Raspberry Pi
jednodeskový minipočítač From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
Raspberry Pi (výslovnost [ˈraːzbəri pai]) je malý jednodeskový počítač s deskou plošných spojů o velikosti zhruba platební karty. V roce 2012 byl vyvinut britskou nadací Raspberry Pi Foundation s cílem podpořit výuku informatiky ve školách a seznámit studenty s tím, jak mohou počítače řídit různá zařízení (např. mikrovlnná trouba, automatická pračka). Primárním operačním systémem je Raspberry Pi OS (ex Raspbian[1]). Cena se v srpnu 2019 pohybuje v rozmezí 157–1 536 Kč (nejlevnější je Raspberry Pi Zero, nejdražší pak Raspberry Pi 5 Model B). Od roku 2021 existuje Raspberry Pi Pico, který je zaměřený na práci s mikrokontroléry. Označení „Raspberry Pi“ je registrovanou ochrannou známkou, a proto mají podobně navržené počítače zdánlivě odvozené názvy (např. Banana Pi)


Remove ads
Charakteristika
Raspberry Pi je jednodeskový počítač, který je srovnatelný se (slabším) stolním počítačem.[ujasnit] Obsahuje vývod pro monitor (HDMI), přes USB je možné připojit klávesnici a myš. Vyvinuto bylo již několik generací tohoto počítače, které se liší výkonem a zamýšleným použitím. Použitý mikroprocesor je z rodiny ARM, takže je srovnatelný s běžným smartphonem. Na počítači Raspberry Pi je možné provozovat různé distribuce Linuxu, RISC OS, seL4, jakož i Microsoft Windows 10 IoT Core.
Na rozdíl od platformy Arduino je možné Raspberry Pi použít nejen k ovládání různých zařízení (pomocí GPIO kontaktů), ale i k samotnému vývoji příslušných aplikací. Lze ho též použít jako multimediální přehrávač videa nebo hudby nebo i jen pro přístup k Internetu (dodávané linuxové distribuce obsahují webový prohlížeč a další potřebné aplikace).
Remove ads
Hardware

Na obrázku vpravo je blokové schéma Raspberry Pi. Ethernetový port (tj. síťová karta) je připojen skrze rozhraní USB 2.0. Návrh je maximálně zjednodušen, a tak chybí vysokorychlostní rozhraní pro pevný disk (např. SATA rozhraní, jaké má Banana Pro). Disk je sice možné připojit pomocí USB Mass Storage, avšak přenos dat ze sítě na disk a zpět bude omezen maximální rychlostí rozhraní USB 2.0 (tj. zhruba 35 MB/s). Raspberry Pi se tedy moc nehodí pro nasazení jako NAS (tj. sdílení souborů z disku připojeného k síti pomocí Raspberry Pi bude v přenosových rychlostech limitováno propustností USB můstku).
Původní Raspberry Pi
- Procesor BCM2835 z rodiny ARM Cortex-A6 taktovaný na 700 MHz
- Grafický procesor VideoCore IV, podporující OpenGL ES 2.0, 1080p30, MPEG-4
- Obrazový výstup Composite RCA, HDMI, DSI
- Zvukový výstup přes 3,5mm konektor, HDMI
- 12× GPIO, UART, I²C, sběrnici SPI
- Podpora JTAG Debug
- Přidán watchdog timer
Původní Raspberry Pi bylo nabízeno ve dvou modelech, za 25 amerických dolarů (model 1A) a za 35 amerických dolarů (model 1B a 2B), přičemž dražší verze měla navíc síťový adaptér s konektorem RJ-45 a druhý USB port. V době oznámení a uvedení na trh se jednalo podle recenzí o dobrý poměr cena/výkon.[2][3]
Model „A“
Model „A+“
Model „B“
Model „B+“
- dostupný od července 2014[4][5]
- 512 MiB RWM (RAM) sdílených s grafickou kartou
- Slot pro micro SD kartu
- čtyři USB porty
- ethernetový adaptér 10/100 s konektorem RJ-45
Takto upravená deska by měla být vyráběna ve Velké Británii, konkrétně v továrně firmy Sony v Pencoadu v Jižním Walesu, a dostupná za stejnou cenu. Nadace přitom usilovala o výrobu ve Spojeném království od počátku, ale domluvit se s britským výrobcem se jí podařilo až po počátečním úspěchu s deskami vyrobenými v Asii.[6]
Raspberry Pi 2

Model „B“ byl uveden do prodeje v únoru 2015. Jeho základem je SoC BCM2836 z rodiny ARM Cortex-A7 opět od firmy Broadcom, který obsahuje čtveřici procesorových jader s taktem 900 MHz. Každé toto CPU jádro je posíleno jednotkou SIMD, a 1 GiB paměti RAM.[7] Tento model je také osazen grafickým procesorem VideoCore IV, podporující OpenGL ES 2.0, 1080p30, MPEG-4. Stejně jako jeho předchůdci obsahuje slot pro microSD kartu, čtyři porty USB 2.0, ethernetový adaptér 10/100 Mbit/s s konektorem RJ-45 a vývody GPIO.
