وحدة الحوسبة Raspberry Pi CM 1 4S

معلومات المنتج

تحديد

• ميزة: المعالج
• ذاكرة الوصول العشوائي: 1 جيجا بايت
• ذاكرة بطاقة الوسائط المتعددة المضمنة (eMMC): 0/8/16/32 جيجابايت
• إيثرنت: نعم
• الناقل التسلسلي العالمي (USB): نعم
• HDMI: نعم
• عامل الشكل: سوديم

تعليمات استخدام المنتج

الانتقال من وحدة الحوسبة 1/3 إلى وحدة الحوسبة 4S
إذا كنت تقوم بالانتقال من Raspberry Pi Compute Module (CM) 1 أو 3 إلى Raspberry Pi CM 4S، فاتبع الخطوات التالية:

1. تأكد من أن لديك صورة نظام التشغيل Raspberry Pi متوافقة مع النظام الأساسي الجديد.
2. إذا كنت تستخدم نواة مخصصة، قم بإعادةview وضبطه للتوافق مع الأجهزة الجديدة.
3. خذ في الاعتبار تغييرات الأجهزة الموضحة في الدليل لمعرفة الاختلافات بين الطرازات.

تفاصيل مصدر الطاقة
تأكد من استخدام مصدر طاقة مناسب يلبي متطلبات الطاقة الخاصة بـ Raspberry Pi CM 4S لتجنب أي مشاكل.

استخدام GPIO/I للأغراض العامة أثناء التمهيد
فهم سلوك GPIO أثناء التمهيد لضمان التهيئة الصحيحة ووظيفة الأجهزة الطرفية أو الملحقات المتصلة.

الأسئلة الشائعة

س: هل يمكنني استخدام CM 1 أو CM 3 في فتحة الذاكرة كجهاز SODIMM؟
ج: لا، لا يمكن استخدام هذه الأجهزة في فتحة ذاكرة كجهاز SODIMM. تم تصميم عامل الشكل خصيصًا للتوافق مع طرازات Raspberry Pi CM.

مقدمة

هذا الكتاب الأبيض مخصص لأولئك الذين يرغبون في الانتقال من استخدام Raspberry Pi Compute Module (CM) 1 أو 3 إلى Raspberry Pi CM 4S. هناك عدة أسباب تجعل هذا الأمر مرغوبًا فيه:

• قوة حوسبة أكبر
• مزيد من الذاكرة
• إخراج بدقة أعلى تصل إلى 4Kp60
• توفر أفضل
• عمر أطول للمنتج (آخر مرة شراء ليس قبل يناير 2028)

من منظور البرمجيات، فإن الانتقال من Raspberry Pi CM 1/3 إلى Raspberry Pi CM 4S ليس بالأمر الصعب نسبيًا، حيث يجب أن تعمل صورة نظام التشغيل Raspberry Pi على جميع الأنظمة الأساسية. ومع ذلك، إذا كنت تستخدم نواة مخصصة، فستحتاج إلى مراعاة بعض الأشياء في الانتقال. التغييرات في الأجهزة كبيرة، وسيتم وصف الاختلافات في قسم لاحق.

مصطلحات
مجموعة الرسومات القديمة: مجموعة رسومات تم تنفيذها بالكامل في كائن البرامج الثابتة VideoCore مع واجهة برمجة تطبيقات shim مكشوفة للنواة. هذا ما تم استخدامه في غالبية أجهزة Raspberry Pi Ltd Pi منذ الإطلاق، ولكن يتم استبداله تدريجيًا بـ (F)KMS/DRM.
FKMS: إعداد وضع Kernel المزيف. بينما لا يزال البرنامج الثابت يتحكم في الأجهزة منخفضة المستوى (على سبيل المثال،ampعلى سبيل المثال، منافذ HDMI، وواجهة العرض التسلسلية، وما إلى ذلك، يتم استخدام مكتبات Linux القياسية في النواة نفسها.
KMS: برنامج التشغيل الكامل لإعداد وضع Kernel Mode. يتحكم في عملية العرض بالكامل، بما في ذلك التحدث إلى الأجهزة مباشرةً دون تفاعل مع البرامج الثابتة.
DRM: Direct Rendering Manager، وهو نظام فرعي من نواة Linux يستخدم للتواصل مع وحدات المعالجة الرسومية. يستخدم بالشراكة مع FKMS وKMS.

مقارنة وحدات الحوسبة

الاختلافات الوظيفية
يقدم الجدول التالي فكرة عن الاختلافات الكهربائية والوظيفية الأساسية بين النماذج.

ميزة	س م 1	سم 3/3+	سي ام 4 اس
المعالج	BCM2835	BCM2837	BCM2711
ذاكرة الوصول العشوائي	512 ميجا بايت	1 جيجا بايت	1 جيجا بايت
ذاكرة بطاقة الوسائط المتعددة المضمنة (eMMC)	—	0/8/16/32 جيجابايت	0/8/16/32 جيجابايت
إيثرنت	لا أحد	لا أحد	لا أحد
الناقل التسلسلي العالمي (USB)	1 × يو اس بي 2.0	1 × يو اس بي 2.0	1 × يو اس بي 2.0
منفذ HDMI	1 × 1080 بكسل 60	1 × 1080 بكسل 60	1 × 4 ك
عامل الشكل	سوديم	سوديم	سوديم

الاختلافات الجسدية
يعتمد عامل الشكل Raspberry Pi CM 1 وCM 3/3+ وCM 4S على موصل وحدة ذاكرة مزدوجة مدمجة صغيرة الحجم (SODIMM). يوفر هذا مسار ترقية متوافق فعليًا بين هذه الأجهزة.

