1.Raspberry Pi. Facultatea de Informatică Univ. Al. I. Cuza Iaşi

Transcription

1 1.Raspberry Pi Facultatea de Informatică Univ. Al. I. Cuza Iaşi

2 Single-board computer De dimensiunea unui card de credit (nu şi ca înălţime totuşi) Dezvoltat de fundaţia Raspberry Pi având ca şi scop învăţarea tehnologiilor IT de bază în şcoli şi în ţările în curs de dezvoltare

3 SoC de tipul BCM2837 (Broadcom) ce conţine: un procesor 4 ARM Cortex-A53, 1.2GHz GPU Video Core IV + 1GB LPDDR2 (900 MHz). 10/100 Ethernet, 2.4GHz n wireless 16KB Clache level 1, 128KB cache level 2 (utilizat în principal de GPU) Bluetooth 4.1 Classic, microsd Mai bun ca iphone 7! HDMI, 3.5mm audio-video jack, 4 USB 2.0, Camera Serial Interface (CSI), Display Serial Interface (DSI) Conector 40-pin pentru interfaţare cu mediul fizic Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

4 Modulul WiFi (radio) a fost direct încorporat în placa de bază. Singura parte externă este antena care este lipită de placa de bază: Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

5 Procesorul de top BCM2837 a fost special construit pentru RPi3, are 4xARM Cortex-A53 la 1.2Ghz cu 32Kb cache Level 1 şi 512Kb cache Level 2 + VideoCore IV Pe partea cealaltă a plăcii de bază se află 1GB LPDDR2. Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

6 Un port USB intern ce este expus în exterior ca şi 4 porturi USB şi un port Ethernet prin intermediul unui procesor ce se comportă ca un hub USB: Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

7 Are un conector de 40 de pini prin intermediul căruia I se pot ataşa diverşi senzori sau actuatori (cei întâlniţi la Arduino sunt compatibili). Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

8 Modele: A Raspberry Pi A ($25) Feb 2013 SOC: Broadcom BCM MHz 1-core ARM 256Mb RAM (cu GPU) USB 2.0: 1 (direct din BCM2835) Video in: camera 15-pin Video out: HDMI (1920x1200) + RCA (PAL+NTSC) Audio: in prin I2S, out: 3.5mm jack & HDMI Storage: SD / MMC / SDIO 300mA 26 pini pentru programare low-level

9 Modele: B Raspberry Pi B ($35) Aprilie 2012 SOC: Broadcom BCM MHz 1-core ARM 512Mb RAM (cu GPU) USB 2.0: 2 (hub intern cu 3 USB, 1 usb conectat cu ETH) Video in: camera 15-pin Video out: HDMI (1920x1200) + RCA (PAL+NTSC) Audio: in prin I2S, out: 3.5mm jack & HDMI Storage: SD / MMC / SDIO 26 pini pentru programare low-level 10/100Mb Ethernet port 700mA

10 Modele: A+ Raspberry Pi A+ ($20) Noiembrie 2014 SOC: Broadcom BCM MHz 1-core ARM 256Mb RAM (cu GPU) USB 2.0: 1 (direct din BCM2835) Video in: camera 15-pin Video out: HDMI (1920x1200) + RCA (jack) Audio: in prin I2S, out: 3.5mm jack & HDMI Storage: micro SD 40 pini pentru programare low-level Mai mic 200mA

11 Modele: B+ Raspberry Pi B+ ($25) Iulie 2014 SOC: Broadcom BCM MHz 1-core ARM 512Mb RAM (cu GPU) USB 2.0: 4 (hub intern cu 5 USB, 1 usb conectat cu ETH) Video in: camera 15-pin Video out: HDMI (1920x1200) + RCA (PAL+NTSC) Audio: in prin I2S, out: 3.5mm jack & HDMI Storage: Micro SD 40 pini pentru programare low-level 10/100Mb Ethernet port 600mA

12 Modele: 2 / B2 Raspberry Pi 2($35) Februarie 2015 SOC: Broadcom BCM MHz 4-core ARM (Cortex A7) 1Gb RAM (cu GPU) USB 2.0: 4 (hub intern cu 5 USB, 1 usb conectat cu ETH) Video in: camera 15-pin Video out: HDMI (1920x1200) + RCA (PAL+NTSC) Audio: in prin I2S, out: 3.5mm jack & HDMI Storage: Micro SD 48 pini pentru programare low-level 10/100Mb Ethernet port 800mA

