Raspberry Pi Pico 2 и RP2350

RP2350 – второе поколение микроконтроллеров Raspberry Pi для плат Pico и встраиваемых устройств. По сравнению с RP2040 новая платформа получила более производительные процессорные ядра, 520 КБ SRAM, расширенную систему PIO и дополнительные аппаратные возможности.

На RP2350 построены официальные Raspberry Pi Pico 2 и Pico 2 W, а также специализированные платы Waveshare с дисплеями, Ethernet, CAN, RS-485, аудио, беспроводной связью и промышленными входами и выходами.

Предыдущее поколение представлено отдельно в категории Raspberry Pi Pico и RP2040, а все семейство находится в разделе Raspberry Pi.

Процессор RP2350

Главная особенность RP2350 – поддержка двух процессорных архитектур.

Микроконтроллер может выполнять прошивку на:

• двух ядрах Arm Cortex-M33;
• двух ядрах Hazard3 RISC-V.

Максимальная штатная частота составляет до 150 МГц.

Такой подход позволяет выбирать архитектуру под используемый SDK, инструменты разработки и требования проекта, сохраняя одну аппаратную платформу.

RP2040 и RP2350

RP2350 развивает основные идеи RP2040, но рассчитан на более требовательные проекты.

Увеличенная SRAM особенно заметна в приложениях с крупными буферами, графикой, сетевыми протоколами и несколькими одновременно работающими подсистемами.

При этом переход на RP2350 нужен не каждому проекту. Если возможностей RP2040 достаточно, использование более старой платформы остаётся нормальным техническим решением.

RP2350A и RP2350B

RP2350 выпускается в нескольких вариантах корпуса. Для готовых плат наиболее заметно различие между RP2350A и RP2350B.

RP2350B предоставляет больше линий ввода и вывода, поэтому его чаще используют там, где необходимо подключить много периферии или одновременно обслуживать дисплей, память, сетевые интерфейсы и внешние устройства.

RP2350A подходит для более компактных плат, где большое количество дополнительных GPIO не требуется.

Память

В RP2350 встроено 520 КБ SRAM, но Flash-память размещается отдельно и зависит от конкретной платы.

На готовых моделях могут использоваться разные объёмы Flash – например 2, 4 или 16 МБ.

Некоторые платы Waveshare дополнительно оснащаются PSRAM. Она используется там, где внутренней SRAM недостаточно:

• графические буферы;
• изображения;
• крупные структуры данных;
• сетевые буферы;
• интерфейсы пользователя;
• аудио;
• приложения с несколькими ресурсоёмкими задачами.

Наличие RP2350 само по себе не означает наличие PSRAM – её нужно проверять в характеристиках конкретной платы.

PIO

RP2350 сохраняет одну из ключевых особенностей первого Pico – Programmable I/O.

В новом поколении доступно 12 программируемых машин состояний PIO. Они работают независимо от основных процессорных ядер и позволяют формировать или принимать цифровые сигналы с точно заданными временными параметрами.

PIO можно использовать для:

• нестандартных последовательных интерфейсов;
• управления RGB-светодиодами;
• генерации импульсов;
• дополнительных UART;
• специализированных протоколов;
• параллельного обмена данными;
• собственных цифровых интерфейсов.

В проектах с большим количеством одновременно работающей периферии дополнительные PIO state machines дают больше свободы, чем у RP2040.

Raspberry Pi Pico 2

Официальная Raspberry Pi Pico 2 сохраняет привычный форм-фактор первого Pico, поэтому плату удобно использовать на макетной плате и в существующих конструкциях, рассчитанных на этот размер.

При этом внутри уже используется RP2350 с более производительными ядрами и увеличенным объёмом SRAM.

Pico 2 подходит для:

• управления датчиками;
• робототехники;
• измерительных приборов;
• приводов и двигателей через драйверы;
• дисплеев;
• генераторов сигналов;
• USB-устройств;
• пользовательских цифровых интерфейсов.

Для обычного прототипирования это один из наиболее простых вариантов знакомства с RP2350 без встроенной специализированной периферии.

