Elementos Raspberry Pi

  • El SoC seleccionado para las primeras generaciones de Raspberry Pi es el BCM2835 de la empresa Broadcom. Este componente integra en un único chip todos los elementos necesarios para la realización de un ordenador: el microprocesador, el procesador gráfico y todos los circuitos anexos implementados en un sistema informático. El BCM2835 no es un SoC de última generación. Quizás estaba destinado a aplicaciones multimedia. Utiliza un microprocesador de una generación anterior, pero dispone de un procesador gráfico con un rendimiento muy alto.

  • La CPU (Central Processing Unit = unidad central de procesamiento) es un sub­conjunto del SoC. Es un microprocesador de la familia ARM11, un ARM1176JZF­S que funciona originalmente con la frecuencia de 700 MHz. La familia de microprocesadores ARM11 agrupa los microprocesadores que usan una arquitectura RISC (Reduced Instruction Set Computer = microprocesador con un juego de instrucciones reducido) de 32 bits. La familia ARM11 es del 2002. El ARM1176 de la Raspberry Pi utiliza el juego de instrucciones ARMv6.

 

  • La GPU (Graphics Processing Unit = unidad de procesamiento gráfico) de la Raspberry Pi es la Broadcom VideoCore
    IV. Ofrece soporte a varias versiones de OpenGL (Open Graphics Library = librería gráfica de código abierto). Se
    utiliza la norma OpenGL para el cálculo de imágenes 2D y 3D por muchas aplicaciones (CAO­DAO, juegos de vídeo,
    modelización 3D, etc.).

 

  • La memoria disponible está compartida entre la CPU y la GPU. Esta operación se llama split (división). No existe un
    valor por defecto para la compartición de la memoria entre la CPU y la GPU. Es la distribución Linux utilizada la que
    fija la cantidad de memoria asignada a cada procesador. Una distribución orientada al multimedia favorecerá a la
    GPU asignándole, por ejemplo, la mitad de la memoria disponible. Una distribución clásica que utilice poca GPU
    reservará la parte más grande de la memoria para la CPU con el objetivo de favorecer la ejecución de los servicios
    del sistema.

 

  • El puerto USB del SoC BCM2835 está conectado a un circuito LAN9514 del fabricante SMSC en lugar de estar conectado directamente a la toma USB.
    Este circuito integrado LAN9514 encierra un hub de 6 puertos USB 2.0. Cuatro de los puertos USB están conectados físicamente a dos tomas USB dobles de la Raspberry Pi. Un quinto puerto está conectado en modo interno a un controlador Ethernet 10/100. El sexto puerto está conectado al SoC BCM2835. El resumen anterior presenta la organización de la LAN9514.

 

  • La Raspberry Pi B+ dispone de dos salidas de vídeo:

 

  1. Una salida de vídeo compuesta.
  2. Una salida HDMI (High Definition Multimedia Interface = interfaz multimedia de alta definición).

Estas dos salidas no pueden funcionar al mismo tiempo. Si se detecta una conexión HDMI, es la salida HDMI la que se activa y la salida de vídeo compuesta queda inactiva.

 

  • Las salidas de audio:
  1. La salida de audio digital se realiza por el puerto HDMI en formato 5.1. El audio de combina con el vídeo.
  2. La salida de audio analógico se realiza mediante un jack estereo de 3,5 mm de cuatro polos (TRRS: consulte la sección Vídeo compuesto, que presenta el  reparto de las señales en los contactos del jack). Es el jack estándar para la salida de sonido de muchos dispositivos (smartphones, PC, consolas de  juegos, lectores DVD portátiles, lectores MP3, etc.). Esta salida ofrece una señal a nivel “línea” y se debe conectar a un amplificador o a altavoces  previstos para un PC, por ejemplo. La potencia de salida de audio no está  prevista para unos auriculares de baja impedancia, que provocan una caída en la tensión de salida.
  • El bus CSI­2 (Camera Serial Interface = bus en serie para cámara) es un bus estándar, definido por la alianza MIPI
    (Mobile Industry Processor Interface = interfaz procesador para la industria móvil), que agrupa a más de 200
    empresas que intervienen en el dominio de los terminales móviles. MIPI define el bus que vincula los diferentes
    componentes embebidos en los dispositivos móviles.
  • El bus DSI (Display Serial Interface = interfaz en serie para pantalla), es una especificación de la alianza
    MIPI. Su objetivo es reducir el precio de las pantallas utilizadas en los móviles. Su estructura es parecida a la del
    bus CSI, con la excepción de que las líneas de datos parten del SoC y van hacia la pantalla. El conector DSI se sitúa
    en un extremo de la tarjeta de la Raspberry Pi, cerca de la GPIO.
  • La GPIO (General Purpose Input/Output = entrada/salida de propósito general), es una interfaz que permite conectar la Raspberry Pi con el mundo exterior. Es la toma identificada J8 y GPIO en el circuito. Está formada por 40 clavijas de contacto, repartidas en dos filas de 20, separadas por 1/10 de pulgada (2,54 mm). Se pueden utilizar diferentes tipos de conectores para unirse a la GPIO:

 

 

  1. Conectores soldados a una tarjeta de circuito impreso, en particular las tarjetas de extensión (GertBoard, Piface) o las tarjetas adaptadoras (GNUBLIN).
  2. Conectores sobre una capa de 40 cables para conducir las señales hacia otra tarjeta.
  3. Conectores individuales para cada clavija, que permiten una gran flexibilidad en las uniones realizadas.

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