课堂目标
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了解计算机的硬件组成。
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了解树莓派版有哪些外设接口和各个接口的用途。
概览
树莓派4B主板接口排布紧凑,只有信用卡大小,各个部件一目了然,我们可以通过它了解计算机各个部分的功能。
通用计算机结构包含5大部件:运算器、控制器、储存器、输入设备、输出设备。
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运算器、控制器:树莓派4B的核心是一颗Broadcom BCM2711型号的Soc芯片,它集成了CPU、GPU等其他功能。其中CPU(中央处理器)包含了运算器和控制器。
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储存器:树莓派的内存提供了1GB,2BG,4GB 或 8GB的RAM可供选择。
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输入设备、输出设备:树莓派提供了各种输入输出接口,用户可以根据自身需要外接设备。
树莓派4B的具体规格如下:
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CPU:64-bit quad-core ARM Cortex-A72 at 1.5GHz
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GPU:VideoCore VI at 500MHz
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内存(ARM):1GB,2BG,4GB or 8GB of LPDDR4
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网络:千兆以太网,2.4/5GHz 双频 802.11ac Wi-Fi (120Mb/s),蓝牙 5、低功耗蓝牙 (BLE)
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音频/视频输出:3.5 毫米音视频接口,2 x micro-HDMI 2.0接口
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外部接口:2 x USB 2.0接口,2 x USB 3.0接口,CSI接口,DSI接口
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存储:microSD,最大支持512GB
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电源:5V 3A 通过USB Type-C接口供电
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附加功能:40-pin GPIO排针,PoE兼容接口
SoC
SoC是计算机的大脑,包括中央处理器CPU和图形处理器GPU。
树莓派 4B 使用的SoC是 Broadcom BCM2711,它基于ARM Cortex-A72 架构。该处理器有四个ARM Cortex-A72核心,每个核心的默认时钟频率为1.5 GHz,这使得树莓派4B在处理计算密集型任务时表现出良好的性能。
内存(RAM)
树莓派4B采用LPDDR4 SDRAM作为系统内存。LPDDR4是一种低功耗双数据率(Low Power Double Data Rate)内存技术,它能够提供更高的带宽和更低的功耗。
无线通信部件
树莓派4B包括无线网卡和蓝牙相关的元件,提供双频2.4GHz和5GHz IEEE 802.11.b/g/n/ac无线网络以及蓝牙 5.0 和低功耗蓝牙BLE功能
USB接口
树莓派有4个USB接口,其中黑色的是基于USB 2.0,蓝色的是基于USB 3.0的接口。
有线网口
USB接口的右侧是以太网接口,通过RJ45接口的网线将树莓派连接到网络,该接口下方还有一组状态指示灯显示信号上行和下行的状态。
AV插孔
主板侧边有一个3.5mm AV插孔,具有音频输出功能,同时还可以输出视频信号。
CSI接口
在3.5mm AV插孔一侧有一个CSI接口,用于连接树莓派摄像头模块。
micro-HDMI接口
主板上有两个micro-HDMI接口,用来连接显示器、电视机或投影仪。
USB Type-C 电源接口
建议使用5v 3A的电源适配器,以确保供电充足。
DSI接口
主板尾部还有一个DSI接口,用于连接树莓派专用的触摸屏。
GPIO
树莓派的一侧有一组40个针脚部件,它是通用输入输出连接器。用于外接LED、按钮、传感器、功能模块等各种硬件。
PoE
4个针脚,用于以太网供电HAT的接插。
microSD卡槽
将按照好系统的microSD卡插入,插上电即可启动树莓派。
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