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raspberry pi 板上硬件及相关介绍（坛友zt1234翻译）

发表于 2012-5-11 11:54:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

此文原题目是：RPI HARDWARE，由万博网页版登陆页派论坛翻译小组客串成员 zt1234 强悍提供。
介绍：
初期的产品类似信用卡大小，能接到电视或HDMI监视器上，有A\B两种型号，B功能更强，预期价格型号A为25美金B为35美金，板上的输入输出接口可以接多种可选的外设。初次使用请参考初级手册在RPi Hardware Basic Setup.
特性：

A 型号

B型号

目标价格：

25美金/16欧元

33美金/22欧元

片上系统：

博通公司的BCM2835 (CPU + GPU + SDRAM)

CPU:

700 MHz 的ARM1176JZF-S核

GPU:

支持VideoCore IV、OpenGL ES2.0、OpenVG、1080P30的H.264高性能视频编解码

SDRAM:

256MB(早先A类型为128MB，2012年2月29号后升级为256MB。

USB 2.0接口:

1个

2 个(通过集成的USB hub)

视频输出：

复合视频RCA或HDMI (不能同时提供)

音频输出：

3.5毫米音频接口和HDMI输出

音频输入：

无，但可以增加USB麦克或USB声卡

板载存贮器：

Secure Digital|SD / MMC / SDIO 卡槽t

板载网络：

无

10/100M的RJ45接口

低电平外设：

通用输入/输出口、串口、SPI、I&sup2;C、I&sup2;S。

实时时钟：

无

功耗：

500Ma/2.5W

700Ma/3.5W

电源：

Micro USB提供的5V或者GPIO接入

面积：

85.60mm x 53.98mm

器件早先的板子少一些扩展接口，PCB ID是B类板子。
l 片上系统采用BCM2835多媒体处理器(datasheet, BCM2835 datasheet errata, unofficial pinout)，特性为：CPU核为700MHZ的ARM1176JZF-S，为ARMv6体系，关于ARM的指令集和命名规定参见ARM architecture 和List of ARM microprocessor cores；
GPU采用博通的VideoCoreIV技术提供OpenGL ES 1.1、OpenGL ES 2.0、硬件加速OpenVG 1.1、Open EGL、OpenMAX 和1080p30的H.264高性能编解码功能，有24GFLOPS的通用计算能力和众多的纹理滤波及DMA构架，Eben和Raspberry Pi团队致力于应用上述功能。DSP核存在但目前没有公布应用编程接口。基金会的全职志愿者Liz相信BC团队在做该工作。256MB的SDRAM堆叠在BCM2835上。
l 型号B的芯片LAN9512 (简单数据表)提供具有自动极性功能10/100Mb以太网接口和2个USB2.0接口。

l S1：Micro USB 电源接口(只用于输入电源5V)

l S2：DSI接口，为15脚的表贴连接，包括2个数据链1个时钟及3.3V电源。

l S3：HDMI连接器提供A类HDMNI1.3A的输出。

l S4：复合视频输出RCA。

l S5：MIPI CSI-2 接口，15脚表贴连接。

l S6：音频连接器为3.5mm的立体声输出

l S7：A型1个USB2.0/B型2个USB 2.0接口。

l S8：SD/MMC/SDIO 卡槽(在下面)

l P1：26脚2.54mm 扩展插针，可参考Low-level peripherals。

n 3.3v的输入输出

n 2脚串口控制台，为3v3 TTL串口/2个输入输出引脚。

n 3.3v的I2C接口/2个输入输出引脚

n 3.3的SPI/5个输入输出引脚

n 3.3、5v、GND电源脚

n ARM JTAG (需要软件重配置)

n 第2个3.3v的I2C (需要软件重配置)

n I2S接口(需要软件重配置，硬件需要调整)

n 6个引脚保留将来使用

Low-level peripherals

扩展引脚是3.3v而不是5v的，没有过压保护。UART/SPI/I2C与GPIO复用，具体使用方法在器件手册中。每个通用输入输出可以产生高/低/上升/下降/变化的中断，输入的施密特整形功能可以选择，输出的速率可以是高速或限制，其拉灌电流可在2-16ma之间配置。注意引脚0-27为同一块内，配置属性是对块而不是对每个脚的。参见GPIO Datasheet Addendum - GPIO Pads Control。应特别关注SSO，为避免干扰驱动电流应尽可能小。多功能列表如下

Pin 3 (SDA0)和Pin 5 (SCL0)用作I2C接口，板上有1.8k的上拉电阻。Pin12支持PWM。也可以配置P7、15、16、18、22为ARM JTAG接口，但TMS信号没有引出在扩展座上，但S5相机接口上有。也可以把P12、P13配置为I2S或PCM接口，但需要PCM_FS and PCM_DIN。第二个I2C接口和另外2个通用输入输出引脚在S5上。

