Logo Raspberry

Výpočtový modul Raspberry Pi CM 1 4S

Produkt Raspberry-Pi-CM-1-4S-Compute-Module

Informácie o produkte

Špecifikácie

  • Funkcia: Procesor
  • Pamäť s náhodným prístupom: 1 GB
  • Vstavaná pamäť MultiMediaCard (eMMC): 0/8/16/32 GB
  • Ethernet: áno
  • Univerzálna sériová zbernica (USB): áno
  • HDMI: áno
  • Faktor tvaru: SODIMM

Návod na použitie produktu

Prechod z výpočtového modulu 1/3 na výpočtový modul 4S
Ak prechádzate z Raspberry Pi Compute Module (CM) 1 alebo 3 na Raspberry Pi CM 4S, postupujte takto:

  1. Uistite sa, že máte kompatibilný obraz operačného systému (OS) Raspberry Pi pre novú platformu.
  2. Ak používate vlastné jadro, review a upravte ho na kompatibilitu s novým hardvérom.
  3. Zvážte zmeny hardvéru popísané v príručke pre rozdiely medzi modelmi.

Podrobnosti o napájacom zdroji
Uistite sa, že používate vhodný zdroj napájania, ktorý spĺňa požiadavky na napájanie Raspberry Pi CM 4S, aby ste predišli problémom.

Všeobecné využitie I/O (GPIO) počas zavádzania
Pochopte správanie GPIO počas zavádzania, aby ste zaistili správnu inicializáciu a fungovanie pripojených periférií alebo príslušenstva.

Často kladené otázky (FAQ)

Otázka: Môžem použiť CM 1 alebo CM 3 v pamäťovom slote ako zariadenie SODIMM?
Odpoveď: Nie, tieto zariadenia nemožno použiť v pamäťovom slote ako zariadenie SODIMM. Tvarový faktor je špeciálne navrhnutý pre kompatibilitu s modelmi Raspberry Pi CM.

Úvod

Tento whitepaper je určený pre tých, ktorí chcú prejsť z používania Raspberry Pi Compute Module (CM) 1 alebo 3 na Raspberry Pi CM 4S. Existuje niekoľko dôvodov, prečo to môže byť žiaduce:

  • Vyšší výpočtový výkon
  • Viac pamäte
  • Výstup s vyšším rozlíšením až 4Kp60
  • Lepšia dostupnosť
  • Dlhšia životnosť produktu (posledný nákup nie pred januárom 2028)

Zo softvérového hľadiska je prechod z Raspberry Pi CM 1/3 na Raspberry Pi CM 4S relatívne bezbolestný, keďže obraz operačného systému (OS) Raspberry Pi by mal fungovať na všetkých platformách. Ak však používate vlastné jadro, pri presune bude potrebné zvážiť niektoré veci. Hardvérové ​​zmeny sú značné a rozdiely sú popísané v ďalšej časti.

Terminológia
Starší grafický zásobník: Grafický zásobník plne implementovaný v blobe firmvéru VideoCore s aplikačným programovacím rozhraním shim vystaveným jadru. Toto sa používa na väčšine zariadení Raspberry Pi Ltd Pi od spustenia, ale postupne sa nahrádza (F)KMS/DRM.
FKMS: Nastavenie režimu falošného jadra. Kým firmvér stále ovláda hardvér nízkej úrovne (naprampporty HDMI, sériové rozhranie displeja atď.), v samotnom jadre sa používajú štandardné linuxové knižnice.
KMS: Úplný ovládač nastavenia režimu jadra. Riadi celý proces zobrazovania vrátane priamej komunikácie s hardvérom bez zásahu firmvéru.
DRM: Direct Rendering Manager, subsystém linuxového jadra používaný na komunikáciu s grafickými procesorovými jednotkami. Používa sa v spolupráci s FKMS a KMS.

Porovnanie výpočtových modulov

Funkčné rozdiely
Nasledujúca tabuľka poskytuje určitú predstavu o základných elektrických a funkčných rozdieloch medzi modelmi.

