Raspberry Pi CM 1 4S beregningsmodul
Produktinformation
Specifikationer
- Funktion: Processor
- Random Access Memory: 1 GB
- Embedded MultiMediaCard (eMMC) hukommelse: 0/8/16/32 GB
- Ethernet: Ja
- Universal Serial Bus (USB): Ja
- HDMI: Ja
- Formfaktor: SODIMM
Produktbrugsvejledning
Overgang fra Compute Module 1/3 til Compute Module 4S
Hvis du skifter fra Raspberry Pi Compute Module (CM) 1 eller 3 til en Raspberry Pi CM 4S, skal du følge disse trin:
- Sørg for, at du har et kompatibelt Raspberry Pi-operativsystembillede (OS) til den nye platform.
- Hvis du bruger en brugerdefineret kerne, vedrview og juster den for kompatibilitet med den nye hardware.
- Overvej hardwareændringerne beskrevet i manualen for forskelle mellem modellerne.
Strømforsyningsdetaljer
Sørg for at bruge en passende strømforsyning, der opfylder strømkravene til Raspberry Pi CM 4S for at undgå problemer.
Generel I/O-brug (GPIO) under opstart
Forstå GPIO-adfærden under opstart for at sikre korrekt initialisering og funktion af tilsluttede perifere enheder eller tilbehør.
Ofte stillede spørgsmål (FAQ)
Sp: Kan jeg bruge en CM 1 eller CM 3 i en hukommelsesslot som en SODIMM-enhed?
A: Nej, disse enheder kan ikke bruges i en hukommelsesslot som en SODIMM-enhed. Formfaktoren er specielt designet til kompatibilitet med Raspberry Pi CM-modellerne.
Indledning
Dette hvidbog er for dem, der ønsker at gå fra at bruge et Raspberry Pi Compute Module (CM) 1 eller 3 til en Raspberry Pi CM 4S. Der er flere grunde til, at dette kan være ønskeligt:
- Større computerkraft
- Mere hukommelse
- Højere opløsning output op til 4Kp60
- Bedre tilgængelighed
- Længere produktlevetid (sidste køb ikke før januar 2028)
Fra et softwareperspektiv er overgangen fra Raspberry Pi CM 1/3 til Raspberry Pi CM 4S relativt smertefri, da et Raspberry Pi operativsystem (OS) billede burde fungere på alle platforme. Hvis du derimod bruger en brugerdefineret kerne, skal nogle ting overvejes under flytningen. Hardwareændringerne er betydelige, og forskellene er beskrevet i et senere afsnit.
Terminologi
Ældre grafikstak: En grafikstak, der er fuldt implementeret i VideoCore-firmware-blobben med en shim-applikationsprogrammeringsgrænseflade udsat for kernen. Dette er, hvad der er blevet brugt på de fleste Raspberry Pi Ltd Pi-enheder siden lanceringen, men som gradvist bliver erstattet af (F)KMS/DRM.
FKMS: Indstilling for falsk kernetilstand. Mens firmwaren stadig styrer hardwaren på lavt niveau (f.eksampf.eks. HDMI-portene, Display Serial Interface osv.), bruges standard Linux-biblioteker i selve kernen.
KMS: Den fulde kernetilstandsindstillingsdriver. Styrer hele visningsprocessen, inklusive at tale direkte til hardwaren uden firmware-interaktion.
DRM: Direct Rendering Manager, et undersystem af Linux-kernen, der bruges til at kommunikere med grafiske behandlingsenheder. Anvendes i samarbejde med FKMS og KMS.
