Módulo de cálculo Raspberry Pi CM 1 4S
Información do produto
Especificacións
- Característica: Procesador
- Memoria de acceso aleatorio: 1 GB
- Memoria incorporada MultiMediaCard (eMMC): 0/8/16/32 GB
- Ethernet: Si
- Bus serie universal (USB): Si
- HDMI: Si
- Factor de forma: SODIMM
Instrucións de uso do produto
Transición do módulo de cálculo 1/3 ao módulo de cálculo 4S
Se está a realizar a transición de Raspberry Pi Compute Module (CM) 1 ou 3 a un Raspberry Pi CM 4S, siga estes pasos:
- Asegúrate de ter unha imaxe do sistema operativo (SO) Raspberry Pi compatible para a nova plataforma.
- Se usa un núcleo personalizado, review e axusta-lo para a compatibilidade co novo hardware.
- Considere os cambios de hardware descritos no manual para ver as diferenzas entre os modelos.
Detalles da fonte de alimentación
Asegúrate de usar unha fonte de alimentación adecuada que cumpra os requisitos de enerxía do Raspberry Pi CM 4S para evitar problemas.
Uso de E/S de propósito xeral (GPIO) durante o arranque
Comprenda o comportamento de GPIO durante o arranque para garantir a inicialización e o funcionamento correctos dos periféricos ou accesorios conectados.
Preguntas frecuentes (FAQ)
P: Podo usar un CM 1 ou CM 3 nunha ranura de memoria como dispositivo SODIMM?
R: Non, estes dispositivos non se poden usar nunha ranura de memoria como dispositivo SODIMM. O factor de forma está deseñado especificamente para a compatibilidade cos modelos Raspberry Pi CM.
Introdución
Este documento técnico é para aqueles que desexan pasar de usar un módulo de cálculo Raspberry Pi (CM) 1 ou 3 a un Raspberry Pi CM 4S. Hai varias razóns polas que isto pode ser desexable:
- Maior potencia de computación
- Máis memoria
- Saída de maior resolución ata 4Kp60
- Mellor dispoñibilidade
- Maior vida útil do produto (a última vez que comprou non antes de xaneiro de 2028)
Desde a perspectiva do software, o paso de Raspberry Pi CM 1/3 a Raspberry Pi CM 4S é relativamente indolor, xa que unha imaxe do sistema operativo (SO) de Raspberry Pi debería funcionar en todas as plataformas. Non obstante, se está a usar un núcleo personalizado, haberá que ter en conta algunhas cousas no movemento. Os cambios de hardware son considerables e as diferenzas descríbense nunha sección posterior.
Terminoloxía
Pila de gráficos legado: unha pila de gráficos totalmente implementada no blob de firmware VideoCore cunha interface de programación de aplicacións shim exposta ao núcleo. Isto é o que se utilizou na maioría dos dispositivos Raspberry Pi Ltd Pi desde o lanzamento, pero está sendo substituído gradualmente por (F)KMS/DRM.
FKMS: Configuración do modo de núcleo falso. Aínda que o firmware aínda controla o hardware de baixo nivel (por exemploampcomo os portos HDMI, Display Serial Interface, etc.), as bibliotecas estándar de Linux utilízanse no propio núcleo.
KMS: o controlador completo de configuración do modo kernel. Controla todo o proceso de visualización, incluíndo falar directamente co hardware sen interacción do firmware.
DRM: Direct Rendering Manager, un subsistema do núcleo de Linux utilizado para comunicarse con unidades de procesamento gráfico. Usado en colaboración con FKMS e KMS.
