核心性能

• RP2040 采用雙核 Arm Cortex-M0 + 處理器，其芯片面積僅有 2mm2 ，主頻被穩(wěn)定設(shè)定在 133MHz。在一些極為基礎(chǔ)的應(yīng)用場(chǎng)景中，RP2040 能夠發(fā)揮出穩(wěn)定的性能表現(xiàn)。以基礎(chǔ)的智能開關(guān)控制為例，它只需檢測(cè)開關(guān)狀態(tài)，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制電路的通斷，這種簡(jiǎn)單的邏輯處理對(duì)于 RP2040 而言輕而易舉。在簡(jiǎn)單的串口通信任務(wù)里，比如連接溫濕度傳感器，定時(shí)采集溫濕度數(shù)據(jù)并通過(guò)串口發(fā)送出去，RP2040 能夠穩(wěn)定地運(yùn)行，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。

而 RP2350 在核心性能方面有著跨越式的提升。其芯片面積達(dá)到 5.3mm2 ，內(nèi)置雙核 Arm Cortex-M33 或者 Hazard3 RISC-V 處理器，運(yùn)行頻率提升至 150MHz。當(dāng)面對(duì)復(fù)雜的任務(wù)需求時(shí)，RP2350 的優(yōu)勢(shì)就會(huì)充分展現(xiàn)。例如在同時(shí)處理復(fù)雜的圖像識(shí)別算法時(shí)，它需要對(duì)大量的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，識(shí)別出圖像中的物體、場(chǎng)景等信息；與此同時(shí)，還需要與多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的信息交互，以及與 Wi-Fi 模塊通信，將處理后的圖像數(shù)據(jù)上傳至云端或者其他服務(wù)器。在這種多任務(wù)并行的情況下，RP2350 憑借更高的主頻和更為先進(jìn)的處理器架構(gòu)，能夠顯著加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，確保各個(gè)任務(wù)都能流暢運(yùn)行，避免出現(xiàn)任務(wù)之間相互干擾導(dǎo)致的卡頓現(xiàn)象。此外，RP2350 內(nèi)部的 M33 內(nèi)核和 RISC-V CPU 內(nèi)核在啟動(dòng)時(shí)可以根據(jù)開發(fā)者的實(shí)際需求進(jìn)行靈活分配。如果當(dāng)前任務(wù)對(duì)計(jì)算性能要求較高，需要進(jìn)行大量的數(shù)學(xué)運(yùn)算和復(fù)雜算法處理，開發(fā)者可以優(yōu)先分配 M33 內(nèi)核來(lái)執(zhí)行；而如果任務(wù)側(cè)重于特定的指令集操作或者對(duì) RISC-V 架構(gòu)的特性有需求，就可以選擇 RISC-V CPU 內(nèi)核，這種靈活性為開發(fā)者提供了更多的選擇空間，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下的性能需求。

硬件資源

• 內(nèi)存：RP2040 配備了 264KB 的 RAM，對(duì)于一些簡(jiǎn)單的小型嵌入式應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這樣的內(nèi)存容量是足夠的。就像簡(jiǎn)單的電子時(shí)鐘應(yīng)用，它只需要記錄當(dāng)前的時(shí)間，以及設(shè)置鬧鐘等少量的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)量相對(duì)較小，264KB 的 RAM 能夠輕松滿足程序運(yùn)行和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本需求，確保電子時(shí)鐘能夠準(zhǔn)確計(jì)時(shí)和正常響鈴。

RP2350 的內(nèi)存則翻倍至 520KB，這一提升使得它能夠勝任更為復(fù)雜的任務(wù)。例如在運(yùn)行小型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)時(shí)，需要存儲(chǔ)和處理大量的數(shù)據(jù)記錄，包括數(shù)據(jù)的插入、查詢、更新和刪除等操作。更大的內(nèi)存可以為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供足夠的緩存空間，加快數(shù)據(jù)的讀寫速度，提高系統(tǒng)的整體性能。在圖像數(shù)據(jù)的初步處理中，如簡(jiǎn)單的圖像灰度化處理，需要將彩色圖像轉(zhuǎn)換為黑白圖像，以及邊緣檢測(cè)，識(shí)別圖像中物體的邊緣輪廓，這些操作都需要對(duì)大量的圖像像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理。520KB 的內(nèi)存可以緩存更多的圖像數(shù)據(jù)，使得處理過(guò)程更加高效，減少數(shù)據(jù)讀取和寫入的次數(shù)，從而提高圖像數(shù)據(jù)處理的速度和質(zhì)量。

