Raspberry Pi stellt RP2040 MCU und 4-Dollar Pico Board vor

Raspberry Pi hat den RP2040 vorgestellt, seinen ersten hauseigenen Mikrocontroller, und das erschwingliche Raspberry Pi Pico Board für nur 4 $ gelauncht. Der RP2040 treibt eine breite Palette von Projekten an – von einfachen Hobby-Kits bis zu fortgeschrittenen Machine-Learning-Prototypen.

Engineering des RP2040

Der Chip packt einen Dual-Core Arm Cortex-M0+ @ 133 MHz, 264 KB On-Chip-RAM und unterstützt bis zu 16 MB externes Flash via dediziertem QSPI-Bus. In einem kompakten 7 × 7 mm QFN-56 Package liefert das 40-nm-Silizium hohe Integer-Performance, flexibles I/O und einen Low-Cost-Footprint.

James Adams, Raspberry Pis COO, erklärte drei Kern-Designziele: hohe Performance für Integer-Workloads, flexibles I/O für Interface zu praktisch jedem Peripheriegerät, und niedrige Kosten für breitere Zugänglichkeit. Die RP2040-Architektur – sechs unabhängige RAM-Bänke und ein voll verbundener Bus-Fabric – lässt seine zwei Kerne, DMA-Engines und Peripherie-Controller parallel ohne Kontention operieren.

Da der Cortex-M0+ keine Floating-Point-Unit hat, lizenzierte das Team hochoptimierte Floating-Point-Routinen von Mark Owen, Autor der Qfplib-Bibliotheken. Diese Funktionen laufen spürbar schneller als Standard-GCC-Implementierungen und sind frei für jedes RP2040-basierte Produkt.

Software und Ökosystem

Für fortgeschrittene Nutzer bietet Raspberry Pi ein vollständiges C SDK, einen GCC-basierten Toolchain und Visual Studio Code Integration. Einsteiger und High-Level-Language-Enthusiasten können auf einen polierten MicroPython-Port vertrauen, gestaltet mit Damien George, dem Schöpfer von MicroPython. Die beliebte Thonny IDE hat ebenfalls RP2040-Support dank Aivar Annamaa hinzugefügt.

Da viele Projekte einen Raspberry Pi mit einem Mikrocontroller paaren, um Analog-Input oder Low-Latency-I/O zu handhaben, bringt das neue Silizium diese Fähigkeiten direkt aufs Board, reduziert Stromverbrauch (der RP2040 kann mit unter 100 mW laufen) und eliminiert den Bedarf an externen MCU-Co-Prozessoren.

Wichtige technische Features

• Dual-Core Arm Cortex-M0+ @ 133 MHz
• 264 KB On-Chip-RAM
• Bis zu 16 MB Off-Chip Flash via QSPI
• Dedizierter DMA-Controller
• Integer Divider und Interpolator Peripherals
• 30 GPIO Pins (4 Analog Inputs)
• 2 UARTs, 2 SPI Controller, 2 I²C Controller
• 16 PWM Kanäle
• USB 1.1 Controller mit Host und Device Support
• 8 Raspberry Pi Programmable I/O State Machines
• USB Mass-Storage Boot Mode (UF2) für Drag-and-Drop-Programmierung

Das 4-Dollar Raspberry Pi Pico Board

Das Pico paart den RP2040 mit 2 MB Flash und einem Power-Management-IC, der 1,8 – 5,5 V Input akzeptiert. Dies erlaubt Stromversorgung von zwei oder drei AA-Zellen oder einer einzelnen Lithium-Ionen-Zelle.

Board-Features umfassen einen Push-Button, der USB-Mass-Storage-Mode beim Boot triggert und als genereller Input dient, eine einzelne Status-LED und 26 der 30 GPIOs auf 0,1-Zoll-Pitch-Pads exposed. Header können direkt auf diese Pads gelötet werden, oder die castellated Edges ermöglichen einen clean Fit auf Carrier-Boards.

Raspberry Pi kollaborierte mit Partnern wie Adafruit, Arduino, Pimoroni und Sparkfun, um zusätzliche RP2040-basierte Boards und Accessoires zu entwickeln und das Ökosystem zu erweitern.

Volle technische Spezifikationen des RP2040, des Raspberry Pi Pico und des SDK – verfügbar für sowohl C/C++ als auch MicroPython – finden Sie hier.