Počítač je zpětně kompatibilní s původním Raspberry Pi.[8]
Raspberry Pi 3
V únoru 2016 byl uveden do prodeje model Raspberry Pi 3, který je poprvé vybaven 64bitovým CPU Broadcom BCM2837 o taktu 1,2 GHz. Jde o čtyřjádro ARM Cortex-A53 a dle výrobce je o 50 % rychlejší než to v Raspberry Pi 2. Stejně jako Model 2 je vybaven 1 GiB operační paměti. Novinkou jsou kromě 64bitového procesoru i integrované Wi-Fi a Bluetooth moduly. Rozmístění konektorů se oproti předchozímu modelu nemění. Vylepšený model Raspberry Pi 3 byl uveden v březnu 2018 se stejným procesorem taktovaným na 1,4 GHz.
Raspberry Pi 4
V červnu 2019 byl uveden do prodeje model Raspberry Pi 4. Jako u předchozího modelu je jeho základem 64bitový čtyřjádrový procesor, tentokrát o taktu 1,5 GHz, typu Broadcom BCM2711 s novou grafikou nově podporující standardy OpenGL ES verze 3.1 a Vulkan. Oproti Raspberry Pi 3 se Raspberry Pi 4 prodává ve třech variantách podle velikosti RAM - 1, 2 a 4 GiB a od května 2020 i 8 GiB. Napájení pomocí micro-USB bylo nahrazeno napájením pomocí USB-C. Jeden HDMI port byl nahrazen dvěma micro-HDMI porty a Raspberry Pi 4 nyní podporuje i monitory s rozlišením 4K a dva USB 2.0 porty byly nahrazeny USB 3.0 porty. Nyní je nově pro 64bitová Raspberry Pi k dispozici 64bitový operační systém Raspbian. Je to důležité zejména pro budoucnost a pro možnost použití větší než 4 GiB operační paměti.[9][10]
Raspberry Pi 400
Eben Upton oznámil 2. listopadu 2020 existenci počítače Raspberry Pi 400,[11] které vychází z předchozí modelu Raspberry Pi 4 se 4 GiB pamětí LPDDR4 RAM. Změnu prodělala deska plošných spojů, která je v případě Raspberry Pi 400 zabudována do klávesnice. Díky lepšímu chlazení mohlo dojít k navýšení frekvence, na níž je procesor taktován.[12]
Raspberry Pi Pico
21. ledna 2021 byla představena vývojová deska založená na dvoujádrovém procesoru RP2040 s jádry ARM Cortex-M0+, která lze taktovat až na 133 MHz. Součástí procesoru je 2 MB paměť typu FLASH a 264 kiB paměti RAM. Přes rozhraní SPI lze adresovat až 16 MiB externí paměti. Pro vývojáře existuje SDK, nástroje založené na GCC integrované do Visual Studio Code.[13] 30. června 2022 byly představeny nové varianty Raspberry Pi Pico W s Wi-Fi modulem CYW43439, Raspberry Pi Pico H osazená pin headerem a varianta Raspberry Pi Pico WH, která bude mít Wi-Fi i pin header.[14][15][16]
Raspberry Pi 5
Raspberry Pi 5 bylo oznámeno 28. září 2023.[17] Díky vylepšení hardwaru a softwaru by mělo být Pi5 více než dvakrát výkonnějším než Pi 4.[18] Dodává se mimo jiné s interně navrženým I/O řadičem, tlačítkem napájení a RTC čipem. RTC čip potřebuje baterii, kterou lze dokoupit. Doporučená cena modelu se 4 GiB RAM je 60 USD a 8 GiB modelu 80 USD. Byl odstraněn 3,5mm audio/video jack, místo kterého lze pro zvuk použít Bluetooth, HDMI, USB audio nebo Audio HAT. Dne 9. ledna 2025 byl vydán Raspberry Pi 5 s vyšším výkonem a vyšší velikostí operační paměti RAM o kapacitě 16GiB, která je díky měření serveru Phoronix.com typicky o jednotky až nižší desítky procent rychlejší.[19][20][21][22]
Raspberry Pi 500
Eben Upton ohlásil 9. prosince 2024 existenci počítače Raspberry Pi 500, který vychází z předchozí modelu Raspberry Pi 5 se 8 GiB operační paměti typu LPDDR4X-4267 SDRAM. Stejně jako Raspberry Pi 5 je postavený na 64bitovém procesoru Broadcom BCM2712 se čtyřmi 2.4 GHz CPU jádry Cortex-A76 a GPU VideoCore VII. V novém počítači vývojáři neavizují míru zvýšení výkonu oproti Raspberry Pi 5, ale v případě Raspberry Pi 5 se oproti předcházející generaci CPU výkon zvýšil dva až třikrát a výkon GPU dvojnásobně. Změnu prodělala deska plošných spojů, která je v případě Raspberry Pi 500 zabudována do klávesnice a je větší. Sada s myší, zdrojem, kabelem s redukcí z microHDMI na HDMI a příručkou stojí 120 dolarů. Dále je možno dokoupit Raspberry Pi Monitor za 100 dolarů. Monitor nebo dva se k Raspberry Pi 500 se připojují pomocí dvou konektorů HDMI vzadu.[23][24][25][26][27]