Comparación de módulos de cálculo
Diferenzas funcionais
A seguinte táboa dá unha idea das diferenzas eléctricas e funcionais básicas entre os modelos.
| Característica | CM 1 | CM 3/3+ | CM 4S |
| Procesador | BCM2835 | BCM2837 | BCM2711 |
| Memoria de acceso aleatorio | 512 MB | 1 GB | 1 GB |
| Memoria incorporada MultiMediaCard (eMMC). | — | 0/8/16/32 GB | 0/8/16/32 GB |
| Ethernet | Ningún | Ningún | Ningún |
| Bus serie universal (USB) | 1 × USB 2.0 | 1 × USB 2.0 | 1 × USB 2.0 |
| HDMI | 1 × 1080p60 | 1 × 1080p60 | 1 × 4K |
| Factor de forma | SODIMM | SODIMM | SODIMM |
Diferenzas físicas
O factor de forma Raspberry Pi CM 1, CM 3/3+ e CM 4S baséase nun conector de módulo de memoria dual en liña (SODIMM) de pequeno contorno. Isto proporciona unha ruta de actualización fisicamente compatible entre estes dispositivos.
NOTA
Estes dispositivos non se poden utilizar nunha ranura de memoria como dispositivo SODIMM.
Detalles da fonte de alimentación
O Raspberry Pi CM 3 require unha fonte de alimentación (PSU) externa de 1.8 V. O Raspberry Pi CM 4S xa non usa un carril PSU externo de 1.8 V polo que estes pinos do Raspberry Pi CM 4S xa non están conectados. Isto significa que os zócalos futuros non necesitarán instalar o regulador, o que simplifica a secuencia de encendido. Se as placas existentes xa teñen unha PSU de +1.8 V, non se producirá ningún dano ao Raspberry Pi CM 4S.
O Raspberry Pi CM 3 usa un sistema BCM2837 nun chip (SoC), mentres que o CM 4S usa o novo SoC BCM2711. O BCM2711 ten moito máis potencia de procesamento dispoñible, polo que é posible, de feito probable, que consuma máis enerxía. Se isto é un problema, limitar a taxa de reloxo máxima en config.txt pode axudar.
Uso de E/S de propósito xeral (GPIO) durante o arranque
O arranque interno da Raspberry Pi CM 4S comeza a partir dunha memoria de só lectura programable (EEPROM) borrable electrónicamente da interface de periférico en serie interna (SPI) usando os pinos BCM2711 GPIO40 a GPIO43; unha vez que se completa o arranque, os GPIO BCM2711 cámbianse ao conector SODIMM e así compórtanse como no Raspberry Pi CM 3. Ademais, se é necesaria unha actualización no sistema da EEPROM (isto non se recomenda), entón os pinos GPIO GPIO40 a GPIO43 do BCM2711 volven estar conectados á EEPROM SPI, polo que estes pinos GPIO no O conector SODIMM xa non está controlado polo BCM2711 durante o proceso de actualización.
Comportamento GPIO ao acender inicialmente
As liñas GPIO poden ter un punto moi breve durante o arranque onde non se tiran abaixo ou alto, polo que o seu comportamento é imprevisible. Este comportamento non determinista pode variar entre o CM3 e o CM4S, e tamén con variacións de lotes de chip no mesmo dispositivo. Na maioría dos casos de uso, isto non ten ningún efecto sobre o uso, porén, se tes unha porta MOSFET conectada a un GPIO de tres estados, isto podería arriscar a que as capacidades perdidas manteñan voltios e acendan calquera dispositivo conectado abaixo. É unha boa práctica asegurarse de que no deseño da placa se incorpore unha resistencia de purga de porta a terra, xa sexa usando CM3 ou CM4S, para que estas cargas capacitivas sexan eliminadas.
Os valores suxeridos para a resistencia están entre 10K e 100K.
Desactivando eMMC
No Raspberry Pi CM 3, EMMC_Disable_N evita eléctricamente que os sinais accedan ao eMMC. No Raspberry Pi CM 4S, este sinal é lido durante o arranque para decidir se se debe usar o eMMC ou o USB para o arranque. Este cambio debería ser transparente para a maioría das aplicacións.
EEPROM_WP_N
O Raspberry Pi CM 4S arranca desde unha EEPROM integrada que se programa durante a fabricación. A EEPROM ten unha función de protección contra escritura que se pode activar mediante software. Tamén se proporciona un pin externo para soportar a protección contra escritura. Este pin do pinout SODIMM era un pin de terra, polo que, por defecto, se a protección contra escritura está activada a través do software, a EEPROM está protexida contra escritura. Non se recomenda que a EEPROM se actualice no campo. Unha vez que se complete o desenvolvemento dun sistema, a EEPROM debe estar protexida contra escritura mediante software para evitar cambios no campo.
