29. Februar 2012 Unsere Welt hat sich ein wenig zum Besseren verändert. Die Raspberry Pi Foundation hat den Beginn des Verkaufs kleiner Single-Board-Computer unter dem Markennamen Raspberry Pi angekündigt. Zu Beginn des Verkaufs war der Kauf eines Geräts nicht einfach, aber nach und nach war der Markt gesättigt. Ab Juli 2012 konnte man endlich in den Laden gehen und den ersten Malinka über das Internet kaufen oder bestellen. Der Raspberry Pi Model B ist ein Single-Board-Linux-Computer mit einem 700-MHz-Prozessor und 0,5 GB RAM-, USB-, Ethernet- und 26 GPIO-Pins, über die Sie externe Karten, Ein- / Ausgabegeräte und Aktoren anschließen können. Das Gerät, das auf einer relativ kostengünstigen vierschichtigen Platine mit geringen Kosten und einem Endbenutzerpreis von 35 US-Dollar basiert, ist so gut verarbeitet, dass die Alpha-Version des Raspberry Pi Model B die Hardware Design-Nominierung für die ARM TechCon 2011 gewonnen hat.
Der Computer entwickelte sich, die Familie wuchs. Während der Hauptzweig immer leistungsfähigere Prozessoren und moderne Hardware erhielt (zum Beispiel verfügt das 3B + -Modell über einen 64-Bit-Quad-Core-Prozessor mit einer Taktfrequenz von 1,4 GHz, 1 GB RAM, vier USB-Anschlüsse, Wi-Fi 802.11ac und Bluetooth 4.2). Darüber hinaus wurde die Raspberry Pi Zero-Familie mit einem auf 65 × 30 mm reduzierten Motherboard entwickelt, das nur 5 US-Dollar kostet (10 US-Dollar für die Version des Raspberry Pi Zero W mit Wi-Fi 802.11n).
Vor kurzem hat die Raspberry Pi Foundation eine neue Version ihres Minicomputers vorgestellt - Raspberry Pi 4. Die „Vier“ kündigten einen 64-Bit-Cortex-A72-Quad-Core-Prozessor mit einer Taktrate von 1,5 GHz als Teil der Unterstützung von SoC Broadcom BCM2711, zwei USB 2.0- und zwei USB 3.0-, Bluetooth 5.0-Prozessoren an zwei Monitore. GPU VideoCore VI kann 4K-Videostreams mit 60 fps verarbeiten. Jetzt können Sie endlich die Größe des Arbeitsspeichers auswählen - 1, 2 oder 4 GB LPDDR4 SDRAM.
Der Raspberry Pi wurde millionenfach verkauft und hat einen völlig neuen Markt für tragbare Einplatinencomputer und ein Beispiel für eine Reihe alternativer Designs eröffnet. Mal sehen, mit Raspberry Pi 3B + als Ausgangspunkt (Raspberry Pi 4 ist noch nicht zum Kauf verfügbar, ich hoffe, das Quartett wird bald verfügbar sein), dass wir Wettbewerbern anbieten können, deren Entwicklung sie in ziemlich ungewöhnliche ökologische Nischen geworfen hat. und wie viel wir als Käufer für diese Forschung bezahlen müssen. In Beschreibungen konkurrierender Computer werden wir versuchen, wenn möglich alle verfügbaren Hardwarevorteile der Teilnehmer zu erwähnen. Dies macht die Beschreibung etwas trocken, aber Sie können ganz sicher den Rechenkern für Ihr zukünftiges Projekt auswählen.
Orange pi prime
Es unterscheidet sich vom Raspberry Pi 3 zum Besseren durch das Vorhandensein von 2 GB RAM und den im SoC AllWinner H5 integrierten GPU-Beschleuniger Mali-450, mit dem Sie 2K-Videos abspielen können. Unter den interessanten Merkmalen ist das Vorhandensein eines IR-Empfängers erwähnenswert; Die Karte kann über die Fernbedienung oder über einige Modelle von Mobiltelefonen mit integrierter IR-LED gesteuert werden, z. B. Redmi Note 7. Von den nicht standardmäßigen Geräten gibt es auch ein eingebautes Mikrofon und eine CSI-Videoschnittstelle, die Videostreams mit bis zu 1080p bei 30 fps unterstützt.