ملحوظة
لا يمكن استخدام هذه الأجهزة في فتحة الذاكرة كجهاز SODIMM.

تفاصيل مصدر الطاقة
يتطلب Raspberry Pi CM 3 وحدة إمداد طاقة خارجية بقوة 1.8 فولت. لم يعد Raspberry Pi CM 4S يستخدم سكة إمداد طاقة خارجية بقوة 1.8 فولت، وبالتالي لم تعد هذه الدبابيس على Raspberry Pi CM 4S متصلة. وهذا يعني أن اللوحات الأساسية المستقبلية لن تحتاج إلى تركيب المنظم، مما يبسط تسلسل التشغيل. إذا كانت اللوحات الحالية تحتوي بالفعل على وحدة إمداد طاقة +1.8 فولت، فلن يحدث أي ضرر لـ Raspberry Pi CM 4S.
يستخدم Raspberry Pi CM 3 نظام BCM2837 على شريحة (SoC)، بينما يستخدم CM 4S نظام BCM2711 الجديد. يتمتع BCM2711 بقوة معالجة أكبر بكثير، لذا فمن المحتمل أن يستهلك المزيد من الطاقة. إذا كان هذا مصدر قلق، فيمكن أن يساعد تحديد الحد الأقصى لمعدل الساعة في config.txt.

استخدام GPIO/I للأغراض العامة أثناء التمهيد
يبدأ التشغيل الداخلي لـ Raspberry Pi CM 4S من ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة والمسح إلكترونيًا (EEPROM) ذات الواجهة الطرفية التسلسلية الداخلية (SPI) باستخدام دبابيس BCM2711 GPIO40 إلى GPIO43؛ بمجرد اكتمال التشغيل، يتم تبديل GPIOs BCM2711 إلى موصل SODIMM وبالتالي تتصرف كما هو الحال في Raspberry Pi CM 3. أيضًا، إذا كان مطلوبًا ترقية EEPROM داخل النظام (هذا غير مستحسن)، فإن دبابيس GPIO GPIO40 إلى GPIO43 من BCM2711 تعود إلى الاتصال بـ EEPROM SPI وبالتالي لم تعد دبابيس GPIO هذه على موصل SODIMM تتحكم فيها BCM2711 أثناء عملية الترقية.

سلوك GPIO عند التشغيل الأولي
يمكن أن تحتوي خطوط GPIO على نقطة وجيزة جدًا أثناء بدء التشغيل حيث لا يتم سحبها إلى الأسفل أو الأعلى، مما يجعل سلوكها غير متوقع. يمكن أن يختلف هذا السلوك غير الحتمي بين CM3 وCM4S، وكذلك مع اختلافات دفعات الشريحة على نفس الجهاز. في غالبية حالات الاستخدام، لا يؤثر هذا على الاستخدام، ومع ذلك، إذا كان لديك بوابة MOSFET متصلة بـ GPIO ثلاثي الحالة، فقد يؤدي هذا إلى تعريض أي سعات ضالة تحمل فولتات وتشغيل أي جهاز متصل في اتجاه مجرى النهر. من الممارسات الجيدة التأكد من دمج مقاومة نزيف البوابة إلى الأرض في تصميم اللوحة، سواء باستخدام CM3 أو CM4S، بحيث يتم نزف هذه الشحنات السعوية.
القيم المقترحة للمقاوم تتراوح بين 10 كيلو أوم و 100 كيلو أوم.

تعطيل eMMC
في Raspberry Pi CM 3، يمنع EMMC_Disable_N الإشارات كهربائيًا من الوصول إلى eMMC. في Raspberry Pi CM 4S، تتم قراءة هذه الإشارة أثناء التمهيد لتحديد ما إذا كان يجب استخدام eMMC أو USB للتمهيد. يجب أن يكون هذا التغيير واضحًا لمعظم التطبيقات.

إي إي بيروم_دبليو بي_إن
يتم تشغيل Raspberry Pi CM 4S من ذاكرة EEPROM مدمجة يتم برمجتها أثناء التصنيع. تحتوي ذاكرة EEPROM على ميزة حماية ضد الكتابة يمكن تمكينها عبر البرنامج. كما يتم توفير دبوس خارجي لدعم حماية ضد الكتابة. كان هذا الدبوس الموجود على توصيلات SODIMM دبوسًا أرضيًا، لذلك بشكل افتراضي إذا تم تمكين حماية ضد الكتابة عبر البرنامج، فإن ذاكرة EEPROM محمية ضد الكتابة. لا يُنصح بتحديث ذاكرة EEPROM في الميدان. بمجرد اكتمال تطوير النظام، يجب حماية ذاكرة EEPROM ضد الكتابة عبر البرنامج لمنع التغييرات في الميدان.