Compute Modul sammenligning
Funktionelle forskelle
Følgende tabel giver en idé om de grundlæggende elektriske og funktionelle forskelle mellem modellerne.
| Feature | CM 1 | CM 3/3+ | CM 4S |
| Processor | BCM2835 | BCM2837 | BCM2711 |
| Random access memory | 512 MB | 1 GB | 1 GB |
| Indbygget MultiMediaCard (eMMC) hukommelse | — | 0/8/16/32 GB | 0/8/16/32 GB |
| Ethernet | Ingen | Ingen | Ingen |
| Universal Serial Bus (USB) | 1 × USB 2.0 | 1 × USB 2.0 | 1 × USB 2.0 |
| HDMI | 1 × 1080p60 | 1 × 1080p60 | 1 × 4K |
| Formfaktor | SODIMM | SODIMM | SODIMM |
Fysiske forskelle
Raspberry Pi CM 1, CM 3/3+ og CM 4S formfaktoren er baseret på et small-outline dual inline memory module (SODIMM) stik. Dette giver en fysisk kompatibel opgraderingssti mellem disse enheder.
NOTE
Disse enheder kan ikke bruges i en hukommelsesplads som en SODIMM-enhed.
Detaljer om strømforsyning
Raspberry Pi CM 3 kræver en ekstern 1.8V strømforsyningsenhed (PSU). Raspberry Pi CM 4S bruger ikke længere en ekstern 1.8V PSU-skinne, så disse ben på Raspberry Pi CM 4S er ikke længere forbundet. Det betyder, at fremtidige fodlister ikke skal have regulatoren monteret, hvilket forenkler opstartssekvensen. Hvis eksisterende kort allerede har en +1.8V PSU, vil der ikke ske nogen skade på Raspberry Pi CM 4S.
Raspberry Pi CM 3 bruger et BCM2837-system på en chip (SoC), hvorimod CM 4S bruger den nye BCM2711 SoC. BCM2711 har betydeligt mere processorkraft tilgængelig, så det er muligt, faktisk sandsynligt, at den bruger mere strøm. Hvis dette er et problem, kan det hjælpe at begrænse den maksimale klokhastighed i config.txt.
Generel I/O-brug (GPIO) under opstart
Intern opstart af Raspberry Pi CM 4S starter fra et internt serielt perifert interface (SPI) elektronisk sletbart programmerbar skrivebeskyttet hukommelse (EEPROM) ved hjælp af BCM2711 GPIO40 til GPIO43-benene; Når opstarten er fuldført, skiftes BCM2711 GPIO'erne til SODIMM-stikket og opfører sig således som på Raspberry Pi CM 3. Hvis en in-system-opgradering af EEPROM'en er påkrævet (dette anbefales ikke), så GPIO-benene GPIO40 til GPIO43 fra BCM2711 vender tilbage til at være forbundet til SPI EEPROM og så disse GPIO ben på SODIMM stik styres ikke længere af BCM2711 under opgraderingsprocessen.
GPIO-adfærd ved første opstart
GPIO-linjer kan have et meget kort punkt under opstart, hvor de ikke trækkes lavt eller højt, hvilket gør deres adfærd uforudsigelig. Denne ikke-deterministiske adfærd kan variere mellem CM3 og CM4S og også med chipbatchvariationer på den samme enhed. I de fleste tilfælde har dette ingen effekt på brugen, men hvis du har en MOSFET-gate tilsluttet en tri-state GPIO, kan dette risikere, at eventuelle omstrejfende kapacitanser holder volt og tænder for enhver tilsluttet downstream-enhed. Det er god praksis at sikre, at en gate-bleed-modstand til jord er inkorporeret i designet af kortet, uanset om der bruges CM3 eller CM4S, så disse kapacitive ladninger udtømmes.
Foreslåede værdier for modstanden er mellem 10K og 100K.
Deaktiverer eMMC
På Raspberry Pi CM 3 forhindrer EMMC_Disable_N elektrisk signaler i at få adgang til eMMC. På Raspberry Pi CM 4S aflæses dette signal under opstart for at bestemme, om eMMC eller USB skal bruges til opstart. Denne ændring bør være gennemsigtig for de fleste applikationer.
EEPROM_WP_N
Raspberry Pi CM 4S starter fra en indbygget EEPROM, der er programmeret under fremstillingen. EEPROM'en har en skrivebeskyttelsesfunktion, der kan aktiveres via software. En ekstern pin er også tilvejebragt for at understøtte skrivebeskyttelse. Denne pin på SODIMM pinout var en jordstift, så som standard, hvis skrivebeskyttelsen er aktiveret via software, er EEPROM'en skrivebeskyttet. Det anbefales ikke, at EEPROM'en opdateres i feltet. Når udviklingen af et system er færdig, bør EEPROM'en være skrivebeskyttet via software for at forhindre ændringer i marken.
Softwareændringer påkrævet
Hvis du bruger et fuldt opdateret Raspberry Pi OS, er de nødvendige softwareændringer, når du flytter mellem Raspberry Pi Ltd-kort, minimale; systemet registrerer automatisk, hvilket kort der kører, og vil opsætte operativsystemet korrekt. Altså f.eksample, kan du flytte dit OS-billede fra en Raspberry Pi CM 3+ til en Raspberry Pi CM 4S, og det burde fungere uden ændringer.
NOTE
Du bør sikre dig, at din Raspberry Pi OS-installation er opdateret ved at gå gennem standardopdateringsmekanismen. Dette vil sikre, at al firmware og kernesoftware er passende til den enhed, der bruges.
Hvis du udvikler din egen minimale kernebygning eller har nogen tilpasninger i boot-mappen, kan der være nogle områder, hvor du bliver nødt til at sikre, at du bruger den korrekte opsætning, overlays og drivere.
Mens brug af et opdateret Raspberry Pi OS burde betyde, at overgangen er ret gennemsigtig, er det for nogle 'bare metal'-applikationer muligt, at nogle hukommelsesadresser er ændret, og en genkompilering af applikationen er påkrævet. Se dokumentationen til BCM2711-ydre enheder for flere detaljer om de ekstra funktioner i BCM2711 og registeradresser.
Opdatering af firmware på et ældre system
I nogle tilfælde er det muligvis ikke muligt at opdatere et billede til den seneste version af Raspberry Pi OS. CM4S-kortet skal dog stadig have opdateret firmware for at fungere korrekt. Der er et whitepaper tilgængeligt fra Raspberry Pi Ltd, som beskriver opdatering af firmware i detaljer, men kort fortalt er processen som følger:
Download firmwaren files fra følgende sted: https://github.com/raspberrypi/firmware/archive/refs/heads/stable.zip
Denne lynlås file indeholder flere forskellige varer, men dem er vi interesserede i på denne stage er i boot-mappen.
Firmwaren files har navne på formen start*.elf og deres tilhørende support files fixup*.dat.
Grundprincippet er at kopiere den nødvendige start og fixup files fra denne zip file at erstatte det samme navn files på destinationsoperativsystembilledet. Den nøjagtige proces vil afhænge af, hvordan operativsystemet er blevet sat op, men som f.eksample, sådan ville det blive gjort på et Raspberry Pi OS-billede.
- Træk eller åbn lynlåsen file så du kan få adgang til det nødvendige files.
- Åbn boot-mappen på destinations-OS-billedet (dette kan være på et SD-kort eller en disk-baseret kopi).
- Bestem hvilken start.elf og fixup.dat files er til stede på destinationens OS-billede.
- Kopier dem files fra zip-arkivet til destinationsbilledet.
Billedet skulle nu være klar til brug på CM4S.
Grafik
Som standard bruger Raspberry Pi CM 1–3+ den ældre grafikstak, mens Raspberry Pi CM 4S bruger KMS-grafikstakken.
Selvom det er muligt at bruge den gamle grafikstak på Raspberry Pi CM 4S, understøtter dette ikke 3D-acceleration, så det anbefales at flytte til KMS.
HDMI
Mens BCM2711 har to HDMI-porte, er kun HDMI-0 tilgængelig på Raspberry Pi CM 4S, og denne kan køres med op til 4Kp60. Alle andre skærmgrænseflader (DSI, DPI og composite) er uændrede.
Raspberry Pi er et varemærke tilhørende Raspberry Pi Ltd
Raspberry Pi Ltd
Dokumenter/ressourcer
 |
Raspberry Pi CM 1 4S beregningsmodul [pdfBrugervejledning CM 1, CM 1 4S Compute Module, 4S Compute Module, Compute Module, Module |