Auf einer 98 × 60-mm-Karte war Platz für einen Steckplatz für Speicherkarten (bis zu 32 GB), Wi-Fi 802.11 b / g / n, Bluetooth 4.0, Gigabit-Ethernet, vier USB (drei USB 2.0-Hosts und ein USB 2.0-OTG) und GPIO-Kamm mit vierzig Kontakten. Es gibt sogar einen separat abgeleiteten UART mit TTL-Levels, sodass Sie die Linux-Startdetails im Terminal anzeigen können. Von den Audiogeräten gibt es neben dem oben erwähnten Mikrofon auch einen linearen Ausgang und einen Audioausgang in HDMI. Der Videobeschleuniger unterstützt OpenGL ES 2.0 und OpenVG 1.1. Zu den unterstützten Betriebssystemen gehören Ubuntu, Debian und Android 5.1.
Generell muss ich sagen, dass Orange Pi einer der erfolgreichsten Konkurrenten von Raspberry bleibt. Orange wurde auch zum Vorläufer einer ganzen Reihe heterogener Single-Board-Computer, darunter
Orange Pi 4G-IOT (mit integriertem GSM / GPS / LTE-Modul) und
Orange Pi Zero (optional mit PoE betrieben), sodass Sie es in das Fern-Ethernet-Segment einbinden können Netzwerk ohne separate Stromversorgung).
UPD : Über die Nachteile speziell Orange Pi 2G-IOT gibt es einen separaten
Artikel id_potassium_chloride . Seien Sie auf der Hut!
Banane pi m3
Zusammen mit Orange ist die von der chinesischen Firma SinoVoip entwickelte Banane ein weiterer „Obst“ -Zweig, der seit dem Aufkommen von Raspberry gut gewachsen ist. Nach dem Raspberry Wake veröffentlichte Banana konsequent die Modelle Banana Pi M1, M1 Plus, M2 Plus, M2 Ultra, M2 Zero und M3.
Das aktuelle Flaggschiff Banana Pi M3 basiert auf dem Allwinner A83T SoC mit acht Kernen (ARM Cortex-A7-Prozessoren, PowerVR SGX544MP1-Grafikprozessor), der auf 1,8 GHz getaktet ist und in einer Umgebung mit 2 GB RAM und 8 GB Flash-Speicher arbeitet. Neben Gigabit-Ethernet, zwei USB-, Wi-Fi 802.11 b / g / n-, Bluetooth 4.0- und HDMI-Geräten befindet sich SATA auf der Karte. Wie der Orange Pi Prime verfügt der M3 über einen IR-Empfänger, eine CSI-Videoschnittstelle, einen Debug-UART, ein Mikrofon, einen Line-Out und einen HDMI-Audioausgang. Im Gegensatz zu Orange verfügt Banana über eine MIPI-DSI-Anzeigeschnittstelle in Kombination mit I2C für den Touchscreen. Natürlich gibt es einen GPIO-Kamm mit vierzig Kontakten.
Rock64
Der Rock64-Einplatinencomputer ist bereits mit 4 GB RAM ausgestattet und versorgt den 64-Bit-ARM Cortex A53. Das Video-Subsystem kann 4K-Streams mit einer Frequenz von 60 fps verarbeiten. Das Gerät wird mit POE betrieben. Das Grafiksubsystem ARM Mali 450MP2 entspricht OpenGL ES 2.0, OpenVG1.1. Debian, Cent OS, Fedora und Android 8 wurden auf Rock64 portiert. Im Allgemeinen sollte beachtet werden, dass die Entwickler und Enthusiasten dieses Computers eine große Anzahl von Linux-basierten Betriebssystemen darauf portiert haben. Rock64 verfügt über eine umfangreiche, detaillierte Dokumentation und eine lebhafte, aktive Community. Unter Berücksichtigung guter Hardwarespezifikationen und sparsamer Preise ist dieses Single-Board ein guter Kandidat für den Ersatz des Raspberry Pi 3 in Projekten mit erhöhten Hardwareanforderungen.