Funkcia CM 1 CM 3/3+ CM 4S
Procesor BCM2835 BCM2837 BCM2711
Pamäť s náhodným prístupom 512 MB 1 GB 1 GB
Vstavaná pamäť MultiMediaCard (eMMC). 0/8/16/32 GB 0/8/16/32 GB
Ethernet žiadne žiadne žiadne
Univerzálna sériová zbernica (USB) 1 × USB 2.0 1 × USB 2.0 1 × USB 2.0
HDMI 1 × 1080p60 1 × 1080p60 1 × 4K
Faktor tvaru SODIMM SODIMM SODIMM

Fyzické rozdiely
Tvarový faktor Raspberry Pi CM 1, CM 3/3+ a CM 4S je založený na malom konektore duálneho inline pamäťového modulu (SODIMM). To poskytuje fyzicky kompatibilnú cestu aktualizácie medzi týmito zariadeniami.

POZNÁMKA
Tieto zariadenia nemožno použiť v pamäťovom slote ako zariadenie SODIMM.

Podrobnosti o napájacom zdroji
Raspberry Pi CM 3 vyžaduje externý 1.8V napájací zdroj (PSU). Raspberry Pi CM 4S už nepoužíva externú 1.8V lištu PSU, takže tieto kolíky na Raspberry Pi CM 4S už nie sú pripojené. To znamená, že budúce základné dosky nebudú potrebovať namontovaný regulátor, čo zjednodušuje postupnosť pri zapnutí. Ak už existujúce dosky majú +1.8V PSU, Raspberry Pi CM 4S nespôsobí žiadnu škodu.
Raspberry Pi CM 3 používa systém BCM2837 na čipe (SoC), zatiaľ čo CM 4S používa nový SoC BCM2711. BCM2711 má k dispozícii podstatne viac výpočtového výkonu, takže je možné, skutočne pravdepodobné, že spotrebuje viac energie. Ak je to problém, môže pomôcť obmedzenie maximálnej frekvencie hodín v súbore config.txt.

Všeobecné využitie I/O (GPIO) počas zavádzania
Interné bootovanie Raspberry Pi CM 4S začína z interného sériového periférneho rozhrania (SPI) elektronicky vymazateľnej programovateľnej pamäte iba na čítanie (EEPROM) pomocou kolíkov BCM2711 GPIO40 až GPIO43; po dokončení zavádzania sa GPIO BCM2711 prepnú na konektor SODIMM a správajú sa tak ako na Raspberry Pi CM 3. Ak je tiež potrebná inovácia EEPROM v systéme (toto sa neodporúča), piny GPIO GPIO40 na GPIO43 z BCM2711 sa vráti na pripojenie k SPI EEPROM, takže tieto GPIO piny na konektore SODIMM už nie sú ovládané pomocou BCM2711 počas procesu aktualizácie.

Správanie GPIO pri prvom zapnutí
Linky GPIO môžu mať pri štarte veľmi krátky bod, kedy nie sú ťahané nízko alebo vysoko, takže ich správanie je nepredvídateľné. Toto nedeterministické správanie sa môže líšiť medzi CM3 a CM4S a tiež s variáciami šarže čipov na rovnakom zariadení. Vo väčšine prípadov použitia to nemá žiadny vplyv na používanie, ak však máte bránu MOSFET pripojenú k trojstavovému GPIO, mohlo by to riskovať akékoľvek bludné kapacity, ktoré udržia volty a zapnú akékoľvek pripojené následné zariadenie. Je dobrou praxou zabezpečiť, aby bol do konštrukcie dosky začlenený odvzdušňovací odpor hradla, či už pri použití CM3 alebo CM4S, aby boli tieto kapacitné náboje odvádzané.
Odporúčané hodnoty odporu sú medzi 10K a 100K.

Zakázanie eMMC
Na Raspberry Pi CM 3 EMMC_Disable_N elektricky bráni signálom v prístupe k eMMC. Na Raspberry Pi CM 4S sa tento signál načíta počas bootovania, aby sa rozhodlo, či sa má na bootovanie použiť eMMC alebo USB. Táto zmena by mala byť transparentná pre väčšinu aplikácií.

EEPROM_WP_N
Raspberry Pi CM 4S sa spúšťa z vstavanej EEPROM, ktorá je naprogramovaná počas výroby. EEPROM má funkciu ochrany proti zápisu, ktorú je možné aktivovať pomocou softvéru. K dispozícii je aj externý kolík na podporu ochrany proti zápisu. Tento kolík na pine SODIMM bol uzemňovací kolík, takže ak je ochrana proti zápisu povolená prostredníctvom softvéru, EEPROM je v predvolenom nastavení chránená proti zápisu. Neodporúča sa aktualizovať EEPROM priamo na mieste. Po dokončení vývoja systému by mala byť EEPROM chránená proti zápisu pomocou softvéru, aby sa zabránilo zmenám v teréne.