Raspberry Pi Pico 2 W

Pico 2 W добавляет к RP2350 беспроводную связь и подходит для устройств, которым требуется подключение к сети или взаимодействие с Bluetooth-периферией.

Типичные задачи:

• сетевые датчики;
• домашняя автоматизация;
• беспроводные панели;
• удалённый мониторинг;
• IoT-устройства;
• локальные контроллеры с веб-интерфейсом.

Это важно учитывать при сравнении Pico 2 с Pico 2 W и сторонними моделями Waveshare.

Платы с LCD и AMOLED

RP2350 хорошо подходит для компактных устройств с графическим интерфейсом, особенно если плата дополнительно оснащена PSRAM.

Готовые модели могут объединять микроконтроллер, LCD или AMOLED, сенсорную панель, карту памяти, IMU и контроллер аккумулятора на одной печатной плате.

Такие решения используются в:

• измерительных приборах;
• HMI;
• портативных контроллерах;
• панелях управления;
• регистраторах данных;
• автономных информационных устройствах.

При выборе платы с экраном стоит проверить разрешение дисплея, тип интерфейса, объём памяти и количество GPIO, остающихся свободными после подключения встроенной периферии.

CAN и RS-485

Часть плат на RP2350 ориентирована не на макетирование, а на системы автоматизации.

На них могут быть установлены CAN-трансивер, RS-485, винтовые клеммы, опторазвязка и схемы питания от повышенного входного напряжения.

Такие платы подходят для:

• контроллеров оборудования;
• испытательных стендов;
• распределённых систем автоматики;
• подключения промышленных датчиков;
• локальных панелей управления;
• обмена данными между несколькими узлами.

Наличие разъёма CAN или RS-485 на плате обычно означает, что производитель уже добавил необходимый физический трансивер. У самого микроконтроллера и готового внешнего интерфейса – разные уровни аппаратной реализации.

Ethernet

Для стационарных контроллеров выпускаются платы RP2350 с Ethernet.

Проводная сеть подходит для оборудования, которое постоянно установлено в одном месте и должно поддерживать стабильную связь с сервером, другим контроллером или локальной системой управления.

Ethernet-платы можно использовать как:

• сетевые датчики;
• Ethernet-UART шлюзы;
• контроллеры автоматики;
• устройства телеметрии;
• локальные панели;
• интерфейсные модули.

Сам RP2350 не содержит встроенного Ethernet PHY – возможности проводной сети обеспечиваются дополнительными компонентами конкретной платы.

Промышленные платы RP2350

У некоторых моделей к микроконтроллеру добавлены уже не только интерфейсы разработки, но и полноценная входная и выходная часть.

Это могут быть:

• оптоизолированные цифровые входы;
• транзисторные выходы;
• CAN;
• RS-485;
• Ethernet;
• винтовые клеммы;
• расширенный диапазон питания;
• защита входов;
• RTC;
• аппаратный watchdog;
• дополнительные цепи питания.

Такие платы можно использовать как основу небольшого контроллера оборудования без разработки всей схемы ввода-вывода с нуля.

Среды разработки

RP2350 можно программировать с использованием C/C++, MicroPython и других поддерживаемых инструментов.

Для низкоуровневой работы с PIO, DMA и аппаратной периферией обычно используется C/C++ SDK.

MicroPython удобен для прототипов, экспериментов, датчиков и небольших устройств, где скорость разработки важнее максимальной производительности.

Поддержка конкретных библиотек и периферии может отличаться в зависимости от выбранной архитектуры Arm или RISC-V и используемой среды разработки.

Выбор платы на RP2350

Официальная Pico 2 подходит для универсального прототипирования, когда периферия будет подключаться отдельно.

Pico 2 W имеет смысл выбирать, если проекту нужна беспроводная связь.

Платы с дисплеями удобны для HMI и измерительных приборов, Ethernet и CAN – для сетевых и промышленных контроллеров, а модели на RP2350B – для проектов с большим количеством линий ввода и вывода.

Для конкретной платы стоит проверять не только название RP2350, но и вариант микроконтроллера, Flash, наличие PSRAM, встроенные интерфейсы, свободные GPIO, питание и уже установленную периферию.