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比原廠Raspberry Pi Pico更好?協力商RP2040控制板特點觀察

   

作者:陸向陽

2021年1月樹莓派基金會推出獨家的RP2040控制器晶片,並以此晶片推出Raspberry Pi Pico控制板,之後也推出追加Wi-Fi無線通訊功能的Raspberry Pi Pico W控制板,與過往不同的是,基金會允許其他業者使用RP2040晶片來發展業者自家的控制板。

過往基金會的態度是獨家發展與銷售板卡,到近年來更是使用獨家晶片,但RP2040則維持獨家晶片,但開放他廠使用基金會的獨家晶片來製做板卡,因而RP2040一經發表就有多家廠商同步呼應,推出支援的控制板。

有多家廠商同步呼應推出支援RP2040的控制板。

時至今日,已經有60多款用RP2040晶片打造成的控制板,這些協力業者(third party,或稱副廠)推出的RP2040控制板與基金會原廠的Raspberry Pi Pico/Pico W有何差別呢?為何創客要選擇副廠的控制板而非原廠的呢?有何誘因?本文以下將對此進行討論。

增強功能、規格

首先是增強功能、規格。由於官方Raspberry Pi Pico本身只有2MB QSPI介面的程式記憶體,所以擴充記憶體容量成了許多副廠控制板常有的設計,例如Adafruit Feather RP2040控制板就有8MB SPI介面的記憶體可用,或如SparkFun Thing Plus – RP2040控制板有16MB QSPI介面的記憶體。

圖1 Adafruit的Feather RP2040,約11.95美元(圖片來源:Adafruit官網

或者是加入無線通訊功能,例如Arduino的Nano RP2040 Connect就提供了Wi-Fi、藍牙功能,或者有廠商推出附加的電路板讓RP2040能有無線通訊功能,如Pimoroni的Pico Wireless Pack搭配Raspberry Pi Pico可以有Wi-Fi功能,同時也具備MicroSD記憶卡存取功能。

目前Raspberry Pico W有Wi-Fi功能但尚未開通藍牙功能,也沒有MicroSD記憶卡存取能力,因此Arduino Nano RP2040 Connect與Pimoroni Pico Wireless Pack仍有其價值。

圖2 Arduino的Nano RP2040 Connect,約29.4美元(圖片來源:Arduino官網

更小體積、尺寸

Raspberry Pi Pico/Pico W使用20-pin x2接腳排列,類似於過去1980年代的40-pin DIP封裝的接腳,對於學習摸索評估而言可以盡可能使用到所有的功能接腳,但對某些應用而言可能太大了點,例如嵌入式應用、可攜式應用、穿戴式應用等。

因此就有廠商推出更精緻小巧的RP2040控制板,如Adafruit的QT Py RP2040就只有7-pin x2的接腳,或者Seeed Studio的XIAO RP2040也是只有7-pin x2,或者SparkFun的Pro Micro – RP2040也只有12-pin x2,都是更小型化的代表。

圖3 Seeed Studio的XIAO RP2040,約5.4美元(圖片來源:Seeed Studio官網

引進自己的硬體生態系

Adafruit自己的系列板卡有一套Feather、Wing的設計,Feather是主系統板,Wing為附搭在主系統板上的從屬功能板,類似Arduino系統板與Shield功能擴充子卡的搭配。

所以Adafruit推出一片Adafruit Feather RP2040控制板,接腳尺寸與排列相容於過往的Feather板卡系統產品,如此Adafruit Feather RP2040控制板可以直接使用Adafruit已經推出的多種Wing功能附搭卡,使Wing板卡銷售增加。

類似的,SparkFun本來就有Pro Micro控制板,但再以RP2040晶片推出Pro Micro – RP2040控制板,原有與控制搭配使用的週邊也可以快速沿用到Pro Micro – RP2040上。

另外,創客領域常用的一些連接器,如Gravity類比訊號連接器、Qwiic的I2C數位介面連接器、以及STEMMA或STEMMA QT連接器等,也多設置在這些副廠控制板上,方便創客快速使用已經購買的各類感測器,或快速添購與使用新感測器。

引進自己的軟體生態系

官方板的Raspberry Pi Pico/Pico W以支援C/C++、Python程式語言為主,但副廠控制板引進更多方便好用的軟體開發方式,如Arduino的Nano RP2040 Connect、Seeed Studio的XIAO RP2040是可以相容使用Arduino IDE的,過去使用過Arduino的創客可以更快熟悉與改用RP2040副廠控制板。

或者Adafruit有發展一套自有的MicroPython,稱為CircuitPython,隨後SparkFun、Pimoroni等業者也支援,此三業者推出的RP2040控制板也都有支援CircuitPython。

朝更特定應用的更高完成度發展

筆者觀察目前只有Pimoroni一家偏向此路線,在沒有其他業者跟進下,嚴格而論不太能成為一個趨向,但因為Pimoroni已推出諸多產品而非單一產品,故仍有必要討論觀察。

Pimoroni推出PicoSystem讓RP2040可以更快實現一個手持式遊戲機,或有 Pimoroni的Tufty 2040更方便實現穿戴式顯示器,或有Pimoroni的Keybow 2040更適合實現4 x 4鍵盤的應用等,總之已經帶有更明確的應用趨向,並將RP2040包於其中。

圖4 Pimoroni的Tufty 2040,本體約18英鎊,含配件則約22.5英鎊(圖片來源:Pimoroni官網

圖5 Pimoroni的Keybow 2040,依不同組態配置約19.5~27.3英鎊(圖片來源:Pimoroni官網)

除了上述幾個趨向外還有一個特別的趨向,那就是副廠的控制板幾乎都比官方原廠的貴。這是很特別的,一般而言副廠板卡都要比原廠便宜,這樣才容易賣掉,畢竟「原廠」二字總是帶有光環。

但RP2040算是個特例,因為原廠已經把Raspberry Pi Pico/Pico W做到超級便宜了,一片僅在4~6美元間,導致副廠怎麼做都會比較貴,變成副廠只能轉強調便宜以外的其他上述訴求。

當然!副廠品不全然是好,也是有地方可以嫌的,例如更短小取向的板子自然犧牲了可用的接腳數,或有的板子不支援MicroPython只支援CircuitPython等,創客在看到好處時也要留意一下可能的取捨壞處唷!

陸向陽
陸向陽

Author: 陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。

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