Porovnání jednotlivých modelů
* moduly se připojují 200-pinovým DDR2 SO-DIMM konektorem k desce.
Konektory
Pi Zero
- Umístění konektorů
a hlavních obvodů
Model A/A+
- Umístění konektorů
a hlavních obvodů na Raspberry Pi 1 Model A - Umístění konektorů
a hlavních obvodů na Raspberry Pi 1 Model A+ revize 1.1
Model B/B+
- Umístění konektorů
a hlavních obvodů na Raspberry Pi 1 Model B revize 1.2 - Umístění konektorů
a hlavních obvodů na Raspberry Pi 1 Model B+ revize 1.2 a Raspberry Pi 2 - Umístění konektorů
a hlavních obvodů na Raspberry Pi 3
Remove ads
Software
Výrobce Raspberry Pi nabízí k počítači jako operační systémy ARMové verze linuxových distribucí Debian a Arch. Výrobce též ohlásil práce na systému Rasdroid pro Raspberry Pi[30] založeném na systému Android 4.0.
Dne 28. února 2014 uvolnila firma Broadcom ovladač grafického procesoru použitého v Raspberry Pi, pod Open Source BSD licencí. V té souvislosti nadace Raspberry Pi Foundation vyhlásila, že první, kdo na Raspberry Pi přizpůsobí a rozběhne hru Quake III, obdrží prémii 10 000 dolarů.[31] Raspberry Pi neobsahují žádné rozhraní pro pevný disk nebo SSD – pro zavedení systému a trvalé uchování dat je určen slot na microSD kartu.
Původní Raspberry Pi
- Operační systém Raspbian (Debian pro Raspberry Pi)
- Operační systém Arch Linux pro Raspberry Pi
- Operační systém Razdroid (založeno na systému Android – protože je v Raspberry Pi použit mikroprocesor z rodiny ARM, je srovnatelný s běžným smartphonem)[35][36]
- Firefox OS byl pro Raspberry Pi připravován[37]
- Java[38][39]
- Programovací jazyk Python
- Programovací jazyk Wolfram[40] – programovací jazyk použitý programem Mathematica
- Programovací jazyk Wolfram nyní obsahuje nástroj, jehož pomocí umí rozpoznávat objekty na obrázku[41]
Raspberry Pi 2
Kromě standardního systému Raspbian jsou pro Raspberry Pi 2 k dispozici i alternativní operační systémy, které pro starší modely nebyly k dispozici:
- linuxová distribuce Debian Jessie pro RasbperryPi 2[42][43]
- operační systém NetBSD pro Raspberry Pi 2[44][45]
- operační systém Windows 10 IoT Core, což je nástupce Windows Embedded, nyní rebrandovaný jako jedna z variant Windows 10[46][47]
- Windows 10 IoT Core pro Raspberry Pi 2 nemá vlastní grafické uživatelské rozhraní[46]
- ovládat se dá pomocí příkazového řádku s Windows PowerShellem nebo lze spustit určitou aplikaci
Raspberry Pi 3
- Pro Raspberry Pi 3 bylo portováno jádro operačního systému seL4. Toto mikrojádro je primárně určeno pro vestavěné systémy, se zvláštním přihlédnutím k potřebě počítačové bezpečnosti, robustnosti a výkonu.[48]
Raspberry Pi 4
Remove ads
Rozšiřující desky
Pro Raspberry Pi vzniklo několik neoficiálních rozšiřujících desek, které umožňují například komunikaci po RS232, nebo třeba pomocí RF modulů, řízení DC motoru.[51]
UniPi Board
Jedná se o rozšiřovací modul pro minipočítač Raspberry Pi. Deska využívá všechny důležité vlastnosti v rámci řízení a ovládání, které Raspberry Pi nabízí. Jedná se o mix vstupů a výstupů, které jsou využívány pro sledování a zároveň umožňují ovládání sledovaných zařízení. Nejsou nutné kabely na propojení Raspberry Pi s relátky, vstupy ani dalšími prvky desky. Díky I2C rozhraní vyvedenému na externí konektor lze připojit mnoho dalších periferií (teoreticky až 128) – například obvody pro řízení relé, LED, vstupy apod. UART má na starost připojení NFC čtečky karet.
