ประสบการณ์ที่ RP2350 ทำให้ความหวังแทบทุกอย่างเป็นจริง

 (dmitry.gr)
1 คะแนน โดย GN⁺ 2024-08-09 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp

รายการสิ่งที่ไม่พอใจและความคาดหวัง

  • ข้อดีและข้อเสียของ RP2040

    • RP2040 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ยอดเยี่ยม แต่ก็มีข้อเสียสำหรับการใช้งานหลายแบบ
    • มีบางกรณีที่จำเป็นต้องใช้ชิปซีรีส์ STM32H7 แต่ชิปนี้มีบั๊กมากและไม่น่าเชื่อถือ
    • ฟีเจอร์ที่ยอดเยี่ยมที่สุดของ RP2040 คือ PIO, ระบบ DMA ที่ออกแบบมาดี และความสามารถในการโอเวอร์คล็อกได้อย่างสุดขีด

  • สิ่งที่อยากให้ปรับปรุง

    • เพิ่มโหมดส่งข้อมูลแบบ "ตลอดไป" ให้กับยูนิต DMA
    • เพิ่มจำนวนช่อง DMA
    • เพิ่มรีจิสเตอร์และยูนิตให้ PIO มากขึ้น
    • เพิ่ม GPIO ให้มากขึ้น

เก็บความลับมาหนึ่งปี

  • การทดสอบตัวอย่าง RP2350
    • ตลอดหนึ่งปีที่ผ่านมา ผู้เขียนได้ทดสอบตัวอย่าง RP2350 รายงานบั๊ก และเสนอแนะแนวทางปรับปรุง
    • สิ่งที่หวังไว้ส่วนใหญ่ถูกทำให้เป็นจริงใน RP2350

ความหวังที่เป็นจริง

  • คอร์ที่ดีกว่าเดิม

    • มีคอร์ Cortex-M33F สองคอร์
    • เพิ่มการรองรับเลขทศนิยมลอยตัวและการเร่งคำนวณทางคณิตศาสตร์แบบความแม่นยำสองเท่า
    • โอเวอร์คล็อกได้อย่างเสถียรที่ 300MHz
    • ขนาด RAM เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

  • การปรับปรุง PIO

    • สามารถใช้ FIFO เป็นหน่วยความจำได้ ทำให้สร้างกลไก PIO ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นได้
    • เพิ่มยูนิต PIO อีกสามชุด
    • สามารถส่งอินเทอร์รัปต์ระหว่าง PIO ได้

  • การปรับปรุง DMA

    • ส่งข้อมูลได้ไม่สิ้นสุด
    • เพิ่มตัวเลือกการปรับที่อยู่หน่วยความจำ

  • รองรับ QSPI PSRAM

    • รองรับทั้งการอ่านและเขียน
    • ระบบแคชทำงานได้
    • เพิ่ม RAM ได้ 16MB ด้วยการตั้งค่าที่เรียบง่าย

โปรเจ็กต์ RP2350 สาธารณะชิ้นแรก

  • แบดจ์ DEFCON 32
    • ฮาร์ดแวร์พัฒนาโดย Entropic Engineering และเฟิร์มแวร์เป็นพอร์ตของอีมูเลเตอร์เกมบอย uGB ที่ผู้เขียนเขียนขึ้น
    • คอร์หนึ่งใช้ขยายหน้าจอเกมบอยเป็น 1.5 เท่า ส่วนอีกคอร์จัดการการอีมูเลชันและ UI
    • สามารถรัน PalmOS ได้

ความสุขสำหรับทุกคน!

