Hãng Raspberry Pi hôm nay vừa ra mắt một sản phẩm microcontroller hoàn toàn mới có tên là Raspberry Pi Pico. Với giá bán chỉ có $4. Raspberry Pi Pico dùng chip RP2040 do chính hãng Raspberry phát triển.
Microcontroller là gì?
Microcontroller (viết tắt MCU) là một con chip nhỏ thường được dùng trong các hệ thống dạng nhúng (Embedded Applications). Một con Microcontroller cũng có CPU, RAM và các câu lệnh được lập trình sẵn để thực hiện những công việc rất cụ thể. Ví dụ như bật/tắt một chân tiếp xúc, bật/tắt công tắc…
Nó khác chip SoC (system-on-a-chip) ngày nay ở chỗ SoC được thiết kế để xử lý được nhiều loại công việc. Còn MCU thì được thiết kế để xử lý một loại công việc duy nhất.
Microcontroller dùng để làm gì?
Một hệ thống phức tạp có thể sẽ dùng nhiều MCU cho nhiều tác vụ khác nhau. Mỗi cái dùng cho một mục đích. Ví dụ một hệ thống Smart Home có thể vận hành theo kiểu này vào mỗi buổi sáng:
- Một con MCU đọc dữ liệu từ cảm biến ánh sáng để tự động kéo rèm màn cửa sổ khi độ sáng đạt đến con số nhất định.
- Một con MCU khác thì đọc dữ liệu từ cảm biến độ ẩm môi trường để quyết định lượng nước tưới cây sáng hôm đó.
- Đồng thời ra lệnh cho một con MCU khác kích hoạt hệ thống tưới cây tự động.
Nhờ chỉ cấu thành từ các thành phần cơ bản nhất, lượng điện năng mà Microcontroller tiêu tốn là rất nhỏ. Đồng thời Microcontroller còn hỗ trợ đọc tín hiệu analog và I/O độ trễ thấp. Giúp nó điều khiển được nhiều hệ thống dạng nhúng với tốc độ cao. Và đặc biệt là tối ưu hơn so với dùng Raspberry Pi hoặc các thiết bị lớn.
Chip xử lý RP2040 của Raspberry Pi Pico
RP2040 được Raspberry Pi phát triển dựa trên kinh nghiệm và quá trình nghiên cứu của họ nhiều năm qua. Nhằm thực hiện các mục tiêu: hiệu năng cao (đặc biệt là các tác vụ Integer), linh hoạt trong giao tiếp I/O, tương thích với càng nhiều thiết bị bên ngoài càng tốt và giá thành thấp.
RP2040 có kích thước chỉ 7 x 7 mm. Bên trong chứa hai con chip Silicon 40nm, mỗi con có kích thước 2 x 2 mm.
Cấu hình kỹ thuật của chip RP2040
- Chip xử lý: ARM Cortex-M0+, hai nhân, @ 133MHz
- RAM: 264KB
- Hỗ trợ tối đa 16MB bộ nhớ Flash ngoài khi giao tiếp qua QSPI bus
- DMA controller
- Interpolator, Integer Divider peripheral
- 30 chân GPIO, trong đó có 4 chân Analogue Input
- 2 x UART, 2 x SPI controller, 2 x I2C controller
- 16 x kênh PWM
- 1 x USB 1.1 controller và PHY, hỗ trợ Host and Device
- 8 x Raspberry Pi Programmable I/O (PIO) state machine
- Hỗ trợ boot USB mass-storage UF2
Cấu hình kỹ thuật của Raspberry Pi Pico
Ngoài các thứ có sẵn trên con chip RP2040, Raspberry Pi Pico được trang bị thêm:
- 2MB bộ nhớ Flash.
- Chip cung cấp nguồn: 1.8-5.5V, tương thích với nhiều loại nguồn. Bao gồm cách dùng 2 hoặc 3 pin AA, hoặc là một cell pin Lithium-Ion.
- Phím cứng để bật chế độ USB mass-storage trong khi boot.
- Đèn LED.
Tài liệu kỹ thuật / Documentation, SDK, toolchain cho Raspberry Pi Pico và RP2040
Bạn có thể tìm thấy toàn bộ tài liệu hướng dẫn kỹ thuật, cách sử dụng, bộ SDK phát triển cho cả Raspberry Pi Pico và RP2040 tại đây.