- 8× 5A@250V relé
- 14× digitální vstup 5–30 V
- 1wire modul
- 1× analogový vstup 0–10 V
- 2× analogový výstup 0–10 V
- Modul reálného času
- Možnost připojení rozšiřujících relé modulů a vstupů
- EEPROM paměť
- Notifikační diody, pro zobrazení stavu
Gertboard
Gertboard není oficiálním produktem nadace Raspberry Pi Foundation, ale je vyvinut Gert Van Loo, který se podílel i na vývoji alfa verze Raspberry Pi.[52]
Na rozšiřující desce je:[53]
- připojeno přes SPI:
- MCP4802 – 8/10/12bitový dvoukanálový D/A převodník
- MCP3002 – 10bitový dvoukanálový A/D převodník
- předprogramovaný Atmel AVR ATmega 328P připojená přes UART
- obvod pro řízení motoru L2603-MW připojený k PWM
- 3 tlačítka
- 12 IO pinů připojeno přes obvod 74xx244, pro signalizaci je použito 12 LED diod
- 6 výstupů s otevřeným kolektorem (ULN2803A)
Gertboard se připojuje k Raspberry Pi přes 26žilový plochý kabel. V oficiálním prodeji je v současné době dostupný pouze jako stavebnice, zájemce si tedy musí osadit desku sám.[52]
Raspberry Pi výpočetní modul
Je primárně určen pro připojení k vlastní desce plošných spojů.[54][55] Obsahuje zejména:
- Procesor BCM2835 z rodiny ARM11 taktovaný na 700 MHz
- Grafický procesor VideoCore IV, podporující OpenGL ES 2.0, 1080p30, MPEG-4
- 512 MiB RAM sdílených s grafickou kartou
- 4 GiB eMMC flash paměti, která je ekvivalentem SD karty v klasickém Raspberry Pi (je tedy softwarově kompatibilní)
Toto všechno je integrováno na malé, 67,6 × 30mm destičce pasující do standardního DDR2 SODIMM konektoru (jde o stejný typ konektoru, který je použit pro paměť laptopů). Zmíněná flash paměť je připojena přímo k procesoru na destičce, ale zbývající procesorová rozhraní jsou k dispozici uživateli přes piny konektoru.
Raspberry výpočetní mudul byl uvolněn pod licencí BSD jako Open Hardware.[56]
Raspberry Pi vstupně-výstupní modul
Vstupně/výstupní modul je určen pro spolupráci s výpočetním modulem. Obsahuje zejména napájení, konektory a rozhraní klasického Raspberry Pi, jako:
Raspberry Pi VGA Adaptér
Adaptér (Gert's VGA Adapter) pro připojení VGA monitoru k Raspberry Pi model B+. Jde vlastně o pasivní digitálně-analogový převodník, který se připojuje na GPIO konektor. Umí přenést až rozlišení 1920×1024 bodů na 60 fps. Návrh je k dispozici na GitHubu.[57][58][59] Skládá se z:
HDMIPi, displej pro Raspberry Pi
HDMIPi je displej primárně určený pro Raspberry Pi, ale na rozdíl od jiných malých displejů má rozlišení 1280×800 při velikosti 9 palců. Prodává se za 75 liber, tj. asi 2 700Kč.[60]
Kamera
Rozšiřující modul kamery se připojuje pomocí plochého flexibilního kabelu do CSI konektoru umístěného mezi audio-video výstupem a HDMI portem. Kamera poskytuje pro video rozlišení 1080p, 720p a 640×480. Rozměry modulu jsou 25×20×9 mm.
Remove ads
Odkazy
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads