Вылічальны модуль Raspberry Pi CM 1 4S

Інфармацыя аб прадукце

Тэхнічныя характарыстыкі

• Характарыстыка: Працэсар
• Аператыўная памяць: 1 ГБ
• Памяць убудаванай карты MultiMediaCard (eMMC): 0/8/16/32 ГБ
• Ethernet: так
• Універсальная паслядоўная шына (USB): так
• HDMI: так
• Формаў-фактар: SODIMM

Інструкцыя па ўжыванні прадукту

Пераход ад Compute Module 1/3 да Compute Module 4S
Калі вы пераходзіце з Raspberry Pi Compute Module (CM) 1 або 3 на Raspberry Pi CM 4S, выканайце наступныя дзеянні:

1. Пераканайцеся, што ў вас ёсць сумяшчальны вобраз аперацыйнай сістэмы (АС) Raspberry Pi для новай платформы.
2. Пры выкарыстанні ўласнага ядра паўторнаview і наладзіць яго для сумяшчальнасці з новым абсталяваннем.
3. Улічвайце змены ў апаратным забеспячэнні, апісаныя ў кіраўніцтве, каб даведацца пра адрозненні паміж мадэлямі.

Дэталі блока харчавання
Пераканайцеся, што вы выкарыстоўваеце адпаведны блок харчавання, які адпавядае патрабаванням электрасілкавання Raspberry Pi CM 4S, каб пазбегнуць праблем.

Выкарыстанне ўводу-вываду агульнага прызначэння (GPIO) падчас загрузкі
Зразумейце паводзіны GPIO падчас загрузкі, каб забяспечыць правільную ініцыялізацыю і функцыянаванне падлучаных перыферыйных прылад або аксесуараў.

Часта задаюць пытанні (FAQ)

Пытанне: ці магу я выкарыстоўваць CM 1 або CM 3 у слоце памяці ў якасці прылады SODIMM?
A: Не, гэтыя прылады нельга выкарыстоўваць у слоце памяці ў якасці прылады SODIMM. Формаў-фактар ​​спецыяльна распрацаваны для сумяшчальнасці з мадэлямі Raspberry Pi CM.

Уводзіны

Гэты дакумент прызначаны для тых, хто жадае перайсці ад выкарыстання вылічальнага модуля Raspberry Pi (CM) 1 або 3 да Raspberry Pi CM 4S. Ёсць некалькі прычын, чаму гэта можа быць пажадана:

• Большая вылічальная магутнасць
• Больш памяці
• Выхад з больш высокім раздзяленнем да 4Kp60
• Лепшая даступнасць
• Больш працяглы тэрмін службы прадукту (апошняя купля не раней за студзень 2028 г.)

З пункту гледжання праграмнага забеспячэння пераход ад Raspberry Pi CM 1/3 да Raspberry Pi CM 4S адносна бязбольны, бо вобраз аперацыйнай сістэмы (АС) Raspberry Pi павінен працаваць на ўсіх платформах. Калі, аднак, вы выкарыстоўваеце карыстацкае ядро, пры перамяшчэнні трэба будзе ўлічыць некаторыя рэчы. Апаратныя змены значныя, і адрозненні апісаны ў наступным раздзеле.

Тэрміналогія
Састарэлы графічны стэк: графічны стэк, цалкам рэалізаваны ў blob прашыўкі VideoCore з інтэрфейсам праграмнага праграмавання shim, адкрытым для ядра. Гэта тое, што выкарыстоўвалася на большасці прылад Raspberry Pi Ltd Pi з моманту запуску, але паступова замяняецца (F)KMS/DRM.
FKMS: падробленая налада рэжыму ядра. У той час як прашыўка па-ранейшаму кантралюе апаратнае забеспячэнне нізкага ўзроўню (напрыклад,ampнапрыклад, парты HDMI, паслядоўны інтэрфейс дысплея і г.д.), у самім ядры выкарыстоўваюцца стандартныя бібліятэкі Linux.
KMS: поўны драйвер для налад рэжыму ядра. Кантралюе ўвесь працэс адлюстравання, у тым ліку напрамую размову з абсталяваннем без узаемадзеяння з прашыўкай.
DRM: Direct Rendering Manager, падсістэма ядра Linux, якая выкарыстоўваецца для сувязі з графічнымі працэсарамі. Выкарыстоўваецца ў партнёрстве з FKMS і KMS.

Параўнанне вылічальнага модуля

Функцыянальныя адрозненні
Наступная табліца дае некаторае ўяўленне аб асноўных электрычных і функцыянальных адрозненнях паміж мадэлямі.

Асаблівасць	CM 1	CM 3/3+	CM 4S
Працэсар	BCM2835	BCM2837	BCM2711
Аператыўная памяць	512 МБ	1 ГБ	1 ГБ
Убудаваная памяць MultiMediaCard (eMMC).	—	0/8/16/32 ГБ	0/8/16/32 ГБ
Ethernet	Няма	Няма	Няма
Універсальная паслядоўная шына (USB)	1 × USB 2.0	1 × USB 2.0	1 × USB 2.0
HDMI	1 × 1080p60	1 × 1080p60	1 × 4K
Формаў-фактар	SODIMM	SODIMM	SODIMM

Фізічныя адрозненні
Форм-фактар ​​Raspberry Pi CM 1, CM 3/3+ і CM 4S заснаваны на раздыме для падвойнага ўбудаванага модуля памяці (SODIMM) малога памеру. Гэта забяспечвае фізічна сумяшчальны шлях абнаўлення паміж гэтымі прыладамі.

УВАГА
Гэтыя прылады нельга выкарыстоўваць у слоце памяці ў якасці прылады SODIMM.

Дэталі блока харчавання
Raspberry Pi CM 3 патрабуе знешняга блока харчавання 1.8 В. Raspberry Pi CM 4S больш не выкарыстоўвае знешнюю планку блока харчавання 1.8 В, таму гэтыя кантакты на Raspberry Pi CM 4S больш не падключаны. Гэта азначае, што на будучыя плінтуса не спатрэбіцца ўстаноўка рэгулятара, што спрашчае паслядоўнасць уключэння. Калі існуючыя платы ўжо маюць блок харчавання +1.8 В, Raspberry Pi CM 4S не прычыніцца да шкоды.
Raspberry Pi CM 3 выкарыстоўвае сістэму BCM2837 на чыпе (SoC), тады як CM 4S выкарыстоўвае новы SoC BCM2711. BCM2711 мае значна большую вылічальную магутнасць, так што магчыма, сапраўды верагодна, што ён спажывае больш энергіі. Калі гэта выклікае занепакоенасць, абмежаванне максімальнай тактавай частаты ў config.txt можа дапамагчы.

Выкарыстанне ўводу-вываду агульнага прызначэння (GPIO) падчас загрузкі
Унутраная загрузка Raspberry Pi CM 4S пачынаецца з унутранага паслядоўнага перыферыйнага інтэрфейсу (SPI) электронна сціраемай праграмуемай пастаяннай памяці (EEPROM) з выкарыстаннем кантактаў BCM2711 GPIO40 да GPIO43; пасля завяршэння загрузкі GPIO BCM2711 пераключаецца на раз'ём SODIMM і паводзіць сябе так, як на Raspberry Pi CM 3. Акрамя таго, калі патрабуецца абнаўленне EEPROM у сістэме (гэта не рэкамендуецца), то GPIO падключаецца да GPIO40 да GPIO43 ад BCM2711 вяртаецца да падключэння да SPI EEPROM, і таму гэтыя кантакты GPIO на Раз'ём SODIMM больш не кантралюецца BCM2711 падчас працэсу абнаўлення.

Паводзіны GPIO пры першапачатковым уключэнні
Лініі GPIO могуць мець вельмі кароткую кропку падчас запуску, дзе яны не цягнуцца нізка або высока, што робіць іх паводзіны непрадказальнымі. Гэта недэтэрмінаванае паводзіны можа вар'іравацца паміж CM3 і CM4S, а таксама з рознымі партыямі чыпаў на адной прыладзе. У большасці выпадкаў выкарыстання гэта не ўплывае на выкарыстанне, аднак, калі ў вас ёсць затвор MOSFET, падлучаны да GPIO з трыма станамі, гэта можа выклікаць пагрозу з'яўлення паразітных ёмістасцяў, якія ўтрымліваюць вольты і ўключаюць любыя падключаныя ніжэйшыя прылады. Добрай практыкай з'яўляецца пераканацца, што ў канструкцыю платы ўключаны рэзістар засаўкі на зямлю, незалежна ад таго, выкарыстоўваецца Ці CM3 або CM4S, каб гэтыя ёмістныя зарады выдаляліся.
Прапанаваныя значэнні для рэзістара ад 10K да 100K.

Адключэнне eMMC
На Raspberry Pi CM 3 EMMC_Disable_N электрычна прадухіляе доступ сігналаў да eMMC. На Raspberry Pi CM 4S гэты сігнал счытваецца падчас загрузкі, каб вырашыць, eMMC або USB трэба выкарыстоўваць для загрузкі. Гэта змяненне павінна быць празрыстым для большасці прыкладанняў.

EEPROM_WP_N
Raspberry Pi CM 4S загружаецца з убудаванай EEPROM, якая запраграмавана падчас вытворчасці. EEPROM мае функцыю абароны ад запісу, якую можна ўключыць з дапамогай праграмнага забеспячэння. Для абароны ад запісу таксама прадугледжаны знешні штыфт. Гэты кантакт на распиновке SODIMM быў кантактам зазямлення, таму па змаўчанні, калі абарона ад запісу ўключана з дапамогай праграмнага забеспячэння, EEPROM абаронены ад запісу. Не рэкамендуецца абнаўляць EEPROM на месцы. Пасля завяршэння распрацоўкі сістэмы EEPROM павінна быць абаронена ад запісу з дапамогай праграмнага забеспячэння, каб прадухіліць змены на месцы.

