Raspberry Pi dévoile le MCU RP2040 et la carte Pico à 4 $

Raspberry Pi a dévoilé le RP2040, son premier microcontrôleur interne, et lancé la carte abordable Raspberry Pi Pico à seulement 4 $. Le RP2040 alimente une large gamme de projets, des kits de loisirs simples aux prototypes avancés d'apprentissage automatique.

Conception du RP2040

La puce intègre un double cœur Arm Cortex‑M0+ @ 133 MHz, 264 Ko de RAM sur puce, et supporte jusqu'à 16 Mo de Flash externe via un bus QSPI dédié. Dans un boîtier QFN‑56 compact de 7 × 7 mm, le silicium 40 nm offre une haute performance entière, une E/S flexible et une empreinte à faible coût.

James Adams, COO de Raspberry Pi, a expliqué trois objectifs de conception fondamentaux : haute performance pour les charges de travail entières, E/S flexible pour interfacer virtuellement n'importe quel périphérique, et faible coût pour élargir l'accessibilité. L'architecture du RP2040 – six banques RAM indépendantes et un tissu de bus entièrement connecté – permet à ses deux cœurs, moteurs DMA et contrôleurs périphériques de fonctionner en parallèle sans contention.

Comme le Cortex‑M0+ manque d'unité à virgule flottante, l'équipe a licencié des routines à virgule flottante hautement optimisées de Mark Owen, auteur des bibliothèques Qfplib. Ces fonctions s'exécutent notablement plus vite que les implémentations GCC standard et sont gratuites pour tout produit basé sur RP2040.

Logiciel et écosystème

Pour les utilisateurs avancés, Raspberry Pi offre un SDK C complet, une chaîne d'outils basée sur GCC, et une intégration Visual Studio Code. Les débutants et amateurs de langages de haut niveau peuvent compter sur un port MicroPython poli développé avec Damien George, le créateur de MicroPython. L'IDE populaire Thonny a également ajouté la prise en charge RP2040 grâce à Aivar Annamaa.

Comme de nombreux projets associent un Raspberry Pi à un microcontrôleur pour gérer les entrées analogiques ou les E/S à faible latence, le nouveau silicium apporte ces capacités directement sur la carte, réduisant la consommation d'énergie (le RP2040 peut fonctionner avec moins de 100 mW) et éliminant le besoin de co-processeurs MCU externes.

Caractéristiques techniques clés

• Double cœur Arm Cortex‑M0+ @ 133 MHz
• 264 Ko RAM sur puce
• Jusqu'à 16 Mo Flash hors puce via QSPI
• Contrôleur DMA dédié
• Diviseur entier et périphériques d'interpolation
• 30 broches GPIO (4 entrées analogiques)
• 2 UART, 2 contrôleurs SPI, 2 contrôleurs I²C
• 16 canaux PWM
• Contrôleur USB 1.1 avec support hôte et périphérique
• 8 machines d'état Programmable I/O Raspberry Pi
• Mode démarrage USB mass-storage (UF2) pour programmation par glisser-déposer

La carte Raspberry Pi Pico à 4 $

Le Pico associe le RP2040 à 2 Mo de Flash et un CI de gestion d'alimentation acceptant une entrée 1,8 – 5,5 V. Cela permet l'alimentation par deux ou trois piles AA ou une seule cellule lithium-ion.

Les caractéristiques de la carte incluent un bouton poussoir qui déclenche le mode USB mass-storage au démarrage et sert d'entrée générale, une LED de statut unique, et 26 des 30 GPIO exposés sur des plots au pas de 0,1 pouce. Des connecteurs peuvent être soudés directement sur ces plots, ou les bords castellated permettent un ajustement propre sur des cartes porteuses.

Raspberry Pi a collaboré avec des partenaires tels qu'Adafruit, Arduino, Pimoroni et Sparkfun pour développer des cartes et accessoires supplémentaires basés sur RP2040, élargissant l'écosystème.

Les spécifications techniques complètes du RP2040, du Raspberry Pi Pico et du SDK – disponibles pour C/C++ et MicroPython – peuvent être trouvées ici.