RP2350与RP2040全面对比

eeDesigner 2025-02-07 522

描述

核心性能

RP2040 采用双核 Arm Cortex-M0 + 处理器，其芯片面积仅有 2mm² ，主频被稳定设定在 133MHz。在一些极为基础的应用场景中，RP2040 能够发挥出稳定的性能表现。以基础的智能开关控制为例，它只需检测开关状态，然后根据检测结果控制电路的通断，这种简单的逻辑处理对于 RP2040 而言轻而易举。在简单的串口通信任务里，比如连接温湿度传感器，定时采集温湿度数据并通过串口发送出去，RP2040 能够稳定地运行，确保数据的准确传输。

而 RP2350 在核心性能方面有着跨越式的提升。其芯片面积达到 5.3mm² ，内置双核 Arm Cortex-M33 或者 Hazard3 RISC-V 处理器，运行频率提升至 150MHz。当面对复杂的任务需求时，RP2350 的优势就会充分展现。例如在同时处理复杂的图像识别算法时，它需要对大量的图像数据进行分析和处理，识别出图像中的物体、场景等信息；与此同时，还需要与多个蓝牙设备进行数据传输，实现设备之间的信息交互，以及与 Wi-Fi 模块通信，将处理后的图像数据上传至云端或者其他服务器。在这种多任务并行的情况下，RP2350 凭借更高的主频和更为先进的处理器架构，能够显著加快系统的响应速度，确保各个任务都能流畅运行，避免出现任务之间相互干扰导致的卡顿现象。此外，RP2350 内部的 M33 内核和 RISC-V CPU 内核在启动时可以根据开发者的实际需求进行灵活分配。如果当前任务对计算性能要求较高，需要进行大量的数学运算和复杂算法处理，开发者可以优先分配 M33 内核来执行；而如果任务侧重于特定的指令集操作或者对 RISC-V 架构的特性有需求，就可以选择 RISC-V CPU 内核，这种灵活性为开发者提供了更多的选择空间，以满足不同应用场景下的性能需求。

硬件资源

内存：RP2040 配备了 264KB 的 RAM，对于一些简单的小型嵌入式应用来说，这样的内存容量是足够的。就像简单的电子时钟应用，它只需要记录当前的时间，以及设置闹钟等少量的数据信息，这些数据量相对较小，264KB 的 RAM 能够轻松满足程序运行和数据存储的基本需求，确保电子时钟能够准确计时和正常响铃。

RP2350 的内存则翻倍至 520KB，这一提升使得它能够胜任更为复杂的任务。例如在运行小型的数据库管理系统时，需要存储和处理大量的数据记录，包括数据的插入、查询、更新和删除等操作。更大的内存可以为数据库管理系统提供足够的缓存空间，加快数据的读写速度，提高系统的整体性能。在图像数据的初步处理中，如简单的图像灰度化处理，需要将彩色图像转换为黑白图像，以及边缘检测，识别图像中物体的边缘轮廓，这些操作都需要对大量的图像像素数据进行计算和处理。520KB 的内存可以缓存更多的图像数据，使得处理过程更加高效，减少数据读取和写入的次数，从而提高图像数据处理的速度和质量。

存储：RP2040 带有 2MB 的内部闪存，这样的存储容量适用于存储一些简单的程序代码。比如控制流水灯闪烁模式的简单程序，它通过编写特定的代码来控制多个 LED 灯按照一定的顺序和时间间隔进行闪烁，实现不同的灯光效果。同时，也可以存储少量的数据，像一些设备的校准参数，这些参数用于对设备的性能进行校准和优化，确保设备能够正常运行。

RP2350 的内部闪存增加到 8MB，这使其能够存储更大规模的程序。例如一个小型的操作系统内核，它需要管理系统的各种资源，包括处理器、内存、设备等，同时还要提供基本的系统服务，如文件管理、进程管理等。8MB 的闪存可以容纳这样一个功能较为完善的小型操作系统内核，使其能够在设备上稳定运行。在需要记录大量日志数据的设备中，如工业设备的运行状态监控，设备在运行过程中会产生大量的日志数据，包括设备的启动时间、运行参数、故障信息等。RP2350 凭借更大的闪存空间，可以存储更长时间周期的日志数据，方便后续对设备的运行状况进行全面、深入的分析，及时发现潜在的问题并进行解决。

通信与外设接口

GPIO 管脚：RP2040 提供 26 个 GPIO 管脚，其中 4 个可用于模拟输入。在简单的电子电路控制项目中，这些管脚能够充分满足连接常见传感器和执行器的需求。比如在控制一个简单的电机正反转时，通过 GPIO 管脚输出不同的电平信号，就可以控制电机的旋转方向；连接几个基本的按键和 LED 灯，通过 GPIO 管脚检测按键的按下和松开状态，然后控制 LED 灯的亮灭，实现简单的人机交互功能。

