搞創意 : 讓人期待的新一代樹莓派 Raspberry Pi 計算模組開發套件

去年忘記是什麼時候,喵白小姐說她看到一種有趣的電子裝置「Raspberry Pi」,中文簡稱樹莓派。不過聊沒多久後,她看我似乎沒什麼興趣,而我也沒跟喵白小姐多做解釋(我被「獅子座很自大」謠言制約了),這個話題便沒聊太深入。因為在早先的研究領域中,我們自己設計的系統也是類似產品,主要應用在醫療領域。而 Pi 將許多應用進行模組化設計,並提供對應的程式支援,算是針對一般民眾開發的簡易版套件。

除了 Raspberry Pi 以外,近期也有越來越多的開發者投入此類應用的創作(歸功於 Google Android 與 ARM 系統的普及)。像是 Arduino Software 公司的 Arduino 系統,以及由美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology, MIT)的一位女生,利用色彩識別設計出的電路開發套件(註:我忘記名稱了)等等。

這些類似應用的主要目的,大多是為了解決工程技術上的複雜度,讓人們可以將時間花費在更多的創意製作上。

早期最知名的例子還是樂高玩具(Lego)以及它們家的專用程式 Lego Mindstorms(連結)。

提到樹莓派,早先一代在市場上建立能見度的,應該就屬圖一所示的 Raspberry Pi A 或 B 版開發套件,主要差別只在系統的基本效能與價格。

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圖一,Raspberry Pi Model A/B 電路板功能說明。

不過 A/B 套件也是龍潭而購(long time ago)的事情,樹莓派即將發售的最新版樹莓派目前已知名稱為「Raspberry Pi 計算模組開發套件(Raspberry Pi Compute Module Kit)」。

只是有個不知好壞的消息,就是這款新樹莓派開發套件的預售價將是 229 美元。相信你也想到,這個價格已經可以買一台新的智慧型手機。

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對於 Pi 的初心者而言,這個價格可能會讓人有些猶豫。畢竟早先聽聞的 A 版與 B 版樹莓派,建議售價也才 25 美元與 35 美元。

但是請你先看過圖二,我們再接著來討論這個價錢是怎麼一回事,以及你適不適合這款最新的開發套件。

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圖二,新 Raspberry Pi 電路板介紹。

Raspberry Pi 全新的計算模組其實跟早先我們實驗室開發出的模組相當雷同,目的同樣是基於快速快發與模組架構的設計,除了那顆莓子跟我們家 Logo 不一樣外,大致上就只有核心控制器與程式架構不同而已吧。

新版 Raspberry Pi 中,將 CPU 與 RAM 這兩大主要元件獨立成一片計算模板(Compute Module, CM),再透過 SODIMM 插槽,將計算模板可在母版(Compute Motherboard, Compute Module IO Board, CMIO)上插拔替換。這樣設計的好處是,母版上的各硬體套件與通訊埠原本就很少會全部利用到(除非是八爪章魚)

因此,我們可以在完成設計後,直接取出計算模板,並套用自己的硬體電路。如此一來,除了可無限多的複製相同的計算模板外,還能快速建構出所需的硬體套件數,而且不用像先前 A/B 模組時,各個都裝備齊全。

換句話說,如果你打算開發大型的電子網絡套件,新版的 Raspberry Pi Compute Module Kit 就是你需要的。不過你如果只是想買個小電腦來充當視訊播放器或動物機,甚至只想追一下流行,那新版的 Raspberry Pi 就不適合你。

這套 Raspberry Pi 計算模組開發套件(Raspberry Pi Compute Module Kit)的預售價格會高達 229 USD 的原因,是套件中除了圖二中的兩種電路板外,還附加有電源供應器以及數條連結線……… 😯 (謎之聲:除了 CM 與 CMIO 外,最貴的應該是 Camera 與 Display。),套件內容包括:

  • 1 x Quick start sheet
  • 1 x Raspberry Pi Compute Module (CM)
  • 1 x Raspberry Pi Compute Module IO Board (CMIO)
  • 1 x Raspberry Pi CMIO to Raspberry Pi Camera adaptor board
  • 1 x Raspberry Pi CMIO to Raspberry Pi Display adaptor board
  • 2 x 22 way 0.5mm FFC cables (for use with camera and display adaptor boards)
  • 1 x 5V @ 2A power supply
  • 1 x USB A to micro B data cable

Raspberry Pi 操作影片

Raspberry Pi 系統資訊

  • 計算模組(Compute Module)
    • CPU: Broadcom BCM2835 700MHz ARM1176JZFS processor with FPU and VideoCore IV dual-core GPU
    • GPU provides Open GL ES 2.0, hardware-accelerated OpenVG, and 1080p30 H.264 high-profile decode
    • GPU is capable of 1Gpixel/s, 1.5Gtexel/s or 24GFLOPs with texture filtering and DMA infrastructure
    • 512MB SDRAM
    • 4GB eMMC MLC Flash memory
    • Access to all I/O via 200-pin edge connector
    • Dimensions: 67 x 31mm 200-pin SODIMM format
  • 母版(Motherboard, Compute I/O Board)
    • Provides standard I/O sockets for the Compute module
    • 200-pin SODIMM connector for Compute module
    • 4 x 30-pin headers (46 x GPIO, I2C bus, camera plus power and ground pins)
    • GPIO logic level selected by jumper link to 1.8V or 3.3V
    • HDMI socket
    • USB-A socket
    • microUSB socket for booting from attached host and power supply
    • 2 x CSI camera connectors
    • 2 x DSI display connectors
    • Footprint for JTAG connector
    • Power LED
    • Boot Status LED

延伸閱讀

  1. Raspberry Pi Compute I/O Board schematic [PDF].
  2. Raspberry Pi Compute Module schematic [PDF].
  3. Raspberry Pi Universal PSU datasheet [PDF].
  4. Raspberry Pi Compute Hardware Guide [PDF].
  5. Raspberry Pi Compute Startup Guide [PDF].

工具人

做你的外套 擁抱著卻不被擁抱 聽到你對他的撒嬌 可笑的是我沒資格計較(誤)!工具人是科技人,不是愛的僕人喔(是在傲嬌什麼)。

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