Rock64-Entwickler haben großzügig 64 GPIO-Pins gegossen und Ethernet-Signale an diese ausgegeben. Wenn Sie also verzweigte externe Peripheriegeräte auf einer einzigen Karte steuern möchten, schauen Sie sich diesen Computer genauer an. Darüber hinaus gibt es USB3.0.
Rock64 hat einen älteren Bruder,
ROCKPro64 , der auf dem 64-Bit-Rockchip RK3399 mit vier Kernen (vier ARM Cortex A53 plus zwei ARM Cortex A72) mit 4 GB LPDDR4 und zwei USB 3.0 basiert. PINE64, ein Hersteller von Rock64 und ROCKPro64, ist im Allgemeinen ein würdiges Beispiel für ein DIY-Geschäft. Die Jungs gehen den Weg, geschlagen von Pionieren wie Sparkfun oder Adafruit, die gezeigt haben, dass Sie Ihre Entwicklung mit einer vollständigen Konstruktionsdokumentation versorgen und gleichzeitig ein wirtschaftlich profitables Unternehmen sein können.
ASUS Bastelbrett S.
Tinker basiert auf SoC Rockchip RK3288 mit einem Quad-Core-ARM-Cortex-A17-Prozessor und läuft auf TinkerOS basierend auf Debian. Sie können Android installieren. Der Mali-T760 MP4-Videoprozessor unterstützt OpenGL ES 3.1, OpenCL 1.1, Renderscript und Direct3D 11.1.
Der GPIO-Kamm hat eine Farbcodierung, sodass es beim Anschließen externer Geräte etwas schwieriger ist, einen Fehler zu machen. Ein kleiner passiver Kühler, der auf das Prozessorgehäuse geklebt ist und separat von Konkurrenzplatinen gekauft wird, ist bereits sorgfältig im Standardkit enthalten.
Das Asus Tinker Board S hatte einen jüngeren Bruder, das
Asus Tinker Board ohne
integrierten Flash-Speicher, hatte jedoch keinen großen Erfolg und ist nun praktisch vom Markt verschwunden.
Libre Computer Renegade und Renegade Elite
Renegade oder der Libre Computer ROC-Rk3328-CC Renegade ist so konzipiert, dass er Raspberry so ähnlich wie möglich ist. Sie können beispielsweise den ROC-Rk3328-CC direkt in den für Malinka gekauften Koffer legen.
Der SoC RK-3328 basiert auf einem Quad-64-Bit-ARM-Cortex-A53-Prozessor mit einer Betriebsfrequenz von bis zu 1,5 GHz. SoC ist das gleiche wie in Rock64, daher haben Sie hier auch die gleiche Mali 450MP2-GPU mit einer Betriebsfrequenz von 500 MHz. Bei der Bestellung haben Sie die Möglichkeit, die Größe des Arbeitsspeichers zu variieren. Sie können zwischen 1 GB DDR4 (dann kostet der Computer 35 USD), 2 GB für 50 USD oder 4 GB für 80 USD wählen. Von den Betriebssystemen sind derzeit Ubuntu 18.04, Debian 9, OpenMediaVault 4, Station OS und Android 7.1 verfügbar.
Wie die Asus Tinker-Karte (ohne S-Index) verfügt Renegade nicht über einen integrierten Flash-Speicher. Sie müssen einen microSD-Kartensteckplatz oder eine eMMC-Schnittstelle verwenden.
Libre Computer ist einer der Hersteller, die in der neuen Geschäftsnische, die mit dem Raspberry Pi entstanden ist, ein gutes Wachstum verzeichnet haben. Zusätzlich zu Renegade begann Libre Computer im Sommer 2018 mit der Produktion von
Renegade Elite , einem Einplatinencomputer Libre Computer ROC-Rk3328-CC Renegade Elite auf Basis von SoC Rockchip RK3399 mit einem Sechs-Kern-Prozessor (zwei ARM Cortex-A72-Kerne und vier ARM Cortex-A53) und GPU ARM Mali- T860 MP4 mit zwei USB 3.0-Typ-C-Anschlüssen, einem 60-poligen PCIe-Steckplatz, 128 MB integriertem Speicher und einem 60-poligen GPIO-Kamm. Renegade Elite bietet optionale PoE-Unterstützung und kann Linux 4.19 oder Android 8 ausführen.
