Миникомпьютер Raspberry Pi 4 Model B (4 ГБ)

Общие сведения

Raspberry Pi 4 — это миниатюрный компьютер размером с кредитную карту, способный заменить настольный ПК или ноутбук начального уровня. Устройство работает под управлением операционных систем на базе дистрибутивов Linux, таких как Raspberry Pi OS или Ubuntu. К «Малинке» можно подключать привычные USB-устройства, дисплеи, камеры и другую периферию.

Raspberry Pi 4 станет компактным медиацентром для прослушивания музыки и просмотра фильмов. Встроенный беспроводной модуль с Wi-Fi и Bluetooth позволяет сёрфить в интернете, общаться в соцсетях и играть в онлайн-игры. Производительности процессора Broadcom BCM2711 достаточно для запуска эмуляторов ретро-консолей, работы с библиотекой машинного зрения OpenCV или использования устройства в качестве IPTV-приставки.

Главное преимущество Raspberry Pi перед обычными ПК — 40 контактов ввода-вывода GPIO в виде штырьков PLS для подключения дополнительных модулей и сенсоров. Это делает платформу отличным «мозгом» для робота, умного дома и других встраиваемых систем.

Начинка

SoC Broadcom BCM2711

Сердце компьютера Raspberry Pi 4 — модуль Broadcom BCM2711, который выполнен по технологии SoC (англ. System-on-a-Chip — система на кристалле). Кристалл включает в себя:

• Центральный четырёхъядерный процессор CPU Broadcom BCM2711 на ARM Cortex-A72 с частотой 1,5 ГГц.
• Графический двухъядерный сопроцессор GPU VideoCore VI с частотой 500 МГц.

SDRAM-память

За выполнения и хранения данных в реальном времени на одноплатнике расположена оперативная память SDRAM объёмом на 4 ГБ, которая делится между CPU и GPU. В зависимости от количества памяти, малины хватит для задач от управления датчиками до создания IPTV приставки для просмотра телеканалов.

Модуль Wi-Fi / Bluetooth

За беспроводную связь отвечает чип Cypress CYW43455 с поддержкой Wi-Fi 802.11b/g/n/ac и Bluetooth 5.0 с BLE.

Периферия и интерфейсы

Порт питания USB Type-C

Для подключения питания к Raspberry Pi 4 предусмотрен порт USB Type-C. Рекомендуемое напряжение 5 В с выходным током не менее 3 А.

Порты HDMI Micro

Разъёмы HDMI предназначены для вывода цифрового видео и звука на дисплеи, мониторы или телевизоры. Два порта позволяют одновременно передавать медиаданные на два разных экрана. Для коммуникации воспользуйтесь кабелем HDMI Micro или привычным кабелем HDMI с дополнительным переходником.

Аудиовидео выход Jack TRRS 3,5 мм

Комбинированный разъём Jack TRRS 3,5 мм на 4 контакта служит выходом для аналогового аудио и композитного видео формата PAL/NTSC. Для коммуникации воспользуйтесь переходником Jack TRRS Male 3,5 мм с клеммником.

Порты USB

На плате расположены два порта USB 2.0 и два USB 3.0, которые предназначены для подключения мультимедийной периферии: клавиатуры, мыши и других USB-девайсов.

Порт Ethernet

Порт Ethernet служит для выхода малинки в сеть по проводу через RJ45 патч-корд витой пары.

Коннектор камеры CSI

Разъём CSI под шлейф предназначен для подключения MIPI-камер к Raspberry Pi.

Коннектор дисплея DSI

Разъём DSI под шлейф предназначен для подключения DSI-дисплеев к Raspberry Pi.

Слот microSD

На обратной стороне платы, расположен слот для установки карты microSD с операционной системой в Raspberry Pi. Перед началом работы, запишите свежий образ Raspberry Pi OS на карту памяти. Флешка выполняет роль жёсткого диска: на ней хранится операционная система и пользовательские файлы.

Распиновка

Главное же преимущество Raspberry Pi перед обычными ПК — 40 контактов ввода-вывода GPIO в виде штырьков PLS для подключения питания, дополнительных модулей и сенсоров.

• Всего физических контактов: 40
• Контакты ввода-вывода GPIO: 28
• Контакты с ШИМ: 4
• Аппаратные интерфейсы: 5× UART, 6× SPI, 6× I²C
• Программируемый интерфейс PIO: 8

Питание

Для питания платформы Raspberry Pi 4 используйте порт USB Type-C. Рекомендуемое напряжение 5 В с выходным током не менее 3 А.