Патрабуюцца змены праграмнага забеспячэння

Калі вы выкарыстоўваеце цалкам абноўленую АС Raspberry Pi, то змены праграмнага забеспячэння, неабходныя пры пераходзе паміж любымі платамі Raspberry Pi Ltd, мінімальныя; сістэма аўтаматычна вызначае, якая плата працуе, і адпаведным чынам наладзіць аперацыйную сістэму. Такім чынам, напрыкладample, вы можаце перанесці вобраз АС з Raspberry Pi CM 3+ на Raspberry Pi CM 4S, і ён павінен працаваць без змен.

УВАГА
Вы павінны пераканацца, што ваша ўстаноўка Raspberry Pi OS актуальная, выканаўшы стандартны механізм абнаўлення. Гэта гарантуе, што ўсё ўбудаванае праграмнае забеспячэнне і праграмнае забеспячэнне ядра падыходзяць для прылады, якая выкарыстоўваецца.

Калі вы распрацоўваеце ўласную мінімальную зборку ядра або маеце якія-небудзь налады ў тэчцы загрузкі, магчыма, у некаторых месцах вам трэба будзе пераканацца, што вы выкарыстоўваеце правільную ўстаноўку, накладкі і драйверы.
У той час як выкарыстанне абноўленай АС Raspberry Pi павінна азначаць, што пераход даволі празрысты, для некаторых «голых металічных» прыкладанняў магчыма, што некаторыя адрасы памяці змяніліся, і патрабуецца паўторная кампіляцыя прыкладання. Глядзіце дакументацыю па перыферыйных прыладах BCM2711 для атрымання больш падрабязнай інфармацыі аб дадатковых функцыях BCM2711 і адрасах рэгістраў.

Абнаўленне прашыўкі на старой сістэме
У некаторых выпадках можа быць немагчыма абнавіць вобраз да апошняй версіі АС Raspberry Pi. Аднак для карэктнай працы платы CM4S усё роўна спатрэбіцца абноўленая прашыўка. У Raspberry Pi Ltd ёсць тэхнічная дакументацыя, у якой падрабязна апісваецца абнаўленне прашыўкі, аднак, коратка, працэс выглядае наступным чынам:

Спампаваць прашыўку files з наступнага месца: https://github.com/raspberrypi/firmware/archive/refs/heads/stable.zip
Гэтая маланка file змяшчае некалькі розных элементаў, але тыя, якія нас цікавяць у гэтым stage знаходзяцца ў тэчцы загрузкі.
Прашыўку files маюць імёны ў форме start*.elf і адпаведную падтрымку files fixup*.dat.
Асноўны прынцып - скапіяваць патрэбны пачатак і выпраўленне fileз гэтага архіва file на замену аднаіменнага files на малюнку аперацыйнай сістэмы прызначэння. Дакладны працэс будзе залежаць ад таго, як была наладжана аперацыйная сістэма, але як прыкладample, вось як гэта будзе зроблена на вобразе АС Raspberry Pi.

1. Распакуйце або адкрыйце zip file так што вы можаце атрымаць доступ да неабходнага files.
2. Адкрыйце тэчку загрузкі на вобразе АС прызначэння (гэта можа быць SD-карта або копія на дыску).
3. Вызначце, якія start.elf і fixup.dat files прысутнічаюць на вобразе АС прызначэння.
4. Скапіруйце іх files з zip-архіва ў малюнак прызначэння.

Цяпер малюнак павінен быць гатовы да выкарыстання на CM4S.

Графіка
Па змаўчанні Raspberry Pi CM 1–3+ выкарыстоўвае састарэлы графічны стэк, а Raspberry Pi CM 4S выкарыстоўвае графічны стэк KMS.
Нягледзячы на ​​тое, што на Raspberry Pi CM 4S можна выкарыстоўваць стары графічны стэк, ён не падтрымлівае 3D-паскарэнне, таму рэкамендуецца пераход на KMS.

HDMI
У той час як BCM2711 мае два парты HDMI, толькі HDMI-0 даступны на Raspberry Pi CM 4S, і гэта можа працаваць з хуткасцю да 4Kp60. Усе астатнія інтэрфейсы дысплея (DSI, DPI і кампазітны) не змяніліся.

Raspberry Pi з'яўляецца гандлёвай маркай Raspberry Pi Ltd
Кампанія Raspberry Pi Ltd

Дакументы / Рэсурсы

Вылічальны модуль Raspberry Pi CM 1 4S [pdfКіраўніцтва карыстальніка CM 1, CM 1 4S вылічальны модуль, 4S вылічальны модуль, вылічальны модуль, модуль

Спасылкі

• Кіраўніцтва карыстальніка