13 Modele: zero Raspberry Pi zero($5) Februarie 2015 SOC: Broadcom BCM GHz 1-core ARM1176JZF 512Gb RAM (cu GPU) USB 2.0: 1 (direct din BCM2835) Video in: camera 15-pin Video out: Mini HDMI (1080p60) Audio: in prin I2S, out: Mini HDMI & GPIO pins Storage: Micro SD 40 Unpopulated header GPIO 10/100Mb Ethernet port 160mA

14 Cu cât este mai bun RPi3 faţă de precursorii săi? Se observă o creştere a performanţelor proceselor ce rulează într-un fir de execuţie (alb) dar şi o îmbunătăţire cu 33% a proceselor pe mai multe fire de execuţie (galben) de la versiunea anterioară. Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

15 Cu cât este mai bun RPi3 faţă de precursorii săi? În acest benchmark, un proces deschid şi închid un pin din interfaţa GPIO în timp ce un alt dispozitiv măsoară de câte ori a avut loc schimbarea într-un anumit interval. Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

16 Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

17 Performanţa calculelor in virgulă mobilă Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

18 Curent consumat Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

19 Modele: Compute Module Raspberry Pi CM ($30) Data: 2014 SOC: Broadcom BCM Mhz 1-core ARM1176JZF 512Gb RAM (cu GPU) USB 2.0: 1 (direct din BCM2835) Video in: 2 X camera 15-pin Video out:hdmi, 2xMIPI, Mipi RAW LCD, compos. video Audio: in prin I2S, out: HDMI, Analog, I2S Storage: 4GB emmc intern (poate sau nu sa aiba ext) 46 GPIO 10/100Mb Ethernet port 200mA

20 Modele: Compute Module Placa de dezvoltare fara si cu Compute Module

21 Modele: Placa de dezvoltare pt CM Placa de dezvoltare fara si cu Compute Module

22 Si o idee interesanta. [anul trecut era doar idee cand prezentam acest slide :D] Aici au ramas in pana de idei

23 RPi0 Cluster: Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

24 RPi0 Cluster: Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

25 De unde ideea?

26 De unde ideea?

27 De unde ideea?

28 Dar daca scopul este asta. mai bine nu.

29 GPIO [A, B]

30 GPIO [A+, B+, 2, 3]

31

32 Emulare in Windows

33 Sisteme de operare Bazate pe Linux. Pentru RP2 ar fi urmatoarele: Noobs contine: Arch Linux ARM, OpenELEC, OSMC, KODI, Pidora (Fedora remix), Puppy Linux, RISC OS, Raspbian (Debian 4 RP)

34 3 rd party OSes:

35 3 rd party OSes: Q4os, Xbian (Kodi based), opensuse, Raspbery Pi Fedora Remix, Slackware ARM, FreeBSD, NetBSD, Plan 9 (Bell Labs), Inferno, Moebius (Debian, 128MB SD card), OpenWrt (route network trafic), Kali Linux (Forensics and penetration tests), Pardus ARM (Debian), Instant WebKiosk, Ark OS (web & ), MinePeon (mining cryptocurency), Kano OS, Nard SDK (SDK pt embedded systems), Retro Pi

36 3 rd party OSes: Sailfish OS, Tiny Core Linux (runs in RAM), Windows 10 IoT Core, WTware (windows thin client), IPFire (freiwal/router), xv6 (de la MIT, edicational, poate fi bootat din NOOBS) Poti face un OS pt RP2 singurel (vezi next slide): /

37

38 Basics: Sa aprindem un led (asta e un fel de hello world al DSFUM) Numerotare standard BCM (Broadcom SOC channel)

39

40

41 RPi3 Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

42 Python Code import time import RPi.GPIO as GPIO Mai bine se foloseşte BOARD. În cazul acesta numerele nu se schimba. GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setwarnings(False) led = 18 GPIO.setup(led,GPIO.OUT)

43 Python Code print("light on") GPIO.output(led,GPIO.HIGH) time.sleep(1) print("light off") GPIO.output(led,GPIO.LOW) GPIO.cleanup() Reseteaza starea de OUT a pinului 18.

44 Tot la puteti gasi cum se citeste un senzor, cum se apasa un buton, etc.

45 Si apropos de OSes: RetroPie (Raspbian on gamming steroids)

46 Un proiect interesant: mydevices.com + cayenne Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016

47 Cosmin Vârlan Facultatea de Informatică 2016