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《无线电》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

1955年创刊,是国内电子科普领域创刊最早、发行量最大的知名杂志,累计发行量超过3亿册,倡导科普、兴趣、实作、分享的办刊理念。

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Raspberry Pi夏日之初体验——《无线电》第09期

2012-09-25 11:22:05

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写在最前:炎炎夏日,骄阳似火的除了这天气,就当属Raspberry Pi(树莓派)了。先是今年3月央视新闻中一则关于《卡片式链接电脑“树莓派”上市》简讯的“推波助澜”,再就是在各大网站上关于Raspberry Pi讨论的“异军突起”。不过是一块巴掌大的主板,却将世界各地的嵌入式爱好者紧紧地联系到了一起,Raspberry Pi的魅力究竟何在呢?缘分使然,一个偶然的机会,我如获至宝般获得一块来自大洋彼岸的Raspberry Pi,潜心研究数日,不敢独享,作文以记之。

Raspberry Pi,缩写RPi,中文译名为“树莓派”,是一个信用卡大小的、基于Linux的“卡片电脑”(Single-board Computer,单板机),由英国剑桥某实验室历经6年的研制,于2012229日公开发布并接受预定。负责Raspberry Pi这个项目运作的是树莓派基金会(Raspberry Pi Foundation),该基金会主任Eben Upton(埃本·阿普顿),见图1,在媒体前有着非常高的曝光率。图2所示是一个小女孩在摆弄树莓派。

 

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1 Raspberry Pi项目负责人Eben Upton

 

 

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2 4岁的Emma在摆弄Raspberry Pi

探究Raspberry Pi的命名,一种广为接受的说法是:“Raspberry(树莓)”来源于剑桥以水果命名的老传统(老外为啥总喜欢和水果较劲呢?);“Pi”则为Python的缩写,意为Python将做为Raspberry Pi应用主要编程语言之一。

一、 初识树莓派

Raspberry Pi的设计可谓巧夺天工,下面就让笔者庖丁解“派”,给大家娓娓道来。

Raspberry Pi配备了一颗ARM11系列,主频为700MCPU,考虑到便于普及和成本的问题,又细分为Model-AModel-B两个版本,两个版本的区别如附表所示。一般来看,国内爱好者买到的基本都是Model-B版本。图3所示是Raspberry Pi Model-B的实物图。

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a)正面图

 

 

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b)背面图

3  Raspberry Pi实物图

 

附表 Raspberry Pi Model-AModel-B详细配置表

项目

Raspberry Pi Model-A

Raspberry Pi Model-B

SOC

Broadcom BCM2835CPUGPUDSPSDRAM

CPU

ARM1176JZF-S核心(ARM11系列)700MHz

GPU

Broadcom VideoCore IV, OpenGL ES 2.0, 1080p 30 H.264/MPEG-4 AVC 高清解码器

内存

256 MB(显存与内存共享)

USB2.0
接口个数

1

2 (支持USB hub扩展)

视频输出

Composite RCA PAL & NTSC):复合RCA,即通常所说的AV端子

HDMI (版本1.3 & 1.4):分辨率从640×350 1920×1200

DSI接口:用于连接 LCD 面板

音频输出

3.5mm 插孔

板载存储

SD / MMC / SDIO卡插槽

网络接口

10/100 以太网接口(RJ45

外部接口

8×GPIOUARTI2C、带两个选择的SPI总线、+3.3 V+5 VGround

额定功率

2.5W

3.5W

电源输入

5V,通过MicroUSBGPIO

总体尺寸

85.60 mm ×53.98mm

操作系统

Debian GNU/Linux FedoraArch Linux RISC OS(目前暂时就这么多)

上市价格

25美元

35美元

将实物图进行抽象,得到了Raspberry Pi的框图,如图4所示,现在让我们按图索骥,一同细数关于Raspberry Pi的那些部件,品味Raspberry Pi设计团队的匠心独具吧!

 

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4 Raspberry Pi结构框图

 

1. CPU+GPU+RAM:按照Raspberry Pi的配置表,我们应该能在板子上找到一颗Broadcom出品的,集成了GPUCPUBCM2835芯片。其实呢,即便你左看右看上看下看,也不会找到它的。对比Raspberry Pi的实物图和框图,我们会在CPU这个位置发现了一颗SUMSUNG的芯片(不同生产批次的Raspberry Pi,芯片厂商可能不一样),如图6所示,这是内存(RAM)的位置,而BCM2835则以PoPPackage on Package)封装的形式“潜伏“在内存颗粒的下面。什么是PoP封装呢,图7所示是一个PoP封装的示意图,供大家参考。

 

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6 CPU位置发现了一颗SAMSUNG的芯片

 

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7 PoP封装示意图及实物图

 

2. MicroUSB充电口(见图8):这是为Raspberry Pi提供电源的一种重要方式。用过智能机的“亲们”都知道,MicroUSB是很脆弱的,因此建议在拔插的时候,动作一定要温柔一点。

 

 

3. SD卡槽:Raspberry Pi的操作系统就安装在SD卡上。SD卡的选择也是有讲究的,如果选择不当就会有不兼容的问题。有关SD卡的选型,请大家关注《无线电》后续的文章。

4. Composite RCA接口:复合RCA接口,也就是俗称的AV端子。Raspberry Pi是可以输出AV模拟信号的,图9所示是笔者使用Raspberry Pi RCA进行输出的示意图。

 

(未完......)

    (全文请见《无线电》第9期)











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