Raspberry Pi 计算模块 4 用户指南

Raspberry Pi 产品（包括数据表）的技术和可靠性数据（包括不时修改的数据）（“资源”）由 Raspberry Pi LTD（“RPL”）“按原样”提供，任何明示或暗示的保证，包括但不限于适销性和针对特定用途的适用性的暗示保证，在适用法律允许的最大范围内均不承担任何责任。在任何情况下，RPL 均不对任何直接、间接、偶然、特殊、惩戒性或后果性损害（包括但不限于采购替代商品或服务、使用、数据或利润的损失或业务中断）无论如何造成，也无论基于何种责任理论，无论是合同、严格责任还是因使用资源而以任何方式引起的侵权行为（包括疏忽或其他），即使已被告知有此类损害的可能性。

RPL 保留随时对资源或其中描述的任何产品进行任何增强、改进、修正或任何其他修改的权利，恕不另行通知

这资源适用于具有适当设计知识水平的熟练用户。用户自行负责选择和使用资源以及其中描述的任何产品的应用。用户同意赔偿并免除 RPL 因使用资源而产生的任何责任、费用、损害或其他损失。

RPL 仅允许用户将资源与 Raspberry Pi 产品结合使用。禁止将资源用于其他任何用途。不授予任何其他 RPL 或其他第三方知识产权许可。

高风险活动Raspberry Pi 产品并非设计、制造或预期用于需要故障安全性能的危险环境，例如核设施、飞机导航或通信系统、空中交通管制、武器系统或安全关键应用（包括生命支持系统和其他医疗设备）的运行，在这些环境中，产品故障可能直接导致死亡、人身伤害或严重的物理或环境损害（“高风险活动”）。RPL 明确否认对高风险活动适用性的任何明示或暗示保证，并且对于在高风险活动中使用或包含 Raspberry Pi 产品不承担任何责任。

Raspberry Pi 产品受 RPL 约束 标准条款。 RPL 提供的资源不会扩大或以其他方式修改 RPL 的 标准条款 包括但不限于其中表达的免责声明和保证。

文档版本历史

发布	日期	描述
1	2025年3月	初始版本。本文档主要基于“Raspberry Pi 计算模块 5 前瞻性指引”白皮书。

文件范围

本文档适用于以下树莓派产品：

Pi 0

Pi 1

Pi 2

Pi 3

Pi 4

Pi 400

Pi 5

Pi 500

CM1

CM3

CM4

CM5

微微

Pico2

全部

介绍

Raspberry Pi 计算模块 5 延续了 Raspberry Pi 的传统，采用最新的旗舰 Raspberry Pi 计算机，打造出一款适用于嵌入式应用的小型、硬件等效的产品。Raspberry Pi 计算模块 5 与 Raspberry Pi 计算模块 4 具有相同的紧凑外形，但性能更高，功能更完善。当然，Raspberry Pi 计算模块 4 和 Raspberry Pi 计算模块 5 之间存在一些差异，本文将对此进行介绍。

笔记
对于无法使用 Raspberry Pi Compute Module 5 的少数客户，Raspberry Pi Compute Module 4 将至少继续生产到 2034 年。
Raspberry Pi Compute Module 5 数据表应与本白皮书结合阅读。
https://datasheets.raspberrypi.com/cm5/cm5-datasheet.pdf

主要特点

Raspberry Pi 计算模块 5 具有以下特点：

四核 64 位 Arm Cortex-A76 (Armv8) SoC，主频 2.4GHz
2GB、4GB、8GB 或 16GB LPDDR4 SDRAM
板载 eMMC 闪存，OGB（精简型号），16GB、32GB 或 64GB 选项

2 个 USB 3.0 端口
1 Gb 以太网接口
2 个 4 通道 MIPI 端口，支持 DSI 和 CSI-2
2 个 HDMI 端口可同时支持 4Kp60
28个GPIO引脚
板载测试点可简化生产编程
底部内置 EEPROM，提高安全性
板载 RTC（通过 100 针连接器连接外部电池）
板载风扇控制器
板载 Wi-Fi®/蓝牙（取决于 SKU）
单通道 PCIe 2.0′
Type-C PD PSU 支持

笔记
并非所有 SDRAM/eMMC 配置均适用。请咨询我们的销售团队。
在某些应用中可以使用 PCIe Gen 3.0，但尚未得到官方支持。

Raspberry Pi 计算模块 4 兼容性

对于大多数客户来说，Raspberry Pi 计算模块 5 将与 Raspberry Pi 计算模块 4 引脚兼容。
Raspberry Pi Compute Module 5 和 Raspberry Pi Compute Module 4 型号之间已删除/更改以下功能：