Аппаратный выключатель питания на плате отсутствует. Чтобы запустить компьютер, достаточно просто подключить USB-кабель с питанием.

Программное обеспечение

Для работы малинки понадобится карта памяти microSD, на которую вы можете самостоятельно записать образ дистрибутива Raspbian OS на базе Linux или другой доступной системы. При включении малины, за несколько секунд загружается система с графической оболочкой Raspberry Pi OS, похожей на привычную Windows или macOS.

Не волнуйтесь, если напортачили с настройками или вовсе потеряли все данные, ведь на карте microSD систему можно восстановить за несколько минут. После этого смело возвращайтесь к экспериментам!

Возможные дополнения

Обратите внимания на ряд дополнительных позиций, которые возможно вам понадобятся:

• Блк питания на 5 В с кабелем USB Type-C — для питания платформы Raspberry Pi 4.
• Карта microSD — для записи Raspberry Pi OS и последующей загрузки малинки.
• Кабель HDMI Micro — для передачи цифрового аудио и видео на внешний дисплей или монитор.
• Корпус Raspberry Pi 4 — для сохранности микрокомпьютера от механических повреждений, пыли и брызг воды.
• Trema Expander Hat — для удобного и комфортного подключения Trema-модулей.
• MIPI-камера дневного или ночного видения — для захвата изображения c последующей трансляцией на Raspberry Pi.

Доступные альтернативы

Данная Raspberry Pi 4 Model B (4 ГБ) — это миникомпьютер 4-го поколения на SoC BCM2711 с микросхемой SDRAM-памяти на 4 ГБ.

Если вам нужен другой объёмом памяти, обратите внимание на все модели Raspberry Pi 4:

• Raspberry Pi 4 (2 ГБ)
• Raspberry Pi 4 (4 ГБ)
• Raspberry Pi 4 (8 ГБ)

Если вам нужен компьютер компактнее, обратите внимание на поколения малин Zero:

• Raspberry Pi Zero
• Raspberry Pi Zero W
• Raspberry Pi Zero 2 W

Если вам нужен компьютер мощнее, обратите внимание поколения Raspberry Pi 5:

• Raspberry Pi 5 (4 ГБ)

Габаритный чертёж

Комплектация

• 1× Микрокомпьютер Raspberry Pi 4 Model B (4 ГБ)

Характеристики

• Модель: Raspberry Pi 4 Model B (4 ГБ)
• Однокристальная система: SoC Broadcom BCM2711
• Центральный процессор: CPU Broadcom на ARM Cortex A72 с тактовой частотой 1,5 ГГц
• Графический процессор: VideoCore VI GPU с тактовой частотой 500 МГц
• Оперативная память: 4 ГБ
• Стандарт Wi-Fi: 802.11 b/g/n/ac
• Стандарт Bluetooth: v5.0 с BLE
• Частотный диапазон: 2,4 / 5 ГГц
• Цифровой аудио/видеовыход: 2× HDMI Micro
• Аналоговый аудио/видеовыход: Jack TRRS 3,5 мм
• Максимальное разрешение: 2160p (60 Гц)
• Порты для периферии: 2× USB 2.0, 2× USB 3.0
• Порт для камеры: Camera Serial Interface (MIPI CSI)
• Порт для экрана: Display Serial Interface (MIPI DSI)
• Карта памяти: microSD
• Пины ввода-вывода GPIO: 40
• Входное напряжение питания: 5 В
• Максимальный ток потребления: до 3 А

Ресурсы

Мы также рекомендуем к чтению ссылки на статьи, документации и другие вспомогательные материалы по платформе Raspberry Pi 4.

Инструкции

• Raspberry Pi: Установка и настройка Raspberry Pi OS
• Raspberry Pi: Настройка удалённого рабочего стола VNC
• Raspberry Pi: Настройка интерфейсов SPI и I²C

Документация

• Product Brief на Raspberry Pi 4
• Принципиальная схема на Raspberry Pi 4
• Datasheet на SoC Broadcom BCM2711
• Datasheet на модуль связи CYW43455 с технологиями Wi-Fi и Bluetooth
• Datasheet на контроллер портов USB VL805
• Datasheet на контроллер Ethernet BCE54213PE
• Datasheet на контроллер питания MxL7704
• Datasheet на SDRAM-память