Vyžadujú sa zmeny softvéru

Ak používate plne aktualizovaný operačný systém Raspberry Pi, zmeny softvéru potrebné pri prechode medzi akýmikoľvek doskami Raspberry Pi Ltd sú minimálne; systém automaticky zistí, ktorá doska je spustená a nastaví operačný systém zodpovedajúcim spôsobom. Takže naprample, môžete presunúť svoj obraz operačného systému z Raspberry Pi CM 3+ na Raspberry Pi CM 4S a mal by fungovať bez zmien.

POZNÁMKA
Mali by ste sa uistiť, že vaša inštalácia operačného systému Raspberry Pi je aktuálna pomocou štandardného mechanizmu aktualizácie. Tým sa zabezpečí, že všetok firmvér a softvér jadra sú vhodné pre používané zariadenie.

Ak vyvíjate svoje vlastné minimálne zostavenie jadra alebo máte nejaké prispôsobenia v zavádzacom priečinku, môžu existovať oblasti, v ktorých budete musieť zaistiť, že používate správne nastavenie, prekrytia a ovládače.
Zatiaľ čo používanie aktualizovaného operačného systému Raspberry Pi by malo znamenať, že prechod je pomerne transparentný, v prípade niektorých aplikácií typu „holého kovu“ je možné, že sa niektoré adresy pamäte zmenili a je potrebná rekompilácia aplikácie. Ďalšie podrobnosti o ďalších funkciách BCM2711 a adresách registra nájdete v dokumentácii k periférnym zariadeniam BCM2711.

Aktualizácia firmvéru na staršom systéme
Za určitých okolností nemusí byť možné aktualizovať obrázok na najnovšiu verziu operačného systému Raspberry Pi. Doska CM4S však bude stále potrebovať aktualizovaný firmvér, aby správne fungovala. Od Raspberry Pi Ltd je k dispozícii whitepaper, ktorý podrobne popisuje aktualizáciu firmvéru, v skratke je však proces nasledovný:

Stiahnite si firmvér files z nasledujúceho miesta: https://github.com/raspberrypi/firmware/archive/refs/heads/stable.zip
Tento zips file obsahuje niekoľko rôznych položiek, ale tie, ktoré nás zaujímajú na tejto stage sú v zavádzacom priečinku.
Firmware files majú názvy vo forme start*.elf a ich pridruženú podporu files fixup*.dat.
Základným princípom je skopírovať požadovaný štart a opravu filez tohto zipsu file nahradiť rovnakým názvom files na obrázku cieľového operačného systému. Presný proces bude závisieť od toho, ako bol nastavený operačný systém, ale ako naprample, takto by sa to urobilo na obraze operačného systému Raspberry Pi.

  1. Vytiahnite alebo otvorte zips file takže máte prístup k požadovanému files.
  2. Otvorte zavádzací priečinok v cieľovom obraze operačného systému (môže to byť na SD karte alebo kópii na disku).
  3. Určite, ktoré start.elf a fixup.dat files sú prítomné na obraze cieľového OS.
  4. Skopírujte ich filez archívu zip do cieľového obrázka.

Obrázok by teraz mal byť pripravený na použitie v CM4S.

Grafika
Raspberry Pi CM 1–3+ štandardne používa starý grafický zásobník, zatiaľ čo Raspberry Pi CM 4S používa grafický zásobník KMS.
Aj keď je možné na Raspberry Pi CM 4S použiť starý grafický zásobník, nepodporuje 3D akceleráciu, preto sa odporúča prejsť na KMS.

HDMI
Zatiaľ čo BCM2711 má dva porty HDMI, na Raspberry Pi CM 0S je k dispozícii iba HDMI-4, a to až do 4Kp60. Všetky ostatné rozhrania displeja (DSI, DPI a kompozitné) sú nezmenené.

Raspberry Pi je ochranná známka spoločnosti Raspberry Pi Ltd
Raspberry Pi Ltd

Dokumenty / zdroje

Výpočtový modul Raspberry Pi CM 1 4S [pdf] Používateľská príručka
CM 1, CM 1 4S výpočtový modul, 4S výpočtový modul, výpočtový modul, modul

Referencie

Zanechajte komentár

Vaša emailová adresa nebude zverejnená. Povinné polia sú označené *