Raspberry Pi Cung Cấp Tài Liệu Kỹ Thuật và Sơ Đồ Khối Cho Bộ Điều Khiển Ngoại Vi RP1

Raspberry Pi 5 mới đây đã được giới thiệu với CPU Broadcom BCM2712 và chip xử lý I/O RP1 được thiết kế nội bộ bởi Raspberry Pi, tương tự như họ đã thực hiện với bộ vi điều khiển RP2 (RP2040). Hiện nay, chúng tôi đã có thông tin chi tiết hơn về Raspberry Pi RP1, bao gồm biểu dữ liệu (bản nháp) và sơ đồ khối.

RP2040 xuất hiện trước RP1 vì quá trình thiết kế cho bộ điều khiển ngoại vi này đã bắt đầu cách đây 7 năm, với tổng ngân sách R&D để phát triển Raspberry Pi 5 ước tính là khoảng 25 triệu đô la. Khi được giới thiệu, chúng ta đã biết rằng RP1 sẽ xử lý một số thiết bị ngoại vi, nâng cao băng thông USB lên gấp đôi thông qua việc tích hợp hai máy chủ USB 3.0 riêng biệt và hỗ trợ giao diện MIPI tốc độ cao hơn. Chưa rõ liệu một số kết nối khác có liên quan đến chip BCM2712 hay RP1. Nhưng hiện tại, chúng tôi đã có thông tin chi tiết hơn thông qua việc phát hành tài liệu kỹ thuật.

Các tính năng và thông số kỹ thuật chính của Raspberry Pi RP1:

• MCU – Bộ vi điều khiển Cortex-M3 hai tay với 64KB SRAM, TCM, bootROM để quản lý và cấu hình nền tảng
• Giao diện máy chủ – bus PCIe 2.0 x4
• Giao diện camera/hiển thị MIPI
  • 2x bộ điều khiển camera MIPI CSI-2 và 2x bộ điều khiển hiển thị MIPI DSI được kết nối với 2x PHY thu phát MIPI DPHY 4 làn dùng chung để có băng thông lên tới 8 Gbps.
  • Mỗi bộ điều khiển máy ảnh đều tích hợp một bộ xử lý tín hiệu hình ảnh ngoại vi (ISP-FE) để xử lý trước dữ liệu hình ảnh đến.
  • Cấu hình có thể bao gồm camera 2x, màn hình 2x hoặc một màn hình + một camera
• Kết nối mạng – Gigabit Ethernet MAC (RGMII)
• USB – 2 bộ điều khiển XHCI, mỗi bộ điều khiển được kết nối với một USB 3.0 PHY và một PHY USB 2.0 duy nhất cho tổng băng thông lên tới 10 Gbps (5Gbps trên mỗi bộ điều khiển XHCI)
• GPIO
  • Chân GPIO 28x
  • Dung sai 5V và 3,3V không an toàn (hỗ trợ điện áp lên tới 3,63V được áp dụng khi RP1 không được cấp nguồn)
  • Chức năng thay thế GPIO
    • Lưu trữ – bus eMMC/SDIO với giao diện 4 bit
    • Hiển thị – đầu ra dpi 24-bit
    • Âm thanh – 2x I2S, đầu ra âm thanh âm thanh nổi Stereo (AUDIO_OUT)
    • 5x UART, 6x SPI, 4x I2C
    • 4 kênh PWM
    • Tạo ngắt từ chuyển tiếp mức pin hoặc cạnh
    • Đồng hồ
      • 1x phiên bản đồng hồ Nhà sản xuất
      • 1x Phiên bản đồng hồ Người dùng 
      • Đầu vào và đầu ra đồng hồ đa năng (GPCLK)
    • RIO – Giao diện IO đã đăng ký để cho phép bộ xử lý máy chủ thao tác GPIO
• Phụ kiện khác:
  • Bộ điều khiển DMA 8 kênh (DMAC) để phục vụ các thiết bị ngoại vi tốc độ thấp.
  • 3x PLL tích hợp bao gồm 2 PLL phân số N để hỗ trợ tạo
    đồng hồ âm thanh và video độc lập và 1x PLL số nguyên để tạo đồng hồ hệ thống.
  • Bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC) gần đúng liên tiếp năm đầu vào với độ phân giải 12 bit ở 500kSPS với
    9,5 ENOB (Số bit hiệu quả), 4 đầu vào bên ngoài, một cảm biến nhiệt độ bên trong
• Kích thước – khuôn 20mm2
• Quy trình – 40LP của TSMC (Lưu ý: BCM2712 được sản xuất theo quy trình 16nm)

Không đề cập đến lưu trữ flash cho chương trình cơ sở, tuy nhiên, Eben Upton giải thích rằng việc phát hành bảng dữ liệu chỉ là một phần và hướng tới các nhà phát triển triển khai trình điều khiển cho Raspberry Pi 5 SBC. Dường như Raspberry Pi RP1 có thể có một số tính năng ẩn (tức là chưa được công khai), như chúng ta đã được thông báo: “Trong quá trình xem xét việc tiết lộ nhiều tính năng hơn của RP1, cả trong phần mềm và tài liệu, những thông tin này sẽ được tiết lộ sau này.”