关于原理图上的输入输出接口的注明:你可能注意到官方原理图与WIKE上的原理图有区别。不要更新WIKE的原理图，上面的DNC引脚留作以后使用。为了避免BCN2835和扩展座上信号名称的混乱，定义扩展座上的信号如P1-01，定义BCM2358上的信号为GPIO0、GPIO1、GPIOx-ALTy等.3.3v电源引脚的最大电流是33ma，5.0v引脚的最大电流是USB的最大输入电流减去板子的其他电流，A型号是1000ma-500ma=500ma，B型号是

l P2为2.54mm的8针GPU JTAG (ARM11引脚输出，P7没有)

l P3为2.54mm的7针扩展座提供LAN9512的JTAG接口(P6 is没有)

l P4为B型10/100Mb RJ45接口

l TP1和TP2为测试脚，需要单独提供+5V和地。

l 5个状态指示灯：

[list=disc][li]D5绿色表示通过GPIO16的SD卡读写正常 [/li][li]D6红色表示3.3V电源[/li][li]D7绿色代表类型B的网络为全双工 [/li][li]D8绿色代表型号B的网络连接及活动状态[/li][li]D9绿色代表型号B的网络是10M或10/100M[/li]

l 板子面积为85.60mm x 53.98mm.，高度小于25mm

l 重量<40克(内测版约55克)

l 6层PCB

原理及布局图 板子抓图

有型号的板子抓图

内测板子抓图

公测版的电源原理图

[list=disc][li]Low-resolution PCB front photo, Beta board [/li][li]Low-resolution PCB back photo, Beta board [/li][li]High-resolution PCB front photo, Beta board [/li][li]High-resolution PCB back photo, Beta board [/li]

GIMP的工程包括高分辨率的图片和Gerber层图
X光图出自GIMP工程

官方原理图（错误更正图）、我（AndrewS）发现官方原理图的器件标号是图片而不是文本造成搜索型号的困难，所以我利用周末细心地把器件型号列表为CVS文件。我做了些检查，但这个文件不是官方的，有怀疑应参考官方原理图。利用这个文件你可以搜索器件型号，也可以用于你的其他应用如RPi_BCM2835_Pinout或RPi_BCM2835_Signals

修改记录

[list=disc][li]2012-04-22 – 初始版本[/li][li]2012-04-23 – 利用前后PCB图片的器件对齐成为元件图[/li][li]2012-04-25 – 增加丢失的BCM2835IO1模块的H4和E4引脚 [/li][li]2012-04-25 – 增加了连接器栏，里面彩色标注了BCM2735的引脚图[/li][li]Retrieved from "http://elinux.org/RPi_schematics_breakdown"[/li]

电源
板子需要5V电源输入（1.2v的内核电压是BCM2835利用该输入内部产生），为此可采用Micro USB接口以防止使用错误而损坏板子，因为HDMI和USB直接使用该5V电源，板子提供电源极性保护、过电压保护、自恢复保险。A型功耗不接入任何外设时为500ma/5V，B型号为700ma/5V。使用的电源需要满足上述要求，另外需要考虑外设、电源损耗及线路损耗等。基金会没有推荐电源，但社区有人建议至少需要1A的电源。[list=disc][li]由于5V脚连接在输入输出针中，你可以从这里接入电源，但要注意这里接入的电源没有电源保护功能。[/li][li]可以从外带电源的USB hub供电，但因为没有连接数据线只能供电不能进行通信。[/li][li]POE供电网络接口目前不支持，但你可以自己修改。[/li]

电源问题

下面多是供电不足的现象

实际的供电需要考虑工作速度和接入的外设，如运行GUI、接入USB或网络、运行软件都要消耗功率。很难确定到底需要多大功率，有人说在300ma-550ma之间，实际可能还要多，尤其是瞬时功率，瞬时功率不能通过简单的多用表测量但可以引起问题。功率不够电压下降导致功能失常，首先是USB和网络，板载的USB对外只能提供140ma的电流。有些USB WIFI模块需要超过150ma的电流。

如何判断供电不足？

常见供电不足的症状如网络或键盘工作不正常，尤其是开始运行良好但运行GUI程序后失常的。SD卡读写错误也是常见症状。

若怀疑是电源问题，可测试板上的测试点TP1和TP2。电压表选择为20v档，测量电压为4.75v到5.25v，超出该范围为电源问题，接近上下线也容易造成问题。

导致电源不足的原因。[list=disc][li]通过USB连接电视或PC。USB协议规定电源是500mA，若电视是按照该标准会导致错误。开始工作正常，后来失常。[/li][li]利用外带电源的HUB。许多HUB好像能够提供电能但没有保证，需要仔细检查。[/li][li]低于700mA的电源有时能工作。[/li][li]增加USB硬盘。硬盘需要更大的电流甚至到安培级。 [/li][li]许多复杂的键盘可能超过500ma。[/li]

总结
不可靠时首先考虑电源。
使用性能好的电源，至少需要1A/5V。
使用好的MICRO USB连接线。
不是所有的电源都如其所说。

raspberry pi 板上硬件及相关介绍 （坛友zt1234翻译）

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