Ta strona używa ciasteczek (plików cookies), dzięki którym może działać lepiej. Dowiedz się więcejRozumiem i akceptuję

Kurs Raspberry Pi – #2 – czym jest popularna malinka?

Podstawy 04.11.2017 Piotr, Damian

Prawdopodobnie każdy kto interesuje się chociaż trochę elektroniką słyszał już o Raspberry Pi, które bije wszelkie rekordy popularności.

Warto wiedzieć czym dokładniej jest ta platforma, co wyróżnia ją na tle konkurencji i jakie peryferia znajdziemy na pokładzie popularnej malinki.

Nawigacja serii artykułów:
« poprzednia częśćnastępna część »

» Pokaż/ukryj cały spis treści «

Kup zestaw elementów i zacznij naukę w praktyce! Przejdź do strony dystrybutora »

Raspberry Pi, nazywane również RPi lub bardziej pieszczotliwie malinką, to platforma, która powstała w celach edukacyjnych. Projekt narodził się w Wielkiej Brytanii. Jego twórca, Eben Upton wraz z kolegami z Uniwersytetu Cambridge, był zawiedziony malejącymi umiejętnościami studentów. RPi zostało zaprojektowane jako tani, programowalny komputer dla programistów i majsterkowiczów. Z czasem platforma ta znalazła znacznie szersze zastosowanie.

Logo projektu Raspberry Pi

W największym skrócie – Raspberry Pi to miniaturowy komputer. Określenie „miniaturowy” jest jak najbardziej na miejscu, ponieważ ma on wymiary zbliżone do karty kredytowej (oczywiście poza grubością). Natomiast „komputer” oznacza, że nie jest to tylko płytka ewaluacyjna, moduł IoT lub mikrokontroler. To cały, w pełni funkcjonalny, komputer!

Raspberry Pi z kartą dla skali. Nie było ochotnika, który chciał pokazać swoją kartę kredytową…

Na pokładzie popularnej malinki znajdziemy procesor, pamięć RAM oraz liczne peryferia, czyli identycznie jak w każdym PC. W kursie korzystamy z modelu Raspberry Pi 3 model B v1.2 (aktualnie najnowsza wersja). Potocznie skraca się to do samego Raspberry Pi 3.

Specyfikacja Raspberry Pi 3

Na pokładzie Raspbery Pi 3 znajdziemy procesor BCM2837, wyposażony w cztery 64-bitowe rdzenie Cortex-A53. Co ważne, tak ogromna poprawa wydajności względem poprzednich wersji nie niosła za sobą praktycznie żadnych problemów. Nowe RPi jest kompatybilne z wcześniejszym oprogramowaniem, więc działalność społeczności malinki nie poszła na marne.

Korzystając z Raspberry Pi 3 mamy do dyspozycji szybki procesor, wsparcie i wygodę korzystania z rozwiązań doskonalonych przez lata rozwoju platformy!

Raspberry Pi model 3.

Dopiero w najnowszym modelu pojawiła się również wbudowana łączność bezprzewodowa. Mowa tutaj oczywiście o WiFi i Bluetooth. Dzięki temu Raspberry Pi zbliżyło się jeszcze bardziej do zwykłych komputerów klasy PC!

Specyfikacja techniczna Raspberry Pi 3:

  • Procesor: Broadcom BCM2837, 64-bity, architektura ARMv8-A, 4 rdzenie 1,2 GHz
  • Pamięć: RAM: 1 GB LPDDR2 900 MHz, Flash: złącze karty microSD
  • USB: 4x USB 2.0 typ A
  • Wideo: HDMI HD 1080 px / 30 fps, złącze kompozytowe (PAL, NTSC)
  • Audio: 3,5 mm jack, HDMI
  • Połączenie z Internetem: Ethernet: 10/100 Mbps, 802.11 b/g/n 150 Mbps
  • Bluetooth: BLE 4.1
  • Zasilanie: 5V, 2.5A (przez gniazdo micro-usb)
  • Złącze rozszerzeń (GPIO): 40 pinów
  • Interfejs wyświetlacza: DSI
  • Interfejs kamery: CSI

Dzięki temu modelowi Raspberry Pi przeskoczyło z „mocno zacofanych” względem konkurencji, do ścisłej czołówki komputerów jednopłytkowych.