复合视频
Raspberry Pi 5 上可用的复合输出未在 Raspberry Pi Compute Module 5 上路由
双通道 DSI 端口
Raspberry Pi Compute Module 5 上有两个 4 通道 DSI 端口，与 CSI 端口复用，总共两个

双通道CSI端口
Raspberry Pi Compute Module 5 上有两个 4 通道 CSI 端口，与 DSI 端口复用，总共两个
2个ADC输入

记忆

Raspberry Pi Compute Module 4 的最大内存容量为 8GB，而 Raspberry Pi Compute Module 5 则提供 16GB RAM 版本。

与 Raspberry Pi Compute Module 4 不同，Raspberry Pi Compute Module 5 没有 1GB RAM 版本。

模拟音频

模拟音频可以复用到 Raspberry Pi 计算模块 5 上的 GPIO 引脚 12 和 13，方式与 Raspberry Pi 计算模块 4 相同。

使用以下设备树覆盖将模拟音频分配给这些引脚：

由于 RP1 芯片的勘误，GPIO 引脚 18 和 19 可用于 Raspberry Pi 计算模块上的模拟音频
4、没有连接到Raspberry Pi Compute Module 5上的模拟音频硬件，无法使用。

笔记
输出的是比特流，而不是真正的模拟信号。平滑电容器和 ampIO 板上需要放大器来驱动线路电平输出。

USB 启动的变更

仅支持通过引脚 134/136 和 163/165 上的 USB 3.0 端口从闪存驱动器进行 USB 启动
Raspberry Pi 计算模块 5 不支持 USB-C 端口上的 USB 主机启动
与 BCM2711 处理器不同，BCM2712 在 USB-C 接口上没有 XHCI 控制器，只有 103/105 引脚上的 DWC2 控制器。使用 1800t 启动是通过这些引脚完成的。

更改为模块复位和掉电模式

1/0 引脚 92 现在设置为 w 按钮而不是 sus PG，这意味着您需要使用 PMIC EN 来重置模块。

PRIC ENABLE 信号会重置 PMIC，进而重置 SoC。您可以 view PRIC EN 在被驱动至低电平并释放时，其功能类似于在 Raspberry Pi Compute Module 4 上将 tus Po 驱动至低电平并释放它。

Raspberry Pi 计算模块 4 的另一个优势是能够通过 nEXTRST 信号重置外设。Raspberry Pi 计算模块 5 将在 CAM GPIOT 上模拟此功能。

全球 EN/PHIC EN 直接连接到 PMIC，完全绕过操作系统。在 Raspberry Pi 计算模块 5 上，使用
全球英语/PHIC Es 执行硬（但不安全）关机

如果在使用现有的 10 板时需要保留切换 I/O 引脚 92 以启动硬重置的功能，则应在软件级别拦截按钮；它不是调用系统关闭，而是可用于生成软件中断，并从那里直接触发系统重置（例如写入 S）

处理电源按钮的设备树条目（arch/arm64/boot/dts/broadcom/bcm2712-rpi-cm5.dtsi）。

代码 116 是内核的 KEY POWER 事件的标准事件代码，并且操作系统中有一个针对此事件的处理程序。

如果您担心固件或操作系统崩溃导致电源键无响应，Raspberry Pi 建议使用内核看门狗。Raspberry Pi 操作系统已通过设备树支持 ARM 看门狗，并且可以根据具体用例进行定制。此外，长按/拉动 PIR 按钮（7 秒）将导致 PMIC 的内置处理器关闭设备。

详细的引脚排列变化

CAM1 和 DSI1 信号具有双重用途，可用于 CSI 摄像机或 DSI 显示器。

Raspberry Pi Compute Module 4 上之前用于 CAMO 和 DSIO 的引脚现在支持 Raspberry Pi Compute Module 5 上的 USB 3.0 端口。

Raspberry Pi 计算模块 4 的原 VBAC COMP 引脚现在是一个支持 VBUS 的引脚，用于连接两个 USB 3.0 端口，并且为高电平有效。Raspberry Pi 计算模块 4 在 HDMI、SDA、SCL、HPD 和 CEC 信号上提供了额外的 ESD 保护。由于空间限制，Raspberry Pi 计算模块 5 取消了这项保护。如果需要，可以在底板上安装 ESD 保护，尽管 Raspberry Pi 有限公司并不认为这是必不可少的。

