聊聊开源硬件：什么是树莓派？适合哪类学习和开发者？
发布时间：2015-6-15 11:39
发布者：designapp
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树莓派是“Raspberry Pi”的中文译名，简写为RPi，或者RasPi/RPi。 什么是树莓派？raspberrypi.org网站上大抵是这样描述的，树莓派是低成本的只有信用卡大小的卡片式电脑，可以连接计算机显示器或电视机，能够支持标准键盘和鼠标。它适合于各个年龄段的人学习使用，比如能够用来学习如何用Scratch和Python这样的语言来编程。它能够做一切你期望台式电脑能做的事，从浏览网页、播放高清视频，到制作电子表格、进行文字处理，还能够玩游戏。 更重要的是，树莓派具有与外部世界互动的能力，并已经广泛用于一些数字设备项目，从音乐设备到环境监控，DIY手机，甚至基于树莓派的超级电脑等等。 树莓派是一款基于Linux系统的单板机电脑。它由英国的树莓派基金会所开发，目的是以低价硬件及自由软件刺激在学校的基本的计算机科学教育。树莓派被赋予的希望是，能够帮助全世界的孩子学习编程，并能够了解计算机是如何工作的。(树莓派创始人Eben Upton分享树莓派发展历程与创新应用的点点滴滴) 目前为止，通过开发者社区的共同努力，Raspberry Pi已经可以运行 WebKit、LibreOffice、Scratch、Pixman、XBMC/Kodi、libav、PyPy、Raspbian、Ubuntu 等众多开源系统和程序。  树莓派的特点是：具有强大的运算性能，以及开源硬件的易用性。 树莓派是一台功能完整的迷你电脑，一台完整的电脑所拥有的功能，树莓派全都有（只是体积变得更小）。树莓派除了能完成传统嵌入式能够做到的网络视频监控、网络传感、音频解码等等外，还能完成视频解码、机器视觉、3D游戏等等。 首先，已经有了编程基础，直接上手树莓派是完全可以的。如果没有编程基础或者想要玩软硬结合的，还是建议从PC编程或者Arduino、单片机开始学习。 对于DIYer或者爱好者，树莓派是绝妙的东西。因为，不需要花费太多的时间就能获得让人惊讶的成果。写程序可以参考PC上的Linux程序编写教程，因为网络协议、图形库这些都是现成的，省去了很多麻烦。但是，凡事有利也有弊，虽然树莓派是开源硬件，但是实际上它的底层Bootloader和核心数据手册是闭源的。这对于应用开发没有影响，但如果是想要借助此学习ARM Linux基础开发这些的话，就不适合了。 此外，如果是要量产产品，一般来说，基于树莓派方案的成本会高于基于传统单片机的方案。 为了更好的理解树莓派的特点，这里有两个对比例子： STM32 VS 树莓派 以网络视频监控为例：STM32的开发流程是这样的．硬件选型一设计PCB一焊接一调试硬件一编写DCMI和RMII驱动一移植TCP／IP协议栈一调整摄像头驱动一编写网页服务器程序一完成。其中涉及的代码量非常大，不过好在都比较基础，爱好者还能应付一下。而树莓派的开发流程则完全不一样：买一台树莓派和一个摄像头一把摄像头连接到树莓派上一在树莓派上安装一个监控软件一完成，简直就像玩一样，半个小时就能完成。 Arduino VS 树莓派 大家伙的第一个项目可能往往都是一些类似LED点灯这样的东西。在Arduino上，这包括将LED灯和电阻连接到两个管脚上，然后上传大概8行代码，搞定。而对于树莓派——假设你已经安装好了一个功能完整的操作系统，而且已经按你希望的方式设置完成——然后你需要安装一些程序库来帮助你控制GPIO引脚（那就是你连接其他组件的地方）。杀鸡不用牛刀嘛，对不对？ 树莓派各版本有何差别？ 一代树莓派配备一枚700MHz博通出产的ARM架构BCM2835处理器，256MB内存（B型已升级到512MB内存），使用SD卡当作存储媒体，且拥有一个Ethernet、两个USB接口、以及HDMI（支持声音输出）和RCA端子输出支持。操作系统采用开源的Linux系统如Debian、ArchLinux，自带的Iceweasel、KOffice等软件。分A、B两种型号，售价分别是A型25美元、B型35美元。  树莓派的各种接口参考 树莓派A型与B型的区别 树莓派A型内置256MB内存，带一个USB端口，不带有线网接口。 树莓派B型内置512MB内存，带两个USB端口，带100M有线网接口。 注：在2012年10月15日前发售的B型机器内存为256MB。 树莓派B型与B+型的区别 2014年7月，“树莓派B+”版本发布，依然采用 BCM2835 处理器以及和上一代树莓派相同的系统软件。内存也依然是512MB;但是在以下几处关键部件做了改进： ● 更多的 GPIO 针脚，40针！(老版本是26针) ● 更多的USB接口，比老版本多2个，4个！并且对热插拔和过流保护做了改良。 ● 用Micro SD插口替换了老的SD插口。 ● 更低的功耗，降低了功耗0.5～1W。 ● 音频优化，音频电路采用了专用的低噪音电源。 ● 更简洁的外形，B+版本将USB接口和电路板边沿对齐了、移除AV接口，并在主板上做了4个固定孔，方便固定。  树莓派 40Pin 引脚对照表 2015年2月2日，树莓派基金会宣布了树莓派升级版“树莓派2”已开始销售。在作出下列硬件升级的同时，依然维持了35美元的售价。树莓派2采用4核Broadcom BCM2836 (ARMv7-A)芯片、双核VideoCore IV GPU和1GB内存，其余配置与树莓派B+型一致，除了支持第一代树莓派支持的操作系统外，树莓派2将能够运行Windows 10以及Snappy Ubuntu Core。 树莓派2 相比前代 ● CPU 单线程速率为提升 1.5 倍（up by 1.5x） ● Sunspider 跑分提升 4 倍（4x faster） ● 基于 NEON 的多核视频解码速率提升 20 倍（20x faster） ● SysBench 整体多线程 CPU 分数为旧版的 6 倍（6x） 树莓派2B型与树莓派B型的区别 ● 搭载900MHz 的四核处理器（900MHz quad-core ARM Cortex-A7 CPU ），预计性能6倍于之前的B+版本。 ● 1GB LPDDR2 SDRAM，2倍于之前的B+版本。 ● 与1代完全兼容。 由于CPU已经升级到 ARM7 系，所以树莓派2将支持运行全系列的 ARM GNU/Linux 发行版。包括 Ubuntu 甚至 微软的 Windows 10。  参考资料： 1. raspberrypi.org 2. 树莓派实验室: 树莓派介绍以及FAQ 4. 无线电：树莓派 vs Arduino vs 传统单片机开发板,用谁好？ 3. 极客范: Arduino VS 树莓派：哪个才是你的菜？ |
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