Requírense cambios de software
Se está a usar un sistema operativo Raspberry Pi totalmente actualizado, os cambios de software necesarios ao moverse entre as placas de Raspberry Pi Ltd son mínimos; o sistema detecta automaticamente que tarxeta está en execución e configurará o sistema operativo de forma adecuada. Así, por example, pode mover a súa imaxe do sistema operativo dun Raspberry Pi CM 3+ a un Raspberry Pi CM 4S e debería funcionar sen cambios.
NOTA
Debes asegurarte de que a instalación do teu sistema operativo Raspberry Pi estea actualizada pasando polo mecanismo de actualización estándar. Isto garantirá que todo o firmware e o software do núcleo son axeitados para o dispositivo en uso.
Se estás a desenvolver a túa propia compilación mínima do núcleo ou tes algunha personalización no cartafol de arranque, pode haber algunhas áreas nas que teñas que asegurarte de que estás a usar a configuración, as superposicións e os controladores correctos.
Aínda que usar un sistema operativo Raspberry Pi actualizado debería significar que a transición é bastante transparente, para algunhas aplicacións "bare metal" é posible que algúns enderezos de memoria cambiasen e sexa necesaria unha recompilación da aplicación. Consulte a documentación dos periféricos BCM2711 para obter máis detalles sobre as funcións adicionais do BCM2711 e rexistrar enderezos.
Actualizando o firmware nun sistema antigo
Nalgunhas circunstancias pode non ser posible actualizar unha imaxe á última versión do sistema operativo Raspberry Pi. Non obstante, a placa CM4S aínda necesitará un firmware actualizado para funcionar correctamente. Hai un documento branco dispoñible de Raspberry Pi Ltd que describe a actualización do firmware en detalle, pero, en resumo, o proceso é o seguinte:
Descarga o firmware files do seguinte lugar: https://github.com/raspberrypi/firmware/archive/refs/heads/stable.zip
Este zip file contén varios elementos diferentes, pero os que nos interesan neste stage están no cartafol de arranque.
O firmware files teñen nomes da forma start*.elf e o seu soporte asociado files arranxo*.dat.
O principio básico é copiar o inicio e arranxo necesarios files deste zip file para substituír o mesmo nomeado files na imaxe do sistema operativo de destino. O proceso exacto dependerá de como se configure o sistema operativo, pero como example, así é como se faría nunha imaxe do sistema operativo Raspberry Pi.
- Extrae ou abre o zip file para que poida acceder ao necesario files.
- Abre o cartafol de inicio na imaxe do sistema operativo de destino (pode estar nunha tarxeta SD ou nunha copia baseada en disco).
- Determine que start.elf e fixup.dat files están presentes na imaxe do SO de destino.
- Copia eses files desde o arquivo zip ata a imaxe de destino.
Agora a imaxe debería estar lista para usar no CM4S.
Gráficos
Por defecto, o Raspberry Pi CM 1–3+ usa a pila de gráficos legados, mentres que o Raspberry Pi CM 4S usa a pila de gráficos KMS.
Aínda que é posible usar a pila de gráficos legados no Raspberry Pi CM 4S, esta non admite a aceleración 3D, polo que recoméndase pasar a KMS.
HDMI
Aínda que o BCM2711 ten dous portos HDMI, só o HDMI-0 está dispoñible no Raspberry Pi CM 4S, e este pódese controlar ata 4Kp60. Todas as outras interfaces de visualización (DSI, DPI e composta) non se modifican.
Raspberry Pi é unha marca comercial de Raspberry Pi Ltd
Raspberry Pi Ltd
Documentos/Recursos
 |
Módulo de cálculo Raspberry Pi CM 1 4S [pdfGuía do usuario CM 1, CM 1 Módulo de cálculo 4S, módulo de cálculo 4S, módulo de cálculo, módulo |