别针	CM4	CM5	评论
16	同步输入	范塔乔	风扇转速输入
19	以太网 nLED1	粉丝_pwn	风扇PWM输出
76	预订的	VBAT	RTC 电池。注意：即使 CM5 已通电，也会有几 uA 的恒定负载。
92	运行_PG	PWR_按钮	复制 Raspberry Pi 5 上的电源按钮。短按表示设备唤醒或关机。长按强制关机。
93	nRPI启动	nRPI启动	如果 PWR_Button 为低电平，则该引脚在通电后也会短暂地设置为低电平。
94	模拟IP1	CC1	该引脚可以连接到 Type-C USB 连接器的 CC1 线，以使 PMIC 能够协商 5A。
96	模拟IP0	CC2	该引脚可以连接到 Type-C USB 连接器的 CC2 线，以使 PMIC 能够协商 5A。
99	全球_EN	PMIC_ENABLE	沒有外部變化。
100	nEXTRST	CAM_GPIO1	在 Raspberry Pi 计算模块 5 上拉起，但可以强制低以模拟重置信号。
104	预订的	PCIE_DET_nWAKE	PCIE nWAKE。使用 8.2K 电阻上拉至 CM5_3v3。
106	预订的	PCIE_PWR_EN	指示 PCIe 设备是否可以上电或断电。高电平有效。
111	VDAC_COMP	VBUS_EN	输出表示应启用 USB VBUS 的信号。
128	摄像头0_D0_N	USB3-0-RX_N	可能零件编号已互换。
130	CAM0_D0_P	USB3-0-RX_P	可能零件编号已互换。
134	摄像头0_D1_N	USB3-0-DP	USB 2.0信号。
136	CAM0_D1_P	USB3-0-DM	USB 2.0信号。
140	CAM0_C_N	USB3-0-TX_N	可能零件编号已互换。
142	CAM0_C_P	USB3-0-TX_P	可能零件编号已互换。
157	DSI0_D0_N	USB3-1-RX_N	可能零件编号已互换。
159	DSI0_D0_P	USB3-1-RX_P	可能零件编号已互换。
163	DSI0_D1_N	USB3-1-DP	USB 2.0信号。
165	DSI0_D1_P	USB3-1-DM	USB 2.0信号。
169	DSI0_C_N	USB3-1-TX_N	可能零件编号已互换。
171	DSI0_C_P	USB3-1-TX_P	可能零件编号已互换。

除上述内容外，PCIe CLK 信号不再电容耦合。

印刷电路板

Raspberry Pi Compute Module 5 的 PCB 比 Raspberry Pi Compute Module 4 的 PCB 更厚，厚度为 1.24mm+/-10%。

轨道长度

HDMI0 轨道长度已更改。每个 P/N 对保持匹配，但对于现有主板，线对之间的偏移现在小于 1 毫米。这不太可能造成影响，因为线对之间的偏移可能达到 25 毫米左右。

HDMI1 轨道长度也发生了变化。每个 P/N 对保持匹配，但对于现有主板，线对之间的偏移现在小于 5 毫米。这不太可能造成影响，因为线对之间的偏移可能在 25 毫米左右。
以太网轨道长度已更改。每个 P/N 对仍然保持匹配，但对于现有主板，线对之间的偏移现在小于 4 毫米。这不太可能造成影响，因为线对之间的偏移可能在 12 毫米左右。

连接器

两个 100 针连接器已更换为其他品牌。这些连接器与现有连接器兼容，但已在高电流下进行测试。主板上的配套部件是 Amp苯酚部件号 10164227-1001A1RLF

功率预算

由于 Raspberry Pi 计算模块 5 的性能远高于 Raspberry Pi 计算模块 4，因此其功耗也会更高。电源设计应考虑最高 2.5A 的 SV 电流。如果这会影响现有主板设计，可以降低 CPU 时钟频率以降低峰值功耗。

固件监控 USB 的电流限制，这实际上意味着 usb mas surrant，启用 在 CM5 上始终为 1，因此 10 板设计应考虑所需的总 USB 电流。

固件将通过设备树报告检测到的电源功能（如果可能）。在正在运行的系统上，请参阅 /proc/设备树/选择/poser/这些 files 存储为 32 位大端二进制数据。

软件变更/要求

从软件角度 viewRaspberry Pi 计算模块 4 和 Raspberry Pi 计算模块 5 之间的硬件变化通过新的设备树向用户隐藏 files，这意味着大多数遵循标准 Linux API 的软件无需更改即可运行。设备树 file确保在启动时加载正确的硬件驱动程序。
设备树 file可以在 Raspberry Pi Linux 内核树中找到。例如amp乐：
https://github.com/raspberrypi/linux/blob/rpi-612.y/arch/arm64/boot/dis/broadcom/bom2712-pi-om5.dtsi.

