树莓派基金会在2012年的时候推出了具有Linux功能的树莓派开发板，该开发板可用于编程和计算机的教学。自那以后，该公司就陆续推出了处理器更快、内存更大、接口更快的开发板型号。直到 2019 年他们推出了树莓派 4。
树莓派 4 配备了一个 40 针接头，可以方便用于有关电子设备方面的教育。但是通过 Linux SBC来闪烁 LED 灯、或者是通过 Linux SBC 来从传感器收集数据、控制舵机感觉真的有点大材小用了。因此，树莓派基金会决定制造自己的 MCU 开发板。2021 年 1 月，这个 MCU开发板就问世了，它的名字叫做树莓派 Pico，搭载的是树莓派基金会内部设计的 RP2040 双核 Cortex-M0+ 微控制器。
树莓派 RP2040 微控制器
在查看树莓派 Pico 板之前，我们先一起看看 RP2040 的规格：
- 内核 – 双 Cortex M0+ 内核，最高 133 MHz（默认为 48MHz）
- 内存 – 264 kB 嵌入式 SRAM，6 个存储区
- 外围设备
- 30个多功能 GPIO
- 6个 SPI 闪存专用 IO（支持XIP）
- 用于常用外设的专用硬件
- 用于扩展外设支持的可编程 IO
- 带内部温度传感器的 4 通道 ADC，5 MSa/s，12 位转换
- USB 1.1 主机/设备
- 调试 – SWD 调试接口
- 封装 – QFN56 7x7mm
该板之所以被命名为 RP2040，是因为 RP 代表“Raspberry Pi（树莓派）”、“2”是内核数，“0”指的是 MCU 使用的核心（如Cortex-M0+）、最后两个数字“4” 和“0”则是使用 floor(log2(x/16k)) 公式，然后将芯片内部的 SRAM和非易失性存储容量代入计算后得出的结果。
因此，由此来推算，如果树莓派基金会之后决定发布一个具有 264KB SRAM 和 256KB 存储的单核 Cortex-M4 微控制器，则可以将其命名为 RP1444。但我不确定如果搭载了双核Cortex-M4/M0+微控制器的话该如何命名。
但是为什么树莓派基金会要去打造一款自定义的 MCU 呢？我很确定他们是可以找到一个现成的微控制器来完成这项工作的。在我看来，他们这么做是为了避免人们能够轻易复制硬件并使用他们的软件。他们可能是已经看到 Arduino “克隆”开发板带来的后果了。树莓派基金会曾在过去明确表示，不允许其他博通BCMxxxx板运行树莓派软件。正如我们在STM32 仿品和克隆中看到的那样，复制芯片现在虽然行得通，但其实会比另外制作一个 PCB 要困难得多。
另一个原因是，他们现在可以将 RP2040 微控制器出售给需要创建自己项目活着产品的制造商了，这其实是必然的。因为他们现在已经提供了一份名为“使用 RP2040 进行硬件设计”的文档，用这份文档帮助人们围绕该微控制器设计自己的电路板和产品。而且dafruit、Arduino、Sparkfun 和 Pimoroni 方面也已经发布了自己设计的 RP2040 板。
树莓派 Pico
现在，我们来看看树莓派 Pico 的规格：
- MCU – 树莓派 RP2040 双核 Cortex-M0+ 微控制器 @ 48 MHz（可超频至 133 MHz），带 264KB SRAM
- 存储 – 2MB QSPI 闪存
- USB – 1 个 Micro USB 1.1 端口，用于供电和编程
- 扩展
- 2个20 引脚 2.54mm 间距接头、26 个 GPIO、3个12 位 ADC 高达 500 Kbps、2个UART、2个2C、2个SPI、16个 PWM、2个可编程高速 I/O（用于 SD 卡、 VGA等）
- 3.3VI/O电压
- 传感器 – 12 位温度传感器
- 调试 – 3-pin Arm 串行线调试 (SWD) 端口
- 其他 – BOOTSEL 按钮、用户 LED (GP25)、1 个带 4 个警报的定时器、RTC
- 电源 – 通过 Micro USB 端口提供 5V 或通过 VSYS 引脚提供 2 至 5V DC
- 尺寸 – 51 x 21 mm
树莓派 Pico 似乎不仅是为教育和业余爱好者市场而设计的，因为它同样也可以应用于商业产品，它可以通过板上的焊接孔整合至其它产品中。默认情况下，该板不带引脚接头，如果有需要，用户必须自己焊接这些接头，例如：将板插入面包板，或者购买带有焊接接头的版本。
树莓派 Pico 可以提供 26 个 GPIO，比 Arduino UNO、Arduino NANO 甚至 Arduino MKR Zero 提供更多的 I/O。但是 Pico 有一个缺点就是引脚只支持 3.3V，而且没有像大多数 Arduino 板那样有 5V 的容差。
树莓派 Pico 的软件和文档
树莓派 Pico 不支持 Arduino，这一点并不令人惊讶。相反，树莓派基金会表示树莓派 Pico 可以支持通过命令行或 Visual Studio Code来进行 MicroPython 和 C/C++ 编程，这让我有点吃惊。Python 代码和编译的 C/ c++ 二进制文件是可以很容易复制到板上的，因为它在主机上被显示为 USB 大容量存储设备、其主机可以是任何带有 USB 端口且运行 Windows、macOS 或 Linux系统的计算机，甚至包括树莓派 4 B或树莓派 400 键盘计算机。
你们可以在树莓派的 Github 帐户上找到 MicroPython 和 C/C++ SDK ，以及详细的硬件和软件文档，这些文档将会介绍解如何开始使用你选择的 SDK 或硬件设计。
目前，树莓派基金会仍致力于教育使命，并提供面向年轻创客的书籍，例如：“在树莓派 Pico 上使用 MicroPython 入门”的官方指南。
定价和供应情况
树莓派 Pico 的官方价格是 4 美元，税费和运费需要另外付。如果有需要你们可以购买带有预焊接接头的树莓派 Pico，选择是否带有Pico开发板的树莓派 Pico基本套件。基本套件包括面包板、跳线和一些组件，像LED之类的。你们可以在常见的经销商处找到所有这些东西，包括RS Components、Cytron（仅限东盟）和Seeed Studio等。对了，兴许有可能可以购买到 Pico 板卷盘，不过目前来看可能性还是微乎其微的。除非你是经销商，目前由于库存有限，供应商可能会限制每个订单中的树莓派 Pico 卷轴的数量。
实际上，MCU开发板的市场竞争真的很激烈，有官方的 Arduino板、有 Arduino克隆板、STM32板，比如：低于2美元的BluePill。另外还有诸如 ESP8266 、ESP32 模块和开发板，它们甚至还支持无线连接功能，但是价格却相差不大。在把税费和运费加进来后总价甚至还会低一些。对了，这些竞争者们目前都已经对Arduino 和 MicroPython、C/C++ SDKs 等提供了良好的软件支持。所以树莓派 Pico 是否真的会取得成功还有待观察，但多年的经验教会我永远不要低估树莓派“营销”！
晚些时候，我应该会收到 Cytron 的树莓派 Pico 板，之后我应该会发布一份相关的评测指南。
文章翻译者：Jacob，嵌入式系统测试工程师、RAK高级工程师，物联网行业多年工作经验，熟悉嵌入式开发、测试各个环节，对不同产品有自己专业的分析与评估。