Boxpirates Wiki >>> Raspberry

Raspberry Pi Einführung

Embedded Linux spielt in immer mehr Bereichen eine Rolle. So gibt es inzwischen etliche preisgünstige Entwicklungsboards für den Einstieg in Embedded Linux. Eines dieser Boards ist mittlerweile besonders beliebt, der "Raspberry Pi".

---

Es handelt sich um einen Einplatinen-Computer im Kreditkarten-Format mit dem BCM2835 SoC (System-on-a-Chip) von Broadcom. Der BCM2835 besitzt in der Basisversion 256 MByte RAM, einen ARM11-Prozessorkern und eine GPU. In der Version 2.0 ist der kleine Computer mit einer 700-MHz-ARM-CPU, einer Broadcom-VideoCore-IV-GPU und 512 MByte Arbeitsspeicher ausgerüstet. Außerdem verfügt der Raspberry Pi über folgende Schnittstellen:

• zwei USB-2.0-Host-Adapter;
• viele Tastaturen und Mäuse ziehen recht viel Strom. Gegebenenfalls lohnt sich hier der EInsatz eines USB-Hubs mit eigener Stromversorgung. Eigentlich braucht man Tastatur und Maus nur für die Basis-Konfiguration
• (insbesondere das Freischalten von SSH).
• einen HDMI-Ausgang (Video + Audio) zum Anschluß eines Monitors.
• Hier kann gf. auch ein HDMI-zu-DVI-Adapter oder ein HDMI-zu-VGA-Adapter angeschlossen werden. Falls Ihr Monitor kein HDMI kann: schauen Sie doch mal auf die Rückseite Ihres Fernsehers.
• einen Composite-Video-Ausgang,
• an dem sich ein beliebiger analoger Monitor anschließen läßt - mit reduzierter Bildqualität. Falls noch irgendwo ein alter Monitor vom C64 runsteht, geht auch der noch.
• einen Audio-Ausgang (3,5mm Klinke),
• für den Fall, dass Sie nicht den Ausdio-Ausgang des HDMI-Anschlusses verwenden. Hier kann der übliche Stereo-Klinkenstecker 3,5 mm angeschlossen werden (z. B. Zusatz-Lautsprecherboxen des PC).
• einen SD-/MMC-Karten-Slot (für SDIO und SDHC),
• wobei als Mindestausstattung eine 4-GByte-SD-Karte, Class 4, angegeben ist. Zu empfehlen sind aber mindestens 8 GByte ("expand root fs" nicht vergessen, siehe unten)
• einen Ethernet-Port (10/100 MBit);
• bei einem embedded System erfolgt Bedienung und Update meist per SSH über das Netz.
• 21 GPIO-Pins (teilweise verwendbar für UART, SPI und I2C)
• Display-Interface, DSI (Display Serial Interface) über 15-poligen Flat Flex Connector
• Kamera-Interface, CSI (Camera Serial Interface) über 15-poligen Flat Flex Connector

Die Energieversorgung erfolgt über einen Micro-USB-Anschluß. Der USB-Anschluss für die Energieversorgung sollte mindestens 700 mA Strom liefern, weshalb ein externes (Stecker-)Netzteil besser geeignet ist, da ein Computer nach USB-2.0-Spezifikation nur maximal 500 mA liefern darf. Nachdem der RasPi ein komplett autarker Computer und kein Entwicklungssystem ist, ist auch kein USB-Anschluss für den Programmdownload nötig. Eine Netzwerk-Verbindung per SSH reicht vollkommen (siehe auch unten). Es existieren mehrere Modelle und Revisionen des Raspberry Pi. Derzeit (Anfang 2014) werden fast nur noch die Modell A und B der Revision 2 angeboten:

• Revision 1.0:
• Erste Version mit nur 256 MByte RAM, ohne Befestigungslöcher, ohne Steckverbinder P5 und P6 sowie mit einigen vertauschten GPIOs und vertauschter I2C-Zuordnung (GPIO0<->GPIO2, GPIO1<->GPIO3, GPIO21<->GPIO27)
• Revision 2/Modell B:
• Mit 512 MByte Arbeitsspeicher (Einige, frühe Exemplare der Revision 2 hatten nur 256 MByte RAM.)
• Rvision 2/Modell A:
• Wie Revision 2/ Modell B, jedoch mit nur 256 MByte Arbeitsspeicher, ohne Ethernet und mit nur einem USB-Anschluss.

Abmessungen der Platine:

Die Platine hat die Abmessungen 85 mm x 56 mm. Klicken Sie auf das obige Bild und drucken sie die vergößerte Grafik in den angegebenen Abmessungen aus, um eine Schablone zu bekommen. Die Befestigungslöcher sind ursprünglich nicht zum Festschrauben der Platine vorgesehen wirden, da zu festes Anziehen der Befestigungsschrauben das Board beschädigen kann (Empfehlung: Nylonschrauben M2,5 verwenden).

Als Bootmedium und Plattenersatz dient eine SD-Karte, der Raspberry Pi hat so keinerlei bewegliche Teile (was niemanden daran hindert, eine externe USB-Festplatte anzustöpseln). Auf der SD-Kart befindet sich das Betriebssystem, der C-Compiler und natürlich auch die Benutzerdateien. In der Regel wird eine Linux-Distribution für ARM (Raspbian, Fedora, Debian, Arch Linux etc.) eingesetzt. Um loszulegen brauchen Sie:

• natürlich den Raspberry Pi (Modell B)
• Netzteil, 5V min. 700 mA, Micro-USB-Stecker
• SD(HC)-Speicherkarte, 4 - 8
• RJ45-Netzwerk-Patchkabel

Mit diesem Zubehör kann man nur per SSH auf den Computer zugreifen. Wollen Sie direkt am Raspberry Pi arbeiten und ggf. auch eine grafische Oberfläche verwenden, brauchen Sie noch:

• HDMI-Kabel und Fernseher/Monitor mit HDMI-Eingang oder
• Composite-Video-Kabel (Koaxkabel) und einen Fernseher mit Video-Eingang (wie in den 80er Jahren am C64) oder
• einen HDMI-zu-VGA-COnverter und Monitor mit VGA-Eingang
• USB-Tastatur
• ggf. USB-Maus (für die grafische Oberfläche)
• ggf. aktiven USB-Hub, falls Maus und Tastatur zuviel Strom ziehen

Der Raspberry Pi ist trotz allem kein PC! Der ARM-Prozessor hat wesentlich weniger Leistung als der Prozessor im PC, der Arbeitsspeicher ist verglichen mit dem PC winzig, die Kommunikation über USB und Netzwerk wird von einem einzigen Baustein "gestemmt", die als Alternative zur Platte eingesetzte SD-Karte wird wie USB seriell angesprochen. Gemessen an den Hardwareeinschränkungen ist der kleine Rechner ein Super-System (kann sogar Sound und hochauflösende Grafik). Wenn natürlich jemand auf die Idee kommt, den Raspberry Pi als Fileserver oder dergleichen zu missbrauchen, kann das nicht in allen Fällen sauber laufen. Da muss dann halt ein Computer ran, der das Zehn- bis Zwanzigfache kostet.

Seit Mitte 2014: Raspberry-Pi-Modell B+

Heimlich, still und leise wurde eine neue Revision des Raspberry Pi Modell B entwickelt (wobei das Modell B weiter lieferbar bleibt) und viele Wünsche der Benutzer erfüllt. Am Preis hat sich dabei nichts geändert.

Reiter 23:24, 18. Okt. 2014 (CEST)