• 存儲(chǔ)：RP2040 帶有 2MB 的內(nèi)部閃存，這樣的存儲(chǔ)容量適用于存儲(chǔ)一些簡(jiǎn)單的程序代碼。比如控制流水燈閃爍模式的簡(jiǎn)單程序，它通過(guò)編寫特定的代碼來(lái)控制多個(gè) LED 燈按照一定的順序和時(shí)間間隔進(jìn)行閃爍，實(shí)現(xiàn)不同的燈光效果。同時(shí)，也可以存儲(chǔ)少量的數(shù)據(jù)，像一些設(shè)備的校準(zhǔn)參數(shù)，這些參數(shù)用于對(duì)設(shè)備的性能進(jìn)行校準(zhǔn)和優(yōu)化，確保設(shè)備能夠正常運(yùn)行。

RP2350 的內(nèi)部閃存增加到 8MB，這使其能夠存儲(chǔ)更大規(guī)模的程序。例如一個(gè)小型的操作系統(tǒng)內(nèi)核，它需要管理系統(tǒng)的各種資源，包括處理器、內(nèi)存、設(shè)備等，同時(shí)還要提供基本的系統(tǒng)服務(wù)，如文件管理、進(jìn)程管理等。8MB 的閃存可以容納這樣一個(gè)功能較為完善的小型操作系統(tǒng)內(nèi)核，使其能夠在設(shè)備上穩(wěn)定運(yùn)行。在需要記錄大量日志數(shù)據(jù)的設(shè)備中，如工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的日志數(shù)據(jù)，包括設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)間、運(yùn)行參數(shù)、故障信息等。RP2350 憑借更大的閃存空間，可以存儲(chǔ)更長(zhǎng)時(shí)間周期的日志數(shù)據(jù)，方便后續(xù)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行全面、深入的分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題并進(jìn)行解決。

通信與外設(shè)接口

• GPIO 管腳：RP2040 提供 26 個(gè) GPIO 管腳，其中 4 個(gè)可用于模擬輸入。在簡(jiǎn)單的電子電路控制項(xiàng)目中，這些管腳能夠充分滿足連接常見傳感器和執(zhí)行器的需求。比如在控制一個(gè)簡(jiǎn)單的電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò) GPIO 管腳輸出不同的電平信號(hào)，就可以控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向；連接幾個(gè)基本的按鍵和 LED 燈，通過(guò) GPIO 管腳檢測(cè)按鍵的按下和松開狀態(tài)，然后控制 LED 燈的亮滅，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)交互功能。

RP2350 有兩種封裝選擇，RP2350A 提供 30 個(gè) GPIO，RP2350B 提供 48 個(gè) GPIO，并且 PWM 通道從 RP2040 的 16 個(gè)增至 24 路。在機(jī)器人控制項(xiàng)目中，這種優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)得淋漓盡致。以六足機(jī)器人的腿部運(yùn)動(dòng)控制為例，六足機(jī)器人需要控制多個(gè)電機(jī)協(xié)同工作，每個(gè)電機(jī)都需要精確的控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作，如前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等。RP2350 憑借更多的 GPIO 管腳，可以連接更多的傳感器和執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人狀態(tài)的更全面監(jiān)測(cè)和控制；而 24 路 PWM 通道則能夠?yàn)殡姍C(jī)提供更精準(zhǔn)的脈寬調(diào)制控制，使得電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩控制更加精確，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人更復(fù)雜、更靈活的動(dòng)作控制。