  • ข้อดีของ RP2350
    • สามารถแทนที่โปรเจ็กต์ STM32H7 ด้วย RP2350 เพื่อประหยัดต้นทุน เวลา และลดปัญหาได้
    • RP2354A/B มีแฟลชในตัว
    • แพ็กเกจ 80 พินให้ GPIO มากขึ้น

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ

  • ความเห็นส่วนบุคคล
    • บทความนี้เป็นความเห็นส่วนตัวของผู้เขียน และไม่ได้รับค่าตอบแทนใด ๆ

สรุปโดย GN⁺

  • การปรับปรุงสำคัญของ RP2350

    • มีคอร์ Cortex-M33F สองคอร์, การเร่งคณิตศาสตร์แบบความแม่นยำสองเท่า, ยูนิต PIO สามชุด, DMA ที่ส่งข้อมูลได้ไม่สิ้นสุด, การรองรับ QSPI PSRAM เป็นต้น
    • ถูกนำไปใช้งานจริงอย่างประสบความสำเร็จในโปรเจ็กต์แบดจ์ DEFCON 32

  • ข้อดีของ RP2350

    • สามารถเป็นทางเลือกแทนซีรีส์ STM32H7 เพื่อลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพได้
    • มีแฟลชในตัวและให้ GPIO มากขึ้น

  • โปรเจ็กต์ที่แนะนำและเกี่ยวข้อง

    • โปรเจ็กต์อื่นที่มีความสามารถคล้ายกัน ได้แก่ ESP32, ซีรีส์ STM32 เป็นต้น

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2024-08-09
ความคิดเห็นจาก Hacker News

  • กำลังพัฒนาไดรเวอร์มอเตอร์ brushless ที่ใช้ RP2040 เป็นพื้นฐาน

    • รองรับ 53 โวลต์, 30A ต่อเนื่อง, 50A สูงสุดช่วงพีก
    • ล่าสุดได้แยกโมดูลไดรเวอร์ออกมาต่างหากเพื่อทดสอบ และมีประโยชน์กับหุ่นยนต์ในฟาร์ม
    • มีแผนจะพัฒนาไดรเวอร์มอเตอร์แบบรวมต้นทุนต่ำโดยใช้ RP2350
    • ความเร็วลูปของ RP2040 อยู่ที่ 8khz ซึ่งเหมาะกับหุ่นยนต์ในฟาร์ม แต่ไดรเวอร์ประสิทธิภาพสูงมีความเร็วลูป 50khz
    • ใช้ SimpleFOC และต้องการการควบคุมแบบ sensorless กับการรองรับ floating point
    • มีแผนจะสร้างไดรเวอร์แบบ sensorless โดยใช้ pinout แบบใหม่ของ RP2350
    • คาดว่าดีไซน์จะพร้อมในอีกไม่กี่เดือน และแนะนำให้ติดตาม GitHub หรือ Twitter หากต้องการข้อมูลล่าสุด

  • ยากจะจินตนาการถึงการใช้ RP2040 ในผลิตภัณฑ์จริง แต่ RP2350 แก้ปัญหาได้หลายอย่าง

    • RP2040 มีข้อดีมาก แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน
    • มีความเร็วสัญญาณนาฬิการะดับ DSP แต่ไม่มี FPU และไม่มีฮาร์ดแวร์หารจำนวนเต็ม
    • ฟังก์ชัน USB DFU ที่ฝังอยู่ใน boot ROM ไม่เป็นที่พึงประสงค์นักใน MCU ที่ไม่มีการป้องกันหน่วยความจำ
    • การรองรับ PIO ใน SDK ของบุคคลที่สาม เช่น Zephyr ยังมีข้อจำกัด
    • RP2350 แก้ข้อบ่นได้แทบทั้งหมด
    • PIO เป็นแนวคิดที่ยอดเยี่ยม แต่การต้องพึ่งพามันเพื่อทำอุปกรณ์ต่อพ่วงทั่วไปถือว่าเสียเปรียบ
    • หากมีการจัดเตรียม "soft peripherals" ในรูปแบบไลบรารี ก็จะทำให้รวมระบบได้ง่ายขึ้น และขยายกรณีการใช้งานที่เป็นไปได้ของชิป

  • สเปกของ RP2350:

