【RPi树莓派使用指南】An Introduction to Raspberry Pi

一、Raspberry Pi简介

不久之前，经由朋友介绍，我了解到了这款优秀的开源卡片式电脑：Raspberry Pi，在国内被称为树莓派。此项目发起于剑桥大学计算机实验室，历时6年开发完成，现由Raspberry PI Foundation维护，该项目旨在普及学校中的基础计算机教育。

Raspberry Pi主板仅有iPhone4手机大小，其使用Broadcom的ARM11处理器BCM2835，主频为700MHZ。其使用SD卡作为存储介质，具有两个USB口以及一个Ethernet网络接口。树莓派可以进行进行文字处理，数学运算，网络通信，甚至可以播放1080P的高清视频。





二、硬件介绍

树莓派接口丰富，几乎具有所有一般电脑具备的外设，包括：一个SD接口，一个HDMI接口，一个RCA视频接口，一个扬声器输出接口，一个以太网接口，两个USB接口，除此之外还包括摄像头模组接口、触摸屏接口以及GPIO接口供高级用户使用。其基本安装方法如下：



对于一般用户，需要接入SD卡、电源、键盘、鼠标、HDMI显示器以及网络接口，之后就可以像一般的电脑一样操作树莓派了；而对于习惯使用Linux命令行的用户，可以只接入SD卡、电源和网线，然后使用远程登陆的方式操作树莓派。

值得注意的是，树莓派的USB驱动能力有限，对于供电要求较大的USB设备，最好使用带附加电源的HUB进行扩展。

树莓派所使用的处理器为BCM2835，这是一款基于ARM1176JZF-S内核的多媒体SoC，除了内核外其还包含一片GPU协处理器以及1片256MB(A型) 或512MB (B型)的RAM。值得注意的是，在PCB上并找不到主芯片，因为CPU使用了PoP (Package on Package) 封装工艺，SoC被封装在RAM的下方。处理器的基本性能如下所示 (来自于Broadcom网站)：

● Low Power ARM1176JZ-F Applications Processor

● Dual Core VideoCore IV® Multimedia Co-Processor

● 1080p30 Full HD HP H.264 Video Encode/Decode

● Advanced Image Sensor Pipeline (ISP) for up to 20-megapixel cameras operating at up to 220 megapixels per second

● Low power, high performance OpenGL-ES® 1.1/2.0 VideoCore GPU. 1 Gigapixel per second fill rate.

● High performance display outputs. Simultaneous high resolution LCD and HDMI with HDCP at 1080p60

可见该处理器的亮点并不在于处理器主频，还是在于对多媒体数据的处理能力上，这也促使了很多人将其改造为家庭多媒体中心。

BCM2835 Datasheet下载地址(DBank)：http://dl.vmall.com/c0cypbfnsz

三、软件介绍

树莓派使用嵌入式Linux系统 (可选择Debian或Arch Linux)，主要编程语言为Python，同时也支持C、C++以及Perl等其他语言。

树莓派推荐的系统为Raspbian，是基于Debian 6.0针对树莓派硬件优化后的Linux系统。以下是我安装Raspbian系统后，进行远程登陆的界面：



四、可扩展性分析

树莓派除了以上介绍的接口外，还具有一组GPIO接口，这真是我们电子工程师的福音。我可以很负责任的说，如果没有这组扩展接口，那这个板子对我的意义甚至不如一个唾手可得Android电脑棒 (如MK802)。如果你偏好硬件，又对Linux系统开发一头雾水，那么不妨折腾折腾这些IO：



树莓派具有一路SPI接口、一路IIC接口、八个双向IO以及一组串行接口，这就是所有我们需要的。GPIO可以驱动继电器或者LED，IIC接口和SPI接口可以扩展外部芯片，而串行接口可以外接GPS、GSM猫或者是Arduino，足够我折腾的了。

五、应用领域

根据以上介绍的树莓派的特点，我设想了它的一些应用领域：

● 机器人控制器

Raspberry Pi是ARM 11架构，处理器速度近乎S3C2440的两倍，足够运行一些远程视频传输、无线控制的机器人应用。我希望利用树莓派构建一个人形机器人平台，具有语音识别和对话的功能，不过可惜的是树莓派没有麦克风接口。

● 迷你个人电脑

树莓派 + QWERTY键盘 + USB移动电源 + HDMI接口的7寸液晶屏，再加上3D打印的外壳，树莓派就可以化身成迷你电脑，多强大的小平板。

● 触控一体机

树莓派 + HDMI显示器 + USB触摸屏，网上有卖专门将树莓派固定在显示器后面的外挂盒。

● 远程视频监控

树莓派 + 外接摄像头 + 无线网卡，通过Socket将现场的视频流传入云端。

● 物联网数据网关

树莓派 + 无线Zigbee模块 + 数据采集子节点，树莓派通过无线链路与子节点进行双向数据通信，同时将数据通过以太网上报到数据库服务器。

● 自动气象站

树莓派采集环境温度、光照、湿度、空气质量等数据，通过以太网上报至Yeelink平台。

● 智能家居控制器

● BT自动下载器

● 家用多媒体中心

结合Raspbmc项目，树莓派可以立刻变身家庭多媒体主机，树莓派的主频虽然不高，但包含了1080P硬件解码器，所以一般的视频流畅度都不成问题。



参考资料：

[1] Wikipedia – Raspberry Pi词条，http://en.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi

[2] BCM2835 Datasheet, Broadcom Corporation

[3] 树莓派Quick Start手册，http://www.raspberrypi.org/

转载自：http://www.yfworld.com/?cat=34&paged=2