• 通信控制器：二者都擁有 USB 1.1 控制器和 PHY，支持 Host 和 Device 模式，也都具備 2 個(gè) UART、2 個(gè) SPI 控制器、2 個(gè) I2C 控制器。不過(guò) RP2350 還額外配備了 12 個(gè) PIO 狀態(tài)機(jī)，相比 RP2040 的 8 個(gè) PIO 狀態(tài)機(jī)，在一些對(duì)特殊通信協(xié)議有需求的項(xiàng)目中，RP2350 展現(xiàn)出更強(qiáng)的適應(yīng)性。例如在自定義的傳感器通信協(xié)議中，由于不同的傳感器可能有不同的通信方式和協(xié)議要求，RP2350 的 12 個(gè) PIO 狀態(tài)機(jī)可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)各種特殊通信協(xié)議的支持，更好地與外圍設(shè)備進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交互，而 RP2040 在面對(duì)一些復(fù)雜的自定義協(xié)議時(shí)可能會(huì)略顯吃力。

功能特性

• 電源管理：RP2040 提供基礎(chǔ)的電源管理功能，能夠保證芯片在正常工作時(shí)的基本電源控制。在普通的物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)中，它能維持芯片的正常供電，確保傳感器能夠正常采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行傳輸。例如一個(gè)簡(jiǎn)單的溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)，RP2040 可以控制傳感器在不同的工作狀態(tài)下的電源供應(yīng)，在數(shù)據(jù)采集時(shí)提供足夠的電力，在數(shù)據(jù)傳輸完成后進(jìn)入低功耗模式，以節(jié)省能源。

RP2350 增加了更多的電源控制選項(xiàng)，包括 RUN 引腳和板載溫度傳感器。在對(duì)功耗和穩(wěn)定性要求較高的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，如智能電表，它需要長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，并且要盡可能降低功耗以延長(zhǎng)電池壽命或者減少能源消耗。RP2350 可以根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和溫度情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整電源供應(yīng)。當(dāng)設(shè)備處于空閑狀態(tài)時(shí)，通過(guò)降低芯片的工作頻率或者關(guān)閉部分不必要的模塊，降低功耗；當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，如在進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)計(jì)算和傳輸時(shí)，確保穩(wěn)定供電，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。同時(shí)，板載溫度傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)芯片的溫度，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，自動(dòng)調(diào)整電源供應(yīng)和工作頻率，避免芯片因過(guò)熱而損壞。

• 安全特性：RP2040 具備基本安全功能，能夠滿足一些普通應(yīng)用場(chǎng)景的安全需求。例如在一些簡(jiǎn)單的智能家居設(shè)備中，它可以對(duì)設(shè)備的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的加密處理，防止數(shù)據(jù)被竊取。

RP2350 的安全架構(gòu)圍繞面向 Cortex-M 的 Arm TrustZone 構(gòu)建，不僅有簽名啟動(dòng)支持，還擁有 8KB 片上反熔絲一次性可編程（OTP）存儲(chǔ)器、SHA-256 加速、硬件真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器（TRNG）等。在涉及敏感數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)的應(yīng)用中，如金融支付終端的嵌入式設(shè)備，這些安全特性就顯得尤為重要。簽名啟動(dòng)支持可以確保設(shè)備在啟動(dòng)時(shí)，只運(yùn)行經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的可信代碼，防止惡意代碼的注入；OTP 存儲(chǔ)器可以用于存儲(chǔ)加密密鑰等重要信息，一旦寫入不可更改，提高了信息的安全性；SHA-256 加速可以加快數(shù)據(jù)的加密和解密速度，確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的安全性；硬件真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器可以生成真正的隨機(jī)數(shù)，用于加密算法中的密鑰生成等操作，進(jìn)一步增強(qiáng)了加密的安全性。通過(guò)這些安全特性的協(xié)同工作，RP2350 能夠有效保障數(shù)據(jù)的安全性和完整性，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。