Złącza na płytce Raspberry Pi

W lewym górnym rogu płytki znajduje się uniwersalne złącze rozszerzeń, do którego podpina się dodatkowe nakładki (HATy) lub pojedyncze elementy elektroniczne. Tematem tym zajmiemy się w dalszej części kursu, gdy przyjdzie pora na sterowanie portami wejścia/wyjścia (GPIO).

Po prawej stronie widoczne są 4 złącza USB, do których można podłączyć akcesoria takie jak myszka, klawiatura lub kamera. Niżej umieszczono gniazdo do podłączenie przewodu sieciowego zakończonego standardową wtyczką RJ45.

Na dolnej krawędzi płytki umieszczono gniazdo jack 3,5 mm, które używane jest do przesyłania dźwięku oraz obrazu (PAL, NTSC). Następnym elementem jest złącze taśmowe CSI, do którego podłącza się dedykowaną kamerę. Tuż obok znajduje się gniazdo HDMI. W lewym dolnym rogu płytki umieszczono złącze microUSB, które służy wyłącznie do zasilania malinki.

„Co jest czym” na płytce?

Sporo osób będzie na pewno zainteresowane dokładniejszą budową Raspberry Pi. Układ ten jest dość skomplikowany, więc nie ma sensu identyfikować każdego rezystora, ale warto poznać umiejscowienie najważniejszych elementów:

Po drugiej stronie płytki (na spodzie) znajdziemy „tylko 2 ciekawe” elementy: gniazdo na kartę pamięci (microSD) oraz kość pamięci RAM.

Historia Raspberry Pi

Pierwsza generacja płytek została wprowadzona do sprzedaży w lutym 2012 roku. Wtedy komputerki były wyposażone w mikroprocesor Broadcom o oznaczeniu BCM2835. Układ ten już w momencie pojawienia się Raspberry Pi był mocno przestarzały. Jego architektura pochodzi z 2003 roku, aktualnie ma więc już 15 lat!

Wystarczy pomyśleć tylko jak zabytkowe są komputery PC, które mają tyle lat!

Co ciekawe konstruktorzy popularnego Arduino wykorzystali podobną strategię – wybrali również nie najmłodszy układ ATmega328 (architektura AVR ma już 20 lat!). Prawdopodobnie powodem tych decyzji była cena. W obu przypadkach kluczem do sukcesu jest świetne oprogramowanie i wsparcie początkujących użytkowników.

Różnica między tymi platformami została opisana w osobnym artykule:
Raspberry Pi vs Arduino – którą platformę wybrać?

Niestety wady starego układu BCM2835 na stałe przylgnęły do Raspberry Pi. Wiele osób do dzisiaj piętnuje jej niską wydajność, zapominając, że aktualna wersja jest już znacznie bardziej rozbudowana i wydajniejsza. 

Pierwsza wersja minikomputera – Raspberry Pi 1 model A. Źródło zdjęcia: Wikipedia.

Jako platformę wybraliśmy wydajne Raspberry Pi 3, czyli najnowszą wersję malinki. Oczywiście warto pamiętać o innych modelach, czyli między innymi:

  • Raspberry Pi model B+,
  • Raspberry Pi model A+,
  • Raspberry Pi 2,
  • Raspberry Pi Zero,
  • Raspberry Pi Zero W.

Modele B+ i A+ nie są już praktycznie spotykane w sprzedaży. Model Raspberry Pi 2 przez większość czasu produkowany był z 32-bitowym układem BCM2836 (architektura ARMv7-A), ale od października 2016 produkuje się wersję „2 ver 1.2”, która wyposażona jest w układ 64-bitowy. 

