Conheça o microcontrolador RP2040 1

No mesmo dia em que a Fundação Raspberry Pi anunciou o lançamento da Raspberry Pi Pico, também foi comunicado o lançamento de uma super novidade: o microcontrolador RP2040 foi desenvolvido e fabricado pela própria Fundação, em uma divisão chamada Raspberry Silicon. 

Até o momento, o RP2040 só estava disponível na Raspberry Pi Pico e como um componente para um número limitado de parceiros (Adafruit, Sparkfun e Pimoroni). Agora, a Fundação Raspberry Pi já disponibilizou o chip para comercialização e você pode comprar na loja da MakerHero o microcontroloador RP2040.

O RP2040 possui características muito interessantes, como: alto desempenho, baixo custo e facilidade de uso, memória RAM grande, processador dual-core e rico conjunto de periféricos ampliado com um subsistema de E/S programável (PIO) exclusivo. O microcontrolador RP2040  fornece aos usuários finais uma grande flexibilidade, pois pode ser programado nas linguagens MicroPython e C++.

O que é o microcontrolador RP2040?

Os microcontroladores conectam o mundo do software ao mundo do hardware. Eles permitem que os desenvolvedores escrevam softwares que interagem com o mundo físico. Para entender melhor o que é um microcontrolador, acesse o post “Diferenças entre um microcontrolador e um microprocessador”. 

O nome RP2040 segue a seguinte regra:

• Número de núcleos de processador (2)
• Referência ao tipo de processador (M0+)
• Referência à memória RAM (log2 (ram/16k))
• Referência ao armazenamento (log2 (memória não volátil/16k))

No microcontrolador RP2040, o código pode ser executado diretamente na memória externa por meio de uma interface SPI, DSPI ou QSPI dedicada. A depuração está disponível por meio da interface SWD. 

A SRAM interna pode conter código ou dados e é endereçada como uma única região de 264 kB, mas é fisicamente dividida em 6 bancos para permitir acesso paralelo simultâneo de diferentes mestres. Os mestres do barramento DMA estão disponíveis para descarregar tarefas repetitivas de transferência de dados dos processadores.

Os pinos GPIO podem ser acionados diretamente ou a partir de uma variedade de funções lógicas dedicadas. O RP2040 possui hardware dedicado para funções fixas como SPI, I2C e UART e também possui quatro entradas ADC que são compartilhadas com pinos GPIO. Os controladores PIO configuráveis ​​flexíveis podem ser usados ​​para fornecer uma ampla variedade de funções de E/S. 

Além disso, o RP2040 possui um controlador USB com PHY integrado, que pode ser usado para fornecer conectividade FS/LS Host. Possui dois PLLs para fornecer um clock fixo de 48 MHz para USB ou ADC, um clock de flexível de até 133 MHz e um regulador de tensão interno para fornecer a tensão do núcleo, de modo que o produto final só precisará fornecer a tensão de E/S.

Especificações técnicas do RP2040

Abaixo estão listadas as principais características do RP2040:

• Processador dual-core Cortex-M0+; 
• Clock fixo de 48 MHz e clock flexível de até 133 MHz;
• 264 KB de memória RAM on-chip;
• Suporte para até 16 MB de memória Flash fora do chip;
• 30 pinos GPIO;
• 4 entradas analógicas de 12 bits;
• 2 interfaces UART;
• 2 interfaces SPI;
• 2 interfaces I2C;
• 16 canais PWM;
• 1 controlador USB 1.1 e PHY;
• 8 máquinas de estado de E/S programável (PIO);
• Modo de inicialização de armazenamento em massa USB com suporte UF2, para programação arrasta-e-solta.

Pinos do microcontrolador RP2040

Abaixo você encontra a descrição de cada um dos pinos que compõem o microcontrolador RP2040. Para informações mais detalhadas sobre funções e funcionamento de cada um dos pinos, acesse o datasheet do produto.

• GPIOx: Entrada e saída digital de uso geral. 
• GPIOx/ADCy: Entrada e saída digital de uso geral, com função de conversor analógico-digital.
• QSPIx: Interface para um dispositivo flash SPI, Dual-SPI ou Quad-SPI, com suporte para execução no local. 
• USB_DM e USB_DP: Controlador USB, compatível com dispositivo Full Speed ​​e Host Full/Low Speed. 
• XIN and XOUT: Conexão para o cristal oscilador.
• RUN: Pino de redefinição assíncrona global.
• SWCLK e SWDIO: Fornece acesso de depuração para ambos processadores.
• TESTEN: Pino para teste de fábrica.
• GND: Conexão para aterramento externo.
• IOVDD: Fonte de alimentação para os pinos GPIO digitais. Tensão nominal 1,8 a 3,3 V.
• USB_VDD: Fonte de alimentação para o USB Full Speed ​​PHY interno. Tensão nominal 3,3 V.
• ADC_AVDD: Fonte de alimentação para conversor analógico-digital. Tensão nominal 3,3 V.
• VREG_VIN: Entrada de energia para o regulador de tensão. Tensão nominal 1,8 a 3,3 V.
• VREG_VOUT: Saída de energia para o regulador de tensão do núcleo interno. Tensão nominal 1,1 V, corrente máxima de 100 mA.
• DVDD: Fonte de alimentação digital. Tensão nominal 1,1 V. 