價(jià)格對(duì)比

從市場(chǎng)常見價(jià)格來(lái)看，RP2350 作為較新推出的芯片，其搭載的樹莓派 Pico 2 開發(fā)板售價(jià)為 5 美元 。這一價(jià)格對(duì)于一些追求高性能、新功能的開發(fā)者來(lái)說(shuō)，具有一定的吸引力，他們可以直接購(gòu)買開發(fā)板進(jìn)行快速的原型開發(fā)和測(cè)試。而單獨(dú)的 RP2040 芯片，在京東平臺(tái)上 3400 片現(xiàn)貨的價(jià)格為 32162 元，若換算成單顆價(jià)格，大約為 9.46 元（32162÷3400≈9.46）。相比 RP2350 搭載的開發(fā)板價(jià)格，RP2040 在大量采購(gòu)時(shí)單顆價(jià)格相對(duì)較低。這對(duì)于一些大規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，具有成本優(yōu)勢(shì)，可以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。但如果是小量購(gòu)買開發(fā)板形式，RP2350 的價(jià)格優(yōu)勢(shì)就不明顯。因?yàn)橘?gòu)買 RP2040 開發(fā)板時(shí)，除了芯片本身的成本，還包含了開發(fā)板上其他組件和設(shè)計(jì)的成本。而且，具體的價(jià)格還需根據(jù)采購(gòu)數(shù)量、渠道以及是否搭配其他周邊組件等因素綜合考量。例如，一些特殊的采購(gòu)渠道可能會(huì)提供更優(yōu)惠的價(jià)格，購(gòu)買時(shí)搭配額外的傳感器、模塊等周邊組件，也會(huì)影響最終的采購(gòu)成本。

開發(fā)工具差異

• 開發(fā)環(huán)境：兩者都支持多種開發(fā)環(huán)境，為開發(fā)者提供了豐富的選擇。RP2040 支持 MicroPython 和 C/C++ 開發(fā)，使用樹莓派提供的 Pico SDK 即可進(jìn)行開發(fā)，并且在 Windows、Linux、macOS 等主流操作系統(tǒng)上都能搭建開發(fā)環(huán)境。以 Windows 系統(tǒng)為例，開發(fā)者首先需要安裝相關(guān)的編譯器，如 GCC 等，然后下載并安裝 Pico SDK，按照安裝向?qū)нM(jìn)行配置，就可以快速開始對(duì) RP2040 進(jìn)行開發(fā)。在開發(fā)過(guò)程中，開發(fā)者可以使用 MicroPython 進(jìn)行快速的原型開發(fā)，利用其簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法和豐富的庫(kù)函數(shù)，快速實(shí)現(xiàn)一些基本功能；也可以使用 C/C++ 進(jìn)行更底層、更高效的開發(fā)，充分發(fā)揮 RP2040 的性能。

RP2350 除了支持 MicroPython 和 C/C++ 外 ，還因谷歌 Pigweed 開源項(xiàng)目的支持，擁有了更多的開發(fā)選擇。Pigweed 幫助開發(fā)者為使用 RP2350 這樣的微控制器的嵌入式設(shè)備構(gòu)建軟件，其具備通過(guò) Bazel 進(jìn)行密封式構(gòu)建、閃存和測(cè)試等功能。Bazel 是一個(gè)強(qiáng)大的構(gòu)建工具，它可以管理項(xiàng)目的依賴關(guān)系，確保項(xiàng)目在不同的環(huán)境中都能穩(wěn)定構(gòu)建。對(duì)于大型專業(yè)嵌入式開發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，使用 Bazel 可以更容易在 RP2350 上構(gòu)建原型和產(chǎn)品，提高開發(fā)效率和代碼的可維護(hù)性。目前，RP2350 的開發(fā)環(huán)境可在 macOS 或 Linux 上進(jìn)行，并且即將支持 Windows。這意味著更多的開發(fā)者將能夠使用自己熟悉的操作系統(tǒng)進(jìn)行 RP2350 的開發(fā)，進(jìn)一步擴(kuò)大了其用戶群體。

• 集成開發(fā)工具：對(duì)于 RP2040，開發(fā)者可以使用 Visual Studio Code 并安裝相關(guān)插件，利用其豐富的代碼智能提示和調(diào)試功能進(jìn)行開發(fā)。在編寫代碼時(shí)，智能提示功能可以幫助開發(fā)者快速輸入代碼，減少錯(cuò)誤；調(diào)試功能可以幫助開發(fā)者定位和解決代碼中的問(wèn)題，提高開發(fā)效率。也可以使用 Eclipse 等其他常見的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），這些 IDE 都提供了完善的開發(fā)工具和功能，滿足不同開發(fā)者的需求。