    • ออกแบบโดย Raspberry Pi ในสหราชอาณาจักร
    • Dual Arm M33s ที่ 150 MHz พร้อม FPU
    • SRAM 520 KiB
    • ฟีเจอร์ด้านความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง (signed boot, OTP, SHA-256, TRNG, glitch detector, Arm TrustZone)
    • Dual RISC-V Hazard3 CPU แบบเลือกได้ (150 MHz)
    • การทำงานใช้พลังงานต่ำ
    • PIO v2 และ programmable I/O coprocessor 3 ตัว
    • รองรับ PSRAM, อินเทอร์เฟซ XIP QSPI flash ภายนอกความเร็วสูง
    • ที่เก็บข้อมูล QSPI flash บนออนบอร์ด 4 MB
    • GPIO ทน 5V
    • SDK แบบโอเพนซอร์ส C/C++, รองรับ MicroPython
    • เข้ากันได้ทางซอฟต์แวร์กับ Pico 1/RP2040
    • โปรแกรมแบบ drag-and-drop ผ่าน USB mass storage
    • โมดูลแบบ castellated ที่บัดกรีลงบน carrier board ได้โดยตรง
    • เข้ากันได้ด้าน pin และ footprint กับ Pico 1 (ฟอร์มแฟกเตอร์ 21 mm × 51 mm)
    • GPIO แบบมัลติฟังก์ชัน 26 พิน รวมอินพุตอนาล็อก 3 ช่อง
    • อุณหภูมิการทำงาน: -20°C ~ +85°C
    • แรงดันไฟเข้าที่รองรับ: 1.8 VDC ~ 5.5 VDC

  • สามารถเลือกใช้ ARM core หรือ RISC-V core บนไดเดียวกันได้

    • Hazard3 core เป็นตัวเลือกเสริม และสามารถเลือก Arm Cortex-M33 core หรือ Hazard3 core ตอนบูตได้
    • Hazard3 เป็นดีไซน์โอเพนซอร์ส และเป็นเครื่อง RV32IMACZb* แบบ lightweight 3-stage in-order

  • เป็นวันสำคัญของทีม Pigweed

    • กำลังพัฒนา SDK แบบ end-to-end ใหม่ โดยมี Bazel เป็นพื้นฐาน
    • รวมการรองรับ RP2040 และ RP2350
    • มี "Tour of Pigweed" ที่แสดงฟีเจอร์ต่าง ๆ ของ Pigweed จาก codebase เดียว
    • สามารถรับคำถามได้ทาง Discord

  • มีการให้ลิงก์ไปยังโพสต์ข่าวทางการและหน้าผลิตภัณฑ์

  • อยากให้มีวิธีแชร์หน่วยความจำกับ Pi ได้

    • PIO เหมาะกับ custom IO ความเร็วสูง แต่สำหรับอินเทอร์เฟซระดับ 100Mb ยังยากและยังไม่ได้รับการแก้ไข

  • บอร์ดพัฒนาใช้ micro USB

    • นี่ปี 2024 แล้ว แต่ที่เหลือนั้นเป็นงานที่น่าทึ่ง
    • เหมาะที่จะใช้แข่งขันกับบริษัทยักษ์ใหญ่เดิม ๆ

  • Doom ถูกพอร์ตมาลง RP2040 แล้ว

    • RP2350 อาจมีโอกาสรัน Quake ได้
    • มี FPU, dual core 150 MHz, โอเวอร์คล็อกเกิน 300 MHz ได้, รองรับ PSRAM 16 MB

  • ยังหาไม่พบการประกาศอย่างเป็นทางการหรือ datasheet แต่ตามโพสต์ระบุว่า:

    • 2x Cortex-M33F
    • DMA ที่ปรับปรุงแล้ว
    • PIO ที่มากขึ้นและดีขึ้น
    • รองรับ PSRAM ภายนอก
    • flash ภายใน (2MB) และรุ่น 80 พิน
    • RAM 512KiB (เพิ่มเป็นสองเท่า)
    • มี RISC-V core บางส่วน? อาจเป็นไปได้ว่าใช้พลังงานต่ำ
    • เป็นการก้าวกระโดดครั้งใหญ่เมื่อเทียบกับ RP2040