树莓派(Raspberry Pi)平台资源大全


树莓派(Raspberry Pi)是Raspberry Pi基金会在英国开发的一系列小型单板计算机,用于促进学校和发展中国家的基础计算机科学教学。树莓派刚一推出就变得比预期更受欢迎,其原定的目标市场之外的很多应用出人预料地蓬勃发展,比如被用于机器人等。官方出售的树莓派产品不包括外围设备(如键盘和鼠标)和外壳,但是一些配件已包含在几个官方和非官方捆绑的套件中。

Raspberry Pi背后的组织由两股力量组成,最初的两个型号由树莓派基金会开发。在Pi Model B发布之后,基金会成立了Raspberry Pi Trading,Eben Upton担任首席执行官,开发了第三个型号B+。 Raspberry Pi Trading负责开发该技术,而基金会是一个教育慈善机构,旨在促进学校和发展中国家的基础计算机科学教学。

据Raspberry Pi基金会称,截至2015年2月,已售出超过500万只树莓派,成为最畅销的英国电脑。到2016年11月,售出1,100万台,到2017年3月则售出了1250万台,成为第3畅销的“通用计算机”。到2017年7月销售量达到了近1500万,2018年3月达到1900万。

大多数树莓派的板卡是在威尔士Pencoed的索尼工厂制造的,有些在中国或日本生产的。

树莓派3B+是采用 BCM2837B0 型号 CPU 构建,是之前 3B 上用的博通处理器的更新版本,这个处理器包含完整的性能优化和散热器。这允许更好的时钟频率,并能更准确地监控芯片温度。双频无线网卡和蓝牙采用 Cypress CYW43455 “combo” 芯片,与上一代产品相比,3B+ 在2.4GHz 频带的数据传输表现更好,并且在 5GHz 频带的表现将更好!以往的树莓派设备使用 LAN951x 系列芯片,它将 USB HUB 与 10/100 以太网控制器结合在一起。对于树莓派 3B+,升级版 LAN 7515 支持千兆以太网,而当 USB 2.0 连接应用处理器限制了可用带宽。
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树莓派的硬件及配置

树莓派3B+的基本硬件指标

  1. 核心器件:
    • 博通BCM2837B0 SoC
    • 集成四核ARM Cortex-A53(ARMv8)64位@ 1.4GHz CPU
    • 集成博通 Videocore-IV GPU
  2. 板载资源:
    • 内存:1GB LPDDR2 SDRAM
    • 有线网络:千兆以太网(通过USB2.0通道,最大吞吐量 300Mbps)
    • 无线网络:2.4GHz和5GHz 双频Wi-Fi,支持802.11b/g/n/ac
    • 蓝牙:蓝牙4.2&低功耗蓝牙(BLE)
    • 存储:Micro-SD, 建议购买16GB的TF卡以便安装更多的应用程序
    • 规格:82mmx 56mmx 19.5mm,50克
  3. 其它接口:
    • HDMI
    • 3.5mm模拟音频视频插孔
    • 4x USB 2.0
    • 以太网
    • 摄像机串行接口(CSI)
    • 显示器串行接口(DSI)
    • MicroSD卡座
    • 40pin扩展双排插针,每个管脚的功能定义参见https://www.panu.it/raspberry/

树莓派的管脚连接

树莓派的外观尺寸

树莓派的GPIO管脚定义

树莓派Zero的功能

树莓派Zero的GPIO

树莓派的几个型号对比

树莓派其他各版本差异对照:
版本对照表

树莓派各个版本的对比

树莓派的典型外围配置

  • 键盘、鼠标
  • SD卡(至少8GB以上,建议16GB)
  • 供电 - 5VDC/至少3A的电流
  • 外壳
  • USB Hub
  • HDMI视频线
  • 照相机模块
  • 网线
  • USB Wifi适配器

树莓派的软件系统安装

  • 用MAC配置
  • 用Windows配置
  • 用Linux配置

树莓派的环境配置

使用Raspbian OS

  1. 了解一下PIXEL
  2. 如何使用命令行
  3. 将树莓派联网
  4. 设置静态IP地址
  5. 通过VNC远程连接

使用应用程序

  • 预装的应用
  • 游戏
  • 使用Leafpad文本编辑器
  • 使用Libreoffice创建文档
  • 使用GIMP编辑图片
  • 通过APT安装和卸装程序

文件系统

  • 使用文件管理
  • 使用FTP传输文件
  • 使用压缩的App

使用任务管理器

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使用Unix系统(待完善)

什么是Unix

UNIX操作系统,是一个强大的多用户、多任务操作系统,支持多种处理器架构,按照操作系统的分类,属于分时操作系统,最早由Ken Thompson、Dennis Ritchie和Douglas McIlroy于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。当前它的商标权由国际开放标准组织所拥有,只有匹配单一UNIX规范的UNIX系统才能使用UNIX这个名称,否则只能称为类UNIX(UNIX-like)。

Unix的文件系统

  • 文件的列表与移动
  • 文件的创建与删除
  • 目录的创建与移除
  • 文件的复制、移动、改名
  • 文本文件的编辑

Unix的用户系统

  • 用户的级别和权限

有用的系统和磁盘命令

管理程序和处理

输入、输出和管道

如何定制Unix

树莓派上的编程语言

scratch
C
Python

社区与交流

树莓派的应用领域(参见后面的具体项目)

  • Linux计算机 HTPC、超级计算机阵列
  • 游戏机 - 便携式游戏操纵杆
  • 网络设备 - 路由器、网络存储、热点、网络打印、网络服务器
  • 多媒体服务器 - 网络音频播放、流媒体服务器、视频监控、数码相框
  • 智能车、机器人
  • 人工智能 - 图像、视频识别
  • 测量仪器
  • Donald Norris教程中推荐的一些典型的应用:
    • 与触目屏相关的项目
    • Arduino协处理器
    • RGB LED 点阵显示
    • 超级计算机Cluster
    • 通过MQTT通信
    • 软件无线电
    • Python的机器人
    • Python控制的机械臂
    • 照相系统

资料、项目参考与视频教程

树莓派本地视频

如何购买?