Placas de desenvolvimento com o RP2040

Abaixo você encontra algumas das placas de desenvolvimento e produtos que possuem o microcontrolador RP2040 como principal componente.

Raspberry Pi Pico (Raspberry Pi) Projetada pela Raspberry Pi, a Raspberry Pi Pico possui 26 pinos GPIO, 4 MB de memória Flash e conector micro USB para alimentação e programação.
Feather 2040 (Adafruit) A placa Feather 2040, desenvolvida pela Adafruit, possui 21 pinos GPIO, memória Flash de 8 MB e cristal de 24 MHz. A placa também possui conector JST-PH para bateria LiPo, carregador de bateria, LED RGB NeoPixel, conector Qw-ST, botão Reset,  botão de seleção do Bootloader para reinicializações rápidas  e conector USB Tipo C.
ItsyBitsy 2040 (Adafruit) A placa ItsyBitsy 2040, também produzida pela Adafruit, possui 23 pinos GPIO, memória Flash de 8 MB e cristal de 12 MHz. A placa também possui LED RGB NeoPixel, botão Reset e botão de seleção do Bootloader para reinicializações rápidas, pino com saída de 5V e conector micro USB.
Nano RP2040 Connect (Arduino) A placa Nano RP2040 Connect é a única placa (até o momento) com o microcontrolador RP2040 que possui conectividade WiFi e Bluetooth 4.2. Ela possui 20 pinos de E/S digitais, 8 entradas analógicas 16 MB de memória Flash,  microfone e IMU de 6 eixos integrados à placa. O conector é do tipo micro USB.
Pico LiPo (Pimoroni) A placa Pico LiPo da Pimoroni possui 26 pinos GPIO e 16 MB de memória Flash. Possui também conector JST-PH para bateria LiPo, carregador de bateria, conector Qw-ST, botão de energia e conector USB Tipo C.
Tiny 2040 (Pimoroni) A Tiny 2040 é uma placa de desenvolvimento do tamanho de um selo postal com um conector tipo USB C, perfeita para projetos portáteis, vestíveis e embutidos em dispositivos. Possui 8 MB de Flash, LED RGB programável e 12 pinos GPIO.
Keybow 2040 (Pimoroni) O Keybow 2040 é um teclado mecânico de 16 teclas com iluminação RGB, perfeito para projetos de controladores MIDI. Possui 2 MB de memória Flash e conector USB tipo C.
PicoSystem (Pimoroni) O PicoSystem é um console de bolso, com o microcontrolador RP2040 em seu coração. O PicoSystem possui joypad tátil, botões, uma tela LCD IPS de 240×240 e uma bateria LiPo. É programado e recarregado através de um conector USB tipo C.
Pro Micro – RP2040 (Sparkfun) A SparkFun Pro Micro RP2040 possui 20 pinos GPIO, 16 MB de memória Flash, um LED endereçável WS2812B, conector Qw-ST, botão de inicialização, botão de reset e conector USB tipo C.
Thing Plus – RP2040 (Sparkfun) A SparkFun Thing Plus – RP2040 possui 18 pinos GPIO, memória Flash de 16 MB, slot para cartão SD, conector JST-PH para bateria LiPo, LED endereçável WS2812B, conector Qw-ST e conector USB tipo C.
MicroMod RP2040 Processor (Sparkfun) A placa MicroMod Pi RP2040 faz parte do sistema de interface modular MicroMod da SparkFun. O conector MicroMod M.2 facilita a conexão de seu processador MicroMod Pi RP2040 com a placa de transporte MicroMod, que fornece as entradas e saídas que você precisa para seu projeto.

Vendas no Brasil

E então, ficou interessado em utilizar o RP2040 como microcontrolador da sua placa? Os primeiros lotes do RP2040 começaram a ser distribuídos para os revendedores oficiais e você já pode adquirir a sua na loja da MakerHero.

Gostou de conhecer um pouco mais sobre o microcontrolador RP2040? Deixe um comentário abaixo dizendo o que achou. Participe também da nossa comunidade maker do Facebook e nos siga no Instagram para não perder nenhuma novidade.