Dużą popularnością cieszą się również modele Zero oraz Zero W. Z założenia miały być małe i tanie. W związku z tym są znacznie wolniejsze od RPi 3 (przypominają odchudzone RPi 1). Dodatkowo, już na start, trzeba dokupić do nich więcej akcesoriów. Największym problemem jest jednak nikła dostępność tych modeli w sklepach…

Na początku zdecydowanie warto zacząć od Raspberry Pi 3 – dzięki temu można uniknąć wielu problemów i poznać pełne możliwości całej platformy.

Porównanie wydajność Raspberry Pi

Poniżej widoczny jest wykres porównujący wszystkie wersje RPi. Test został przeprowadzony narzędziem Sysbench, które sprawdza wydajność CPU. W tym narzędziu uzyskanie niższego wyniku oznacza większą wydajność (operacja została wykonana szybciej)!

Zielone słupki reprezentują wydajność jednego rdzenia. W przypadku modeli 2B i 3B możliwy był również test z użyciem 4 rdzeni. Jak widać, różnica między 4 rdzeniami najnowszego modelu, a wynikiem uzyskanym przez model B+ jest kolosalna! Oczywiście można się kłócić, czy takie testy mają sens. W tym wypadku metodyka badania nie jest jednak najważniejsza. Chodzi jedynie o zobrazowanie (mniej więcej) różnicy między poszczególnymi modelami.

Więcej testów znaleźć można na oficjalnej stronie Raspberry Pi.

Ogromna zaleta Raspberry Pi

Nie twierdzimy, że Raspberry Pi to najlepszy projekt na świecie. Inne komputery jednopłytkowe (SBC – ang. Single Board Computer) mają wiele zalet. Niektóre są tańsze, inne wyposażono w szybsze procesory. Do niektórych procesorów dostępna jest lepsza dokumentacja. Jednak Raspberry Pi ma ogromną zaletę: społeczność użytkowników. Dzięki temu na większość problemów łatwo znajdziemy odpowiedź w Internecie, a oprogramowanie jest znaczenie lepiej dopracowane niż w przypadku konkurencji.

O popularności tej platformy najlepiej świadczy to, że przez ostatnie 5 lat sprzedano ponad 13 milionów płytek Raspberry Pi!

Zestaw do kursu Raspberry Pi

Gwarancja pomocy na forum dla osób, które kupią poniższy zestaw!

Elementy niezbędne do wykonania wszystkich ćwiczeń z kursu podstaw Rasberry Pi dostępne są w formie gotowych zestawów!


Kup w Botlandzie »

Podsumowanie

Krótki, ale niezbędny wstęp za nami. Od teraz możemy przejść do działania w praktyce z RPi. W kolejnym odcinku kursu Raspberry Pi zajmiemy się złożeniem obudowy, skręceniem całości i przygotowaniem do pracy w praktyce!

Od teraz w każdym kolejnym odcinku będziemy już korzystać z elementów, które znajdują się w zestawach przygotowanych z myślą o tym kursie. Przed przejściem dalej przypominam również o rejestracji zestawów – unikalne kody i instrukcje znajdują się na ulotce dołączonej do zestawów!

» Pokaż/ukryj cały spis treści «

Kup zestaw elementów i zacznij naukę w praktyce! Przejdź do strony dystrybutora »

Autor kursu: Piotr Bugalski
Redakcja: Damian Szymański
Testy, ilustracje: Piotr Adamczyk

Powiadomienia o nowych, darmowych artykułach!

Komentarze

Nikt jeszcze nic nie napisał. Dodaj pierwszy komentarz.

FORBOT Damian Szymański © 2006 - 2017 Zakaz kopiowania treści oraz grafik bez zgody autora. vPRsLH.