Odroid h2
Aufgrund seines relativ niedrigen Preises könnte sich der Odroid H2, der auf dem 64-Bit-Intel Celeron Gemini Lake J4105 mit 4 Kernen basiert, durchaus für einen Teil der Marktnische qualifizieren, die von Einplatinencomputern mit ARM-Prozessoren besetzt wird. Wenn Sie x86-kompatible Lösungen bevorzugen, wird Ihnen dieses kleine Motherboard mit einer Größe von 110 × 110 mm, passiver Kühlung, Intel UHD Graphics 600-GPU, PCI-E gen2-Bus und zwei SATA 6 GB / s gefallen.
Gemäß der Intel-Spezifikation beträgt die maximale RAM-Größe 8 GB (SO-DIMM DDR4 2400 MHz, nicht im Lieferumfang enthalten, separat erhältlich, wie bei jedem „Pisyuk“), aber der Hersteller Odroid H2 behauptet, zwei 16-GB-Streifen (insgesamt 32) aufgeklebt zu haben GB) und alles hat perfekt funktioniert. Natürlich unterstützt das Board Windows 10 / Linux x64, DirectX 12, OpenGL 4.3, OGL ES 3.0 und OpenCL 2.0.
Als Alternative zu Odroid H2 können Sie
UDOO X86 in Betracht
ziehen (es gibt Optionen für Intel Pentium N3710 mit 2,56 GHz und Intel Celeron N3160 mit 2,24 GHz).
Arduino Mega 2560
Sie müssen nicht Dr. Xavier vom People X-Franchise sein, um die mentalen Ausrufe einiger Leser zu hören: „Warum was ...! Wo ist Malinka und wo ist Arduinka? Es ist das gleiche wie ein Gepard mit E. coli zu vergleichen! " Ja, ja, das stimmt, Raspberry Pi und Arduino befinden sich in erheblich unterschiedlichen Marktnischen. Wenn Sie sich jedoch die Übersichtstabellen am Ende des Artikels ansehen, werden Sie einen Punkt finden, der zwei dieser sehr unterschiedlichen Entwicklungen in Beziehung setzt. Und dieser Artikel ist der Preis. Ja, sie verlangen 31 US-Dollar für das Arduino Mega 2560 Rev3 und 42 US-Dollar für das
Arduino Uno WiFi Rev2 (wie die schnellsten Leser vermutet haben, ist das Board mit WLAN ausgestattet).
Werfen wir einen Blick auf die Hardware-Füllung dieses „Single-Board-Computers“ (oder müssen Sie die Anführungszeichen weglassen?). 8-Bit-Mikrocontroller ATmega2560 mit einer Taktfrequenz von 16 MHz, 256 KByte Flash-Speicher (davon 8 KByte vom Bootloader belegt), 8 KByte RAM und 4 KByte nichtflüchtigen Speicher. Bei den Kommunikationsfunktionen müssen anstelle der Single-Board-Ethernet-, Wi-Fi- und Bluetooth-Single-Board-Computer, die aus den vorherigen Vergleichsmodellen bekannt waren, beim Arduino Mega 2560 vier UARTs erwähnt werden, von denen einer mit dem integrierten USB-UART-Konverter verbunden ist. Der Konverter selbst ist übrigens auch auf dem AVR-Mikrocontroller ATmega8U2-MU implementiert, aber das ist nicht wichtig, es gibt Optionen mit speziellen FTDI-Chips. Im Allgemeinen wiederholen die Eigenschaften der Karte (wie der zulässige Strom von 20 mA pro Ausgang oder die Fähigkeit, 15 GPIOs als PWM-Ausgänge zu konfigurieren) vorhersehbar die Eigenschaften des Mikrocontrollers, auf dem sie aufgebaut ist. Der Hersteller selbst positioniert Arduino Mega als gute Basis für Hobbyprojekte im Bereich 3D-Druck und Robotik.