التغييرات المطلوبة في البرنامج

إذا كنت تستخدم نظام تشغيل Raspberry Pi محدثًا بالكامل، فإن التغييرات البرمجية المطلوبة عند التنقل بين أي لوحات Raspberry Pi Ltd تكون ضئيلة؛ حيث يكتشف النظام تلقائيًا اللوحة التي تعمل وسيقوم بإعداد نظام التشغيل بشكل مناسب. لذا، على سبيل المثال،ampحسنًا، يمكنك نقل صورة نظام التشغيل الخاص بك من Raspberry Pi CM 3+ إلى Raspberry Pi CM 4S ويجب أن تعمل دون أي تغييرات.

ملحوظة
يجب عليك التأكد من تحديث تثبيت نظام التشغيل Raspberry Pi لديك من خلال اتباع آلية التحديث القياسية. سيضمن هذا أن جميع البرامج الثابتة وبرامج النواة مناسبة للجهاز المستخدم.

إذا كنت تقوم بتطوير إصدار kernel الخاص بك أو لديك أي تخصيصات في مجلد التمهيد، فقد تكون هناك بعض المناطق التي ستحتاج فيها إلى التأكد من استخدام الإعداد والتراكبات وبرامج التشغيل الصحيحة.
على الرغم من أن استخدام نظام تشغيل Raspberry Pi المحدث يعني أن عملية الانتقال شفافة إلى حد ما، إلا أنه بالنسبة لبعض التطبيقات "البسيطة" من الممكن أن تكون بعض عناوين الذاكرة قد تغيرت وأن إعادة تجميع التطبيق مطلوبة. راجع وثائق الأجهزة الطرفية BCM2711 لمزيد من التفاصيل حول الميزات الإضافية لـ BCM2711 وعناوين السجلات.

تحديث البرامج الثابتة على نظام أقدم
في بعض الظروف، قد لا يكون من الممكن تحديث صورة إلى أحدث إصدار من نظام التشغيل Raspberry Pi. ومع ذلك، ستظل لوحة CM4S بحاجة إلى تحديث البرامج الثابتة للعمل بشكل صحيح. هناك ورقة بيضاء متاحة من Raspberry Pi Ltd تصف تحديث البرامج الثابتة بالتفصيل، ومع ذلك، باختصار، تكون العملية كما يلي:

تنزيل البرامج الثابتة fileمن الموقع التالي: https://github.com/raspberrypi/firmware/archive/refs/heads/stable.zip
هذا الرمز file يحتوي على العديد من العناصر المختلفة، ولكن العناصر التي نهتم بها في هذا القسم هيtagتوجد في مجلد التمهيد.
البرامج الثابتة fileتحتوي الملفات s على أسماء من النموذج start*.elf والدعم المرتبط بها files fixup*.dat.
المبدأ الأساسي هو نسخ البداية والإصلاح المطلوبين fileمن هذا الرمز البريدي file ليحل محل نفس الاسم fileتظهر هذه الصورة على نظام التشغيل الوجهة. ستعتمد العملية الدقيقة على كيفية إعداد نظام التشغيل، ولكن كمثالampهكذا سيتم القيام بذلك على صورة نظام التشغيل Raspberry Pi.

1. استخراج أو فتح الملف المضغوط file حتى تتمكن من الوصول إلى المطلوب files.
2. افتح مجلد التمهيد على صورة نظام التشغيل الوجهة (يمكن أن يكون على بطاقة SD أو نسخة قائمة على القرص).
3. تحديد start.elf وfixup.dat fileتوجد s على صورة نظام التشغيل الوجهة.
4. انسخ تلك fileمن أرشيف zip إلى صورة الوجهة.

يجب أن تكون الصورة الآن جاهزة للاستخدام على CM4S.

الرسومات
بشكل افتراضي، يستخدم Raspberry Pi CM 1–3+ مجموعة الرسومات القديمة، بينما يستخدم Raspberry Pi CM 4S مجموعة الرسومات KMS.
على الرغم من أنه من الممكن استخدام مجموعة الرسومات القديمة على Raspberry Pi CM 4S، إلا أنها لا تدعم تسريع ثلاثي الأبعاد، لذا يوصى بالانتقال إلى KMS.

منفذ HDMI
في حين أن BCM2711 يحتوي على منفذي HDMI، إلا أن منفذ HDMI-0 فقط متوفر في Raspberry Pi CM 4S، ويمكن تشغيله بدقة تصل إلى 4Kp60. تظل جميع واجهات العرض الأخرى (DSI وDPI والمركبة) كما هي.

Raspberry Pi هي علامة تجارية لشركة Raspberry Pi Ltd
راسبيري باي المحدودة

المستندات / الموارد

وحدة الحوسبة Raspberry Pi CM 1 4S [بي دي اف] دليل المستخدم CM 1، CM 1 4S وحدة الحوسبة، وحدة الحوسبة 4S، وحدة الحوسبة، وحدة

مراجع

• دليل المستخدم