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                    專題
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                    《無線電》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    1955年創刊,是國內電子科普領域創刊最早、發行量最大的知名雜志,累計發行量超過3億冊,倡導科普、興趣、實作、分享的辦刊理念。

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                    Raspberry Pi夏日之初體驗——《無線電》第09期

                    2012-09-25 11:22:05

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                    寫在最前:炎炎夏日,驕陽似火的除了這天氣,就當屬Raspberry Pi(樹莓派)了。先是今年3月央視新聞中一則關于《卡片式鏈接電腦“樹莓派”上市》簡訊的“推波助瀾”,再就是在各大網站上關于Raspberry Pi討論的“異軍突起”。不過是一塊巴掌大的主板,卻將世界各地的嵌入式愛好者緊緊地聯系到了一起,Raspberry Pi的魅力究竟何在呢?緣分使然,一個偶然的機會,我如獲至寶般獲得一塊來自大洋彼岸的Raspberry Pi,潛心研究數日,不敢獨享,作文以記之。

                    Raspberry Pi,縮寫RPi,中文譯名為“樹莓派”,是一個信用卡大小的、基于Linux的“卡片電腦”(Single-board Computer,單板機),由英國劍橋某實驗室歷經6年的研制,于2012229日公開發布并接受預定。負責Raspberry Pi這個項目運作的是樹莓派基金會(Raspberry Pi Foundation),該基金會主任Eben Upton(埃本·阿普頓),見圖1,在媒體前有著非常高的曝光率。圖2所示是一個小女孩在擺弄樹莓派。

                     

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                    1 Raspberry Pi項目負責人Eben Upton

                     

                     

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                    2 4歲的Emma在擺弄Raspberry Pi

                    探究Raspberry Pi的命名,一種廣為接受的說法是:“Raspberry(樹莓)”來源于劍橋以水果命名的老傳統(老外為啥總喜歡和水果較勁呢?);“Pi”則為Python的縮寫,意為Python將做為Raspberry Pi應用主要編程語言之一。

                    一、 初識樹莓派

                    Raspberry Pi的設計可謂巧奪天工,下面就讓筆者庖丁解“派”,給大家娓娓道來。

                    Raspberry Pi配備了一顆ARM11系列,主頻為700MCPU,考慮到便于普及和成本的問題,又細分為Model-AModel-B兩個版本,兩個版本的區別如附表所示。一般來看,國內愛好者買到的基本都是Model-B版本。圖3所示是Raspberry Pi Model-B的實物圖。

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                    a)正面圖

                     

                     

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                    b)背面圖

                    3  Raspberry Pi實物圖

                     

                    附表 Raspberry Pi Model-AModel-B詳細配置表

                    項目

                    Raspberry Pi Model-A

                    Raspberry Pi Model-B

                    SOC

                    Broadcom BCM2835CPU、GPU、DSPSDRAM

                    CPU

                    ARM1176JZF-S核心(ARM11系列)700MHz

                    GPU

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

                    內存

                    256 MB(顯存與內存共享)

                    USB2.0
                    接口個數

                    1

                    2 (支持USB hub擴展)

                    視頻輸出

                    Composite RCA PAL & NTSC):復合RCA,即通常所說的AV端子

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

                    DSI接口:用于連接 LCD 面板

                    音頻輸出

                    3.5mm 插孔

                    板載存儲

                    SD / MMC / SDIO卡插槽

                    網絡接口

                    10/100 以太網接口(RJ45

                    外部接口

                    8×GPIO、UART、I2C、帶兩個選擇的SPI總線、+3.3 V、+5 V、Ground

                    額定功率

                    2.5W

                    3.5W

                    電源輸入

                    5V,通過MicroUSBGPIO

                    總體尺寸

                    85.60 mm ×53.98mm

                    操作系統

                    Debian GNU/Linux 、Fedora、Arch Linux 、RISC OS(目前暫時就這么多)

                    上市價格

                    25美元

                    35美元

                    將實物圖進行抽象,得到了Raspberry Pi的框圖,如圖4所示,現在讓我們按圖索驥,一同細數關于Raspberry Pi的那些部件,品味Raspberry Pi設計團隊的匠心獨具吧!

                     

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                    4 Raspberry Pi結構框圖

                     

                    1. CPU+GPU+RAM:按照Raspberry Pi的配置表,我們應該能在板子上找到一顆Broadcom出品的,集成了GPUCPUBCM2835芯片。其實呢,即便你左看右看上看下看,也不會找到它的。對比Raspberry Pi的實物圖和框圖,我們會在CPU這個位置發現了一顆SUMSUNG的芯片(不同生產批次的Raspberry Pi,芯片廠商可能不一樣),如圖6所示,這是內存(RAM)的位置,而BCM2835則以PoPPackage on Package)封裝的形式“潛伏“在內存顆粒的下面。什么是PoP封裝呢,圖7所示是一個PoP封裝的示意圖,供大家參考。

                     

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                    6 CPU位置發現了一顆SAMSUNG的芯片

                     

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                    7 PoP封裝示意圖及實物圖

                     

                    2. MicroUSB充電口(見圖8):這是為Raspberry Pi提供電源的一種重要方式。用過智能機的“親們”都知道,MicroUSB是很脆弱的,因此建議在拔插的時候,動作一定要溫柔一點。

                     

                     

                    3. SD卡槽:Raspberry Pi的操作系統就安裝在SD卡上。SD卡的選擇也是有講究的,如果選擇不當就會有不兼容的問題。有關SD卡的選型,請大家關注《無線電》后續的文章。

                    4. Composite RCA接口:復合RCA接口,也就是俗稱的AV端子。Raspberry Pi是可以輸出AV模擬信號的,圖9所示是筆者使用Raspberry Pi RCA進行輸出的示意圖。

                     

                    (未完......)

                        (全文請見《無線電》第9期)











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