RP2040:用于机器学习的 Raspberry Pi 微控制器

RP2040

Raspberry Pi 基金会推出的不仅仅是 SBC 板,以及一些有趣的硬件附加组件。也许是一个不那么出名的人 树莓派,处理RP2040芯片很重要,对于对人工智能和机器学习感兴趣的创客来说,这是一款有趣的设备。

在这篇文章中我们将深入讨论这个问题。 与著名的 SBC 的完美补充.

什么是RP2040?

Raspberry Pi Ltd 设计了一款名为 RP2040 的电路,该电路于 2021 年 2040 月推出,作为该实体在市场上推出的新型 Raspberry Pi Pico SBC 板的一部分。这个RP32芯片只不过是一个XNUMX位微控制器芯片,带有一个 双核 ARM Cortex-M0+.

ARM Cortex-M0+ 是专为以下应用而设计的 CPU 内核: 嵌入式系统和微控制器。与 32 位或 8 位架构相比,其 16 位架构提供了更高的性能。此外,它还因其低功耗处理器而脱颖而出,这使其成为电池供电设备和其他需要能源效率的应用的理想选择。

该内核使用 Thumb-2 指令扩展,即 16 位和 32 位指令的组合,可提高内存受限应用程序的代码密度和性能。通过三级流水线,实现指令的高效执行,保持性能和功耗之间的平衡。

ARM Cortex-M0+ 集成了 高效的中断处理程序 有效管理实时事件和任务。该内核旨在以具有竞争力的成本提供合理的性能,通常在各种嵌入式设备(从控制系统到家用电器和医疗设备)中使用的微控制器中实现。

因此,它成为第一个由 Raspberry Pi 设计的微控制器,尽管 IP 核完全由 Arm 设计。其低成本使其能够集成到 Raspberry Pi Pico SBC 中,价格仅为 4 美元左右,因为 IC 的成本仅为 1 美元。

该 RP2040 芯片可以使用各种编程语言进行编程。其中之一可以是 ARM 汇编器,另一个可以是 C、C++、Free PASCAL、Rust、Go、MicroPython、CircuitPython、Ada 等。此外,这也是它最受关注的地方,它的强大程度足以 运行 TensorFlow Lite 用于人工智能应用。

TensorFlow Lite 是流行的 TensorFlow 的轻量级高效版本 机器学习框架 由谷歌开发。 TensorFlow Lite 专为移动设备、嵌入式系统和资源受限环境而设计,使您能够在内存和计算能力受限的平台上运行机器学习模型。提供用于将在标准 TensorFlow 上训练的模型转换为适合移动设备的格式的工具,从而更轻松地在智能手机、微控制器和其他计算能力有限的设备上部署 AI 应用程序。 TensorFlow Lite 是一种多功能解决方案,用于在边缘和物联网设备上部署机器学习模型,从而在本地实现快速高效的推理,而无需依赖云连接。

继续RP2040这个话题,不得不说的是,这款芯片已经集成到了各个厂家的几款SBC板中,比如 Adafruit、Arduino、SparkFun、Pimoroni 等 在 Raspberry Pi 上,它以低廉的价格提供了重要的功能。例如,它已用于Raspberry Pi Pico和Pico W、Arduino Nano RP2040、Pimoroni Tiny RP2040、Adafruit Micro、SparkFun Pro Micro等。

RP2040 规格

至于 RP2040技术规格,我们可以找到以下内容:

  • 芯片由台积电代工厂采用 40 nm 节点或工艺制造。
  • 采用 7x7mm QFN 型封装,具有 56 个触点,适用于表面安装或 SMD。
  • ARM Cortex-M0+ 双核 CPU,133 Mhz,支持超频。每个内核都有一个外围整数除数和两个插值器。
  • 它实现了 264 KB 容量的快速 SRAM 存储器,具有 6 个独立存储体,其中四个为 64 KB,两个为 4 KB。
  • 它没有闪存或内部EEPROM,因此,复位或关机后,引导加载程序会丢失,将通过外部固件加载。
  • QSPI总线控制器,支持高达16 MB的外部闪存。
  • DMA 或直接内存访问控制器。
  • AHB 交叉开关,全连接。
  • LDO(低压差稳压器)集成在片上并可编程以生成核心电压。
  • 芯片中集成了双 PLL,用于生成核心时钟和 USB 频率。
  • 30 个 GPIO,其中 4 个作为可选的模拟输入使用。
  • 控制器的外设支持:2x UART、2x SPI、2x I2C、16x PWM、USB 1.1、PHY 和 8 个 PIO 或用于机器状态的可编程输出引脚。

用途或应用

RP2040芯片因其多功能性和出色的功能而成为众多项目和产品的基石。找到了 各种设备和嵌入式系统上的应用程序, 为不同的用户提供一系列的可能性。

它的常见用途之一是在开发领域 电子项目, 由于其低成本和处理能力,在创建定制设备方面受到爱好者和专业人士的特别赞赏。此外,它对计算机科学教育产生了重大影响,在教育环境中用于教授编程和硬件概念,为学生提供计算机科学的实用介绍。

在领域 自动化与控制,RP2040已集成到智能家居设备和工业自动化项目等系统中,与传感器和执行器交互以控制和监控环境。它还在机器人领域得到应用,充当机器人和自动驾驶汽车的大脑,并具有运行 TensorFlow Lite 来实现机器学习的能力。

RP2040的多功能性在开发中得到了凸显 快速原型制作,促进新产品和新技术的快速创造。它的用途扩展到物联网 (IoT),由于其紧凑的尺寸和能源效率,它可用于连接到网络的设备来收集数据并将信息发送到云端。

此外,RP2040 还集成到协作和开源项目中,培育了社区 开放式硬件。从娱乐应用到互动艺术项目,RP2040 已成为爱好和创意娱乐领域的热门选择。


成为第一个发表评论

发表您的评论

您的电子邮件地址将不会被发表。 必填字段标有 *

*

*

  1. 负责数据:MiguelÁngelGatón
  2. 数据用途:控制垃圾邮件,注释管理。
  3. 合法性:您的同意
  4. 数据通讯:除非有法律义务,否则不会将数据传达给第三方。
  5. 数据存储:Occentus Networks(EU)托管的数据库
  6. 权利:您可以随时限制,恢复和删除您的信息。