RP2350 有两种封装选择，RP2350A 提供 30 个 GPIO，RP2350B 提供 48 个 GPIO，并且 PWM 通道从 RP2040 的 16 个增至 24 路。在机器人控制项目中，这种优势就体现得淋漓尽致。以六足机器人的腿部运动控制为例，六足机器人需要控制多个电机协同工作，每个电机都需要精确的控制信号来实现不同的动作，如前进、后退、转弯等。RP2350 凭借更多的 GPIO 管脚，可以连接更多的传感器和执行器，实现对机器人状态的更全面监测和控制；而 24 路 PWM 通道则能够为电机提供更精准的脉宽调制控制，使得电机的转速和扭矩控制更加精确，从而实现机器人更复杂、更灵活的动作控制。

通信控制器：二者都拥有 USB 1.1 控制器和 PHY，支持 Host 和 Device 模式，也都具备 2 个 UART、2 个 SPI 控制器、2 个 I2C 控制器。不过 RP2350 还额外配备了 12 个 PIO 状态机，相比 RP2040 的 8 个 PIO 状态机，在一些对特殊通信协议有需求的项目中，RP2350 展现出更强的适应性。例如在自定义的传感器通信协议中，由于不同的传感器可能有不同的通信方式和协议要求，RP2350 的 12 个 PIO 状态机可以通过编程实现对各种特殊通信协议的支持，更好地与外围设备进行通信和数据交互，而 RP2040 在面对一些复杂的自定义协议时可能会略显吃力。

功能特性

电源管理：RP2040 提供基础的电源管理功能，能够保证芯片在正常工作时的基本电源控制。在普通的物联网传感器节点中，它能维持芯片的正常供电，确保传感器能够正常采集数据并进行传输。例如一个简单的温湿度传感器节点，RP2040 可以控制传感器在不同的工作状态下的电源供应，在数据采集时提供足够的电力，在数据传输完成后进入低功耗模式，以节省能源。

RP2350 增加了更多的电源控制选项，包括 RUN 引脚和板载温度传感器。在对功耗和稳定性要求较高的物联网设备中，如智能电表，它需要长时间稳定运行，并且要尽可能降低功耗以延长电池寿命或者减少能源消耗。RP2350 可以根据设备的运行状态和温度情况，动态调整电源供应。当设备处于空闲状态时，通过降低芯片的工作频率或者关闭部分不必要的模块，降低功耗；当负载较大时，如在进行大量的数据计算和传输时，确保稳定供电，提高系统的稳定性和效率。同时，板载温度传感器可以实时监测芯片的温度，当温度过高时，自动调整电源供应和工作频率，避免芯片因过热而损坏。

安全特性：RP2040 具备基本安全功能，能够满足一些普通应用场景的安全需求。例如在一些简单的智能家居设备中，它可以对设备的通信数据进行简单的加密处理，防止数据被窃取。

RP2350 的安全架构围绕面向 Cortex-M 的 Arm TrustZone 构建，不仅有签名启动支持，还拥有 8KB 片上反熔丝一次性可编程（OTP）存储器、SHA-256 加速、硬件真随机数发生器（TRNG）等。在涉及敏感数据传输和存储的应用中，如金融支付终端的嵌入式设备，这些安全特性就显得尤为重要。签名启动支持可以确保设备在启动时，只运行经过验证的可信代码，防止恶意代码的注入；OTP 存储器可以用于存储加密密钥等重要信息，一旦写入不可更改，提高了信息的安全性；SHA-256 加速可以加快数据的加密和解密速度，确保数据在传输和存储过程中的安全性；硬件真随机数发生器可以生成真正的随机数，用于加密算法中的密钥生成等操作，进一步增强了加密的安全性。通过这些安全特性的协同工作，RP2350 能够有效保障数据的安全性和完整性，防止数据被窃取或篡改。

价格对比

从市场常见价格来看，RP2350 作为较新推出的芯片，其搭载的树莓派 Pico 2 开发板售价为 5 美元。这一价格对于一些追求高性能、新功能的开发者来说，具有一定的吸引力，他们可以直接购买开发板进行快速的原型开发和测试。而单独的 RP2040 芯片，在京东平台上 3400 片现货的价格为 32162 元，若换算成单颗价格，大约为 9.46 元（32162÷3400≈9.46）。相比 RP2350 搭载的开发板价格，RP2040 在大量采购时单颗价格相对较低。这对于一些大规模生产的企业来说，具有成本优势，可以降低产品的生产成本。但如果是小量购买开发板形式，RP2350 的价格优势就不明显。因为购买 RP2040 开发板时，除了芯片本身的成本，还包含了开发板上其他组件和设计的成本。而且，具体的价格还需根据采购数量、渠道以及是否搭配其他周边组件等因素综合考量。例如，一些特殊的采购渠道可能会提供更优惠的价格，购买时搭配额外的传感器、模块等周边组件，也会影响最终的采购成本。

