XIAO RP2040 è un microcontrollore che utilizza il chip Raspberry RP2040. Funziona fino a 133 MHz, è costruito con interfacce ricche di dimensioni ridotte e supporta completamente Arduino, MicroPython e CircuitPython. Le interfacce integrate sono sufficienti per lo sviluppo di più applicazioni.

Cos’è un microcontrollore?

Se siete giunti qui, incuriositi da questo componente, è utile richiamare alcuni concetti fondamentali per meglio comprenderne l’utilizzo generico. Un microcontrollore digitale (in inglese microcontroller o MCU ovvero MicroController Unit) è un dispositivo elettronico integrato su singolo circuito, nato come evoluzione alternativa al microprocessore (e spesso confuso con quest’ultimo) e utilizzato generalmente in sistemi embedded ovvero per applicazioni specifiche.

Semplice fin qui no? Ecco, ma allora perché in tanti confondono ancora il microprocessore e il microcontrollore? Principalmente si tratta di disinformazione, ma soprattutto dell’errata tendenza da parte di alcuni, di utilizzare entrambi i termini come se fossero praticamente dei sinonimi. Tuttavia, tra le due tipologie di componente, le differenze non solo sono macroscopiche, ma gli impieghi per i quali sono stati concepiti, sono diametralmente opposti.

Avete presente la differenza che c’è tra un “tuttofare” e un “operaio specializzato“? Il primo riesce a fare di tutto un po’ (ma niente di ben fatto, come dice l’antico adagio), il secondo sa fare soltanto una cosa, ma la sa fare bene. Chiaro che, a questo punto, i due termini sono tutto tranne che sinonimi. Il microprocessore viene tipicamente utilizzato all’interno di un PC, nel quale si occupa di moltissimi compiti: gaming, fogli di calcolo, comparto audio. In sostanza, è perfettamente adattabile alle esigenze dell’utente che sfrutta il personal computer. Allo stesso tempo, garantisce un’elevatissima capacità di calcolo. Il microcontrollore, dal canto suo, non è così potente, ma è progettato per uno scopo specifico. Quando voi inserite la moneta in un distributore automatico, premete un tasto e attivate un servo motore che spinge la merendina all’interno del cassetto che vi permette di ritirarla, dietro a tutto il lavoro c’è proprio un microcontrollore. Esso, di fatto, riceve un Input (la selezione del numero corrispondente alla merendina) e fornisce un output (l’attivazione del servo motore). Finito il suo compito, da bravo “operaio specializzato”, ritorna in attesa di quell’input specifico.

Adesso che abbiamo capito la differenza tra i due componenti, si evince che una differenza così marcata a livello di funzionamento, comporta una sostanziale differenza a livello di architettura interna:

Come potete vedere dall’immagine, il microcontrollore ha tutti gli elementi che ne permettono il funzionamento, integrati sullo stesso chip. Questo perché, essendo progettato per uno specifico scopo, non ha bisogno né una grande quantità di memoria né di tanti porti I/O. Questo permette di ridurre notevolmente le dimensioni di un sistema di controllo. Dall’altra parte, il microprocessore che è “general purpose” (letteralmente “creato per scopi generici”), necessià di un gran numero di porti I/O e moduli di memoria che, per forza di cose, sono collegate esternamente. E questo, aumenta notevolmente le dimensioni dell’intero sistema.

Per quanto riguarda i “costi”, il discorso è un po’ diverso e non è esente da “sorprese”. Dopo tutta la spiegazione di poc’anzi, potremmo essere portati a pensare che un microprocessore costi molto di più rispetto a un microcontrollore. Beh, la risposta è: dipende. Esistono microcontrollori, infatti, che sono molto più costosi di alcuni microprocessori. Questo perché, come nella vita di tutti i giorni, a volte sono richiesti “operai specializzati” molto bravi e raffinati nel loro modo di lavorare, il che prevede adeguata retribuzione. In linea di massima, però, è il microprocessore a costare di più, per ovvi motivi. Costa di più, e consuma di più, proprio a causa della maggiore potenza di calcolo e di un sistema complessivo che richiede più energia per funzionare.

XIAO RP2040 è una scheda di sviluppo della serie Seeeduino XIAO. Come Seeeduino XIAO, è una scheda compatta con un’ampia gamma di interfacce. XIAO RP2040 è dotato del chip Raspberry RP2040 (Dual-core ARM® Cortex® M0+ @133MHz). Prestazioni eccellenti e basso consumo, ideali per vari progetti indossabili e di piccole dimensioni.

Caratteristiche Tecniche

• MCU potente: processore ARM Cortex M0+ dual-core, clock flessibile fino a 133 MHz.
• Ricche risorse su chip: 264 KB di SRAM e 2 MB di memoria Flash integrata.
• Compatibilità flessibile: supporto Micropython/Arduino/CircuitPython.
• Facilità di funzionamento del progetto: design compatibile con breadboard e SMD, nessun componente sul retro.
• Dimensioni ridotte: piccolo come un pollice (20×17,5 mm) per dispositivi indossabili e piccoli progetti.
• Interfacce multiple: 11 pin digitali, 4 pin analogici, 11 pin PWM, 1 interfaccia I2C, 1 interfaccia UART, 1 interfaccia SPI, 1 interfaccia SWD Bonding pad.
• Ampia compatibilità: pin compatibili con Seeeduino XIAO e supporta la scheda di espansione Seeeduino XIAO.

Attenzione: Tutti i pin I/O sono a 3,3 V. non utilzzare tensioni maggiori di 3,3 V, altrimenti la CPU potrebbe danneggiarsi.

Oltre alla potente CPU, lo XIAO RP2040 ha 2 MB di Flash on board. 11 pin digitali, 4 pin analogici, 11 pin PWM, 1 interfaccia I2C, 1 interfaccia UART, 1 interfaccia SPI, 1 interfaccia SWD Bonding pad. Alcuni PIN hanno varie funzioni, inoltre, XIAO RP2040 supporta l’interfaccia USB Type-C che può fornire alimentazione e codice di download. Un pulsante di ripristino, un pulsante di avvio, un LED RGB programmabile dall’utente, 1 LED di alimentazione, 2 indicatori di stato e 1 LED utente sono a bordo, consentendo agli sviluppatori di eseguire il debug del codice molto facilmente.

XIAO RP2040 è molto compatto perché tutti i componenti elettronici sono saldati sulla stessa superficie della scheda, il che significa che potete facilmente saldare XIAO RP2040 al vostro PCB. XIAO RP2040 è pin compatibile con Seeeduino XIAO, quindi XIAO RP2040 può essere gestito con codice sviluppato utilizzando la scheda di espansione di Seeeduino XIAO.