB.
- Wala itong flash memory o panloob na EEPROM, samakatuwid, pagkatapos ng pag-reset o pag-shutdown, mawawala ang boot-loader at mailo-load sa pamamagitan ng panlabas na firmware.
- QSPI bus controller, na sumusuporta sa hanggang 16 MB ng external flash memory.
- DMA o direktang memory access controller.
- AHB crossbar, ganap na konektado.
- LDO (Low-Dropout Regulator) integrated on-chip at programmable para makabuo ng core voltage.
- Ang mga dual PLL ay isinama sa chip upang makabuo ng mga pangunahing orasan at gayundin ang dalas ng USB.
- 30 GPIO na may 4 bilang opsyonal na paggamit ng mga analog input.
- Peripheral na suporta na may mga controller: 2x UART, 2x SPI, 2x I2C, 16x PWM, USB 1.1, PHY at 8 PIO o mga programmable na output pin para sa machine states.
Mga gamit o aplikasyon
Ang RP2040 chip ay naging pundasyon ng maraming proyekto at produkto dahil sa versatility nito at namumukod-tanging mga kakayahan. Nakahanap na mga application sa iba't ibang device at naka-embed na system, pagbubukas ng hanay ng mga posibilidad para sa iba't ibang user.
Isa sa mga karaniwang gamit nito ay sa larangan ng pagpapaunlad ng mga proyekto sa electronics, partikular na pinahahalagahan ng mga mahilig at propesyonal para sa paglikha ng mga custom na device salamat sa mababang gastos at kapasidad sa pagproseso nito. Bukod pa rito, nagkaroon ito ng malaking epekto sa edukasyon sa computer science, na ginagamit sa mga setting ng edukasyon upang magturo ng mga konsepto ng programming at hardware, na nagbibigay sa mga mag-aaral ng praktikal na pagpapakilala sa computer science.
Sa larangan ng automation at kontrol, ang RP2040 ay isinama sa mga system tulad ng mga smart home device at industriyal na mga proyekto ng automation, na nakikipag-ugnayan sa mga sensor at actuator upang kontrolin at subaybayan ang mga kapaligiran. Nakahanap din ito ng mga application sa robotics, na nagsisilbing utak ng mga robot at autonomous na sasakyan, na may karagdagang kakayahang magpatakbo ng TensorFlow Lite para sa mga pagpapatupad ng machine learning.
Ang versatility ng RP2040 ay naka-highlight sa pagbuo ng mabilis na prototyping, pinapadali ang mabilis na paglikha ng mga bagong produkto at teknolohiya. Ang pagiging kapaki-pakinabang nito ay umaabot sa Internet of Things (IoT), kung saan ginagamit ito sa mga device na konektado sa network upang mangolekta ng data at magpadala ng impormasyon sa cloud, salamat sa compact size at energy efficiency nito.
Bilang karagdagan, ang RP2040 ay isinama sa mga collaborative at open source na proyekto, na nagpapatibay sa komunidad ng buksan ang hardware. Mula sa mga application ng entertainment hanggang sa mga interactive na proyekto sa sining, ang RP2040 ay naging isang popular na pagpipilian sa hobby at creative entertainment arena.