Die Arduino-Welt hat ein eigenes Analogon zum Raspberry Pi Zero-Mikrocomputer, dies ist das
Arduino Nano- Board. Das Gerät basiert auf dem ATmega328P-Mikrocontroller mit einer Größe von 18 × 45 mm und verfügt über 2 Kilobyte RAM und 32 Kilobyte Flash-Speicher, 16-MHz-Takt und 22 GPIO-Pins, von denen 6 als PWM-Ausgänge fungieren können.
Im Allgemeinen ist die Arduino-Serie in Bezug auf ihr Hardwaregerät recht einfach. Selbst wenn ich mich in einem hobbial-melancholischen Geisteszustand befand, setzte ich mich hin und zeichnete (mit Hilfe von Altium Designer) meine Version von Arduino Nano. Verbesserte Störfestigkeit durch Einbau der USBLC6-4SC6-Schutzbaugruppe in die USB-Schaltung, Fertigstellung des USB-UART-Konverters gemäß den AN-146-Richtlinien für das USB-Hardware-Design für FTDI-ICs und geringfügige Änderungen an der Schaltung gemäß AVR042: Überlegungen zum AVR-Hardware-Design. Ein Gammastrahlungssensor für PIN-Dioden wurde hinzugefügt ("Warum? Weil ich kann!"). Damit die relativ Hochspannungsversorgung des Strahlungssensors nicht von außen gezogen werden musste, wurde ein kleiner Spannungsvervielfacher hinzugefügt, der von einem Mikrocontroller gesteuert wurde. Die Beschreibung des resultierenden Boards finden Sie
hier . Das vollständige Projektarchiv (mit allen Altium-Quellen und -Bibliotheken) kann hier heruntergeladen
werden .
Im Allgemeinen ist es natürlich ein wenig seltsam, dass Arduino nach der Blütezeit von Raspberry und seinen Klonen nicht ausgestorben ist. Ich denke, dass die Popularität von Arduino nicht zuletzt auf das zurückzuführen ist, was Anfang bis Mitte der 2000er Jahre von der von Atmel entwickelten AVR-Architektur „aufgenommen“ wurde. Um nicht zu sagen, dass der Markt für 8-Bit-Mikrocontroller leer war, gab es eine ziemlich gute Wahl zwischen i51 und PIC, und 16-Bit-MSP430 war für energiesparende Lösungen verfügbar.
Aber die Mikrocontroller der AVR-Serie, die die neue erfolgreiche RISC-Architektur kombinierten, Befehle in einem Taktzyklus ausführten (was zweifellos ein Schlag unter dem Atem des damaligen i51 war, Befehle in 12 Taktzyklen ausführten) und pünktlich zum billigeren internen Flash-Speicher, waren eine Supernova. auch vor dem Hintergrund nicht schwacher Oldtimer. Wie ich mich jetzt erinnere, habe ich mit welcher Freude wiederholt einen Flash-AVR-Mikrocontroller geflasht; Es war kein JTAG darin und es war unmöglich, die Register direkt während des Betriebs zu betrachten, aber im Vergleich zu den beiden H1830BE51 + EPROMs mit ultravioletter Löschung war es nur eine neue Zukunft.
Vielleicht ist es die Arduino IDE, die die Softwareentwicklung erleichtert, oder die freundliche Community von Arduino-kompatiblen Entwicklern. In jedem Fall haben Himbeer-Anhänger etwas zu denken. Möglicherweise ist die Entwicklungsschwelle für moderne ARM-Prozessoren der A-Serie zu hoch, und daher sind viele Entwickler, insbesondere Hobbys, nicht bereit, so viel Zeit damit zu verbringen, alle Tricks der Arbeit mit modernen Prozessoren zu beherrschen. Hoffen wir, dass so etwas wie STM32CubeMX erscheint (Software für STM32-Mikrocontroller der ARM Cortex-M0 ... Cortex-M4-Serie, die die Ersteinrichtung des Controllers erheblich vereinfacht