建议迁移至 Raspberry Pi 计算模块 5 的用户使用下表所示的软件版本或更高版本。虽然不强制要求使用 Raspberry Pi OS，但其操作系统具有参考价值，因此将其纳入表中。

软件	版本	日期	笔记
树莓派操作系统	书虫 (12)
固件		自 2025 年 3 月 10 日起	看 https://pip.raspberrypi.com/categories/685-app-notes-guides- 白皮书/文档/RP-003476-WP/Updating-Pi-firmware.pdf 了解如何在现有镜像上升级固件。请注意，Raspberry Pi 计算模块 5 设备已预装相应的固件
核心	6.12.x	从 2025	这是 Raspberry Pi OS 中使用的内核

从专有驱动程序迁移到标准 Linux API/库/
固件

下面列出的所有更改都是 2023 年 4 月从 Raspberry Pi OS Bullseye 过渡到 Raspberry Pi OS Bookworm 的一部分。虽然 Raspberry Pi 计算模块 5 能够使用较旧的已弃用 API（因为所需的旧固件仍然存在），但 Raspberry Pi 计算模块 XNUMX 并非如此。

Raspberry Pi 计算模块 5 与 Raspberry Pi 5 一样，现在依赖于 DRM（直接渲染管理器）显示堆栈，而不是通常称为 DispmanX 的传统堆栈。Raspberry Pi 计算模块 5 上没有 DispmanX 的固件支持，因此迁移到 DRM 至关重要。

类似的要求也适用于相机，Raspberry Pi Compute Module 5 仅支持 libcamera 库的 API，因此使用旧固件 MMAL API 的旧应用程序（例如 raspi-still 和 rasps-vid）不再运行。
使用 OpenMAX API（摄像头、编解码器）的应用程序将无法在 Raspberry Pi Compute Module 5 上运行，因此需要重写以使用 V4L2。例如amp该文件可以在 libcamera-apps GitHub 存储库中找到，它用于访问 H264 编码器硬件。

OMXPlayer 不再受支持，因为它也使用 MMAL API 进行视频播放，您应该使用 VLC 应用程序。这些应用程序之间不兼容命令行：有关使用方法的详细信息，请参阅 VLC 文档。
Raspberry Pi 之前发布过一份白皮书，更详细地讨论了这些变化： https://pip.raspberrypi.com/categories/685-app-notes-guides-whitepapers/documents/RP-006519-WP/Transitioning-from-Buliseye-to-Bookworm.pdf.

附加信息

虽然与从 Raspberry Pi Compute Module 4 到 Raspberry Pi Compute Module 5 的过渡没有严格关系，但 Raspberry Pi Ltd 发布了新版本的 Raspberry Pi Compute Module 配置软件，并且还有两个发行版生成工具，Raspberry Pi Compute Module 5 的用户可能会觉得有用。

rpi-sb-provisioner 是一款适用于 Raspberry Pi 设备的极简输入、自动安全启动配置系统。它完全免费下载和使用，您可以在我们的 GitHub 页面上找到： https://github.com/raspberrypi/rpi-sb-provisioner.

皮根是用于创建官方 Raspberry Pi OS 镜像的工具，但第三方也可以使用它来创建自己的发行版。对于需要客户根据特定用例构建基于 Raspberry Pi OS 的自定义操作系统的 Raspberry Pi 计算模块应用程序，建议使用此方法。此工具也可免费下载和使用，可在此处找到： https://github.com/RPi-Distro/pi-gen。pi-gen 工具与 rpi-sb-provisioner 良好集成，提供生成安全启动操作系统映像并在 Raspberry Pi Compute Module 5 上实现它们的端到端流程。

rpi-图像生成 是一个新的图像创建工具（https://github.com/raspberrypi/rpi-image-gen) 可能更适合更轻量级的客户发行版

对于启动和测试，以及不需要完整配置系统的情况，rpiboot 仍然可在 Raspberry Pi Compute Module 5 上使用。Raspberry Pi Ltd 建议使用运行最新版本的 Raspberry Pi OS 和最新 rathoot 的主机 Raspberry Pi SBC。 https://github.com/raspberrypi/usbboot运行的时候必须使用“大容量存储小工具”选项 rpiboot， 因为以前基于固件的选项不再受支持。

联系方式，了解更多信息

请联系
applications@iraspberrypi.com
如果您对本白皮书有任何疑问。
Web: www.raspberrypi.com

文件/资源

Raspberry Pi 计算模块 4 [pdf] 用户指南
计算模块 4，模块 4

参考

用户手册

版权页