而 RP2350 除了能使用上述工具外，在 Visual Studio Code 中，借助 Pigweed 項(xiàng)目，還能實(shí)現(xiàn)與 C++、Starlark 代碼智能和 Bazel 命令集成進(jìn)行創(chuàng)作。Starlark 是一種基于 Python 的語(yǔ)言，用于編寫 Bazel 的構(gòu)建腳本。通過(guò)與 Starlark 代碼智能集成，開發(fā)者可以更方便地編寫和管理 Bazel 構(gòu)建腳本，提高構(gòu)建的靈活性和可定制性。同時(shí)，通過(guò)交互式和可定制的 REPL（Read-Eval-Print-Loop），開發(fā)者可以實(shí)時(shí)查看日志并發(fā)送命令，對(duì)程序的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整，為開發(fā)者提供了更加便捷和高效的開發(fā)體驗(yàn)。

適用場(chǎng)景

RP2040 由于其性能和資源特點(diǎn)，成本較低，更適合初學(xué)者進(jìn)行入門項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。例如制作簡(jiǎn)易的音樂(lè)播放器，初學(xué)者可以通過(guò)學(xué)習(xí)相關(guān)的電子知識(shí)和編程技能，使用 RP2040 連接音頻解碼芯片和揚(yáng)聲器，編寫簡(jiǎn)單的代碼實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的播放和控制功能；智能小夜燈項(xiàng)目也是一個(gè)很好的入門選擇，通過(guò)連接光線傳感器和 LED 燈，利用 RP2040 編寫代碼實(shí)現(xiàn)根據(jù)環(huán)境光線自動(dòng)控制小夜燈的亮滅。RP2040 也適用于一些簡(jiǎn)單的嵌入式應(yīng)用開發(fā)，如基礎(chǔ)的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，僅需采集溫濕度數(shù)據(jù)并通過(guò)串口發(fā)送，這種簡(jiǎn)單的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)性能和資源的要求較低，RP2040 能夠輕松勝任。在教育實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中，RP2040 為學(xué)生提供了一個(gè)低成本的編程和學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生可以通過(guò)使用 RP2040 進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)，了解嵌入式系統(tǒng)的基本原理和開發(fā)方法。

而 RP2350 憑借其在性能、存儲(chǔ)、通信和安全等多方面的增強(qiáng)，更適合中級(jí)到高級(jí)開發(fā)者。在復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，如工業(yè)自動(dòng)化控制中的運(yùn)動(dòng)控制器，它需要實(shí)時(shí)處理大量的傳感器數(shù)據(jù)，對(duì)電機(jī)等執(zhí)行器進(jìn)行精確控制，RP2350 的高性能處理器和豐富的硬件資源能夠滿足這種復(fù)雜的控制需求。在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開發(fā)中，像智能家居中樞，需要連接和管理多個(gè)智能設(shè)備，如智能門鎖、智能攝像頭、智能家電等，RP2350 強(qiáng)大的通信能力和安全特性可以確保設(shè)備之間的穩(wěn)定通信和數(shù)據(jù)安全。在機(jī)器人控制領(lǐng)域，如需要進(jìn)行復(fù)雜路徑規(guī)劃和動(dòng)作控制的服務(wù)機(jī)器人，RP2350 能夠憑借其強(qiáng)大的性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的精確控制，使其能夠在復(fù)雜的環(huán)境中完成各種任務(wù)。同時(shí)，RP2350 使軟件開發(fā)人員有機(jī)會(huì)在穩(wěn)定、支持良好的環(huán)境中試驗(yàn) RISC-V 架構(gòu) ，為 RISC-V 架構(gòu)的推廣和應(yīng)用提供了實(shí)踐平臺(tái)，有助于推動(dòng) RISC-V 架構(gòu)在嵌入式領(lǐng)域的發(fā)展。