开发工具差异

开发环境：两者都支持多种开发环境，为开发者提供了丰富的选择。RP2040 支持 MicroPython 和 C/C++ 开发，使用树莓派提供的 Pico SDK 即可进行开发，并且在 Windows、Linux、macOS 等主流操作系统上都能搭建开发环境。以 Windows 系统为例，开发者首先需要安装相关的编译器，如 GCC 等，然后下载并安装 Pico SDK，按照安装向导进行配置，就可以快速开始对 RP2040 进行开发。在开发过程中，开发者可以使用 MicroPython 进行快速的原型开发，利用其简洁的语法和丰富的库函数，快速实现一些基本功能；也可以使用 C/C++ 进行更底层、更高效的开发，充分发挥 RP2040 的性能。

RP2350 除了支持 MicroPython 和 C/C++ 外，还因谷歌 Pigweed 开源项目的支持，拥有了更多的开发选择。Pigweed 帮助开发者为使用 RP2350 这样的微控制器的嵌入式设备构建软件，其具备通过 Bazel 进行密封式构建、闪存和测试等功能。Bazel 是一个强大的构建工具，它可以管理项目的依赖关系，确保项目在不同的环境中都能稳定构建。对于大型专业嵌入式开发团队来说，使用 Bazel 可以更容易在 RP2350 上构建原型和产品，提高开发效率和代码的可维护性。目前，RP2350 的开发环境可在 macOS 或 Linux 上进行，并且即将支持 Windows。这意味着更多的开发者将能够使用自己熟悉的操作系统进行 RP2350 的开发，进一步扩大了其用户群体。

集成开发工具：对于 RP2040，开发者可以使用 Visual Studio Code 并安装相关插件，利用其丰富的代码智能提示和调试功能进行开发。在编写代码时，智能提示功能可以帮助开发者快速输入代码，减少错误；调试功能可以帮助开发者定位和解决代码中的问题，提高开发效率。也可以使用 Eclipse 等其他常见的集成开发环境（IDE），这些 IDE 都提供了完善的开发工具和功能，满足不同开发者的需求。

而 RP2350 除了能使用上述工具外，在 Visual Studio Code 中，借助 Pigweed 项目，还能实现与 C++、Starlark 代码智能和 Bazel 命令集成进行创作。Starlark 是一种基于 Python 的语言，用于编写 Bazel 的构建脚本。通过与 Starlark 代码智能集成，开发者可以更方便地编写和管理 Bazel 构建脚本，提高构建的灵活性和可定制性。同时，通过交互式和可定制的 REPL（Read-Eval-Print-Loop），开发者可以实时查看日志并发送命令，对程序的运行状态进行实时监控和调整，为开发者提供了更加便捷和高效的开发体验。

适用场景

RP2040 由于其性能和资源特点，成本较低，更适合初学者进行入门项目的学习和实践。例如制作简易的音乐播放器，初学者可以通过学习相关的电子知识和编程技能，使用 RP2040 连接音频解码芯片和扬声器，编写简单的代码实现音乐的播放和控制功能；智能小夜灯项目也是一个很好的入门选择，通过连接光线传感器和 LED 灯，利用 RP2040 编写代码实现根据环境光线自动控制小夜灯的亮灭。RP2040 也适用于一些简单的嵌入式应用开发，如基础的环境监测设备，仅需采集温湿度数据并通过串口发送，这种简单的应用场景对性能和资源的要求较低，RP2040 能够轻松胜任。在教育实验场景中，RP2040 为学生提供了一个低成本的编程和学习平台，学生可以通过使用 RP2040 进行各种实验，了解嵌入式系统的基本原理和开发方法。

而 RP2350 凭借其在性能、存储、通信和安全等多方面的增强，更适合中级到高级开发者。在复杂的嵌入式系统开发中，如工业自动化控制中的运动控制器，它需要实时处理大量的传感器数据，对电机等执行器进行精确控制，RP2350 的高性能处理器和丰富的硬件资源能够满足这种复杂的控制需求。在物联网设备开发中，像智能家居中枢，需要连接和管理多个智能设备，如智能门锁、智能摄像头、智能家电等，RP2350 强大的通信能力和安全特性可以确保设备之间的稳定通信和数据安全。在机器人控制领域，如需要进行复杂路径规划和动作控制的服务机器人，RP2350 能够凭借其强大的性能，实现对机器人的精确控制，使其能够在复杂的环境中完成各种任务。同时，RP2350 使软件开发人员有机会在稳定、支持良好的环境中试验 RISC-V 架构，为 RISC-V 架构的推广和应用提供了实践平台，有助于推动 RISC-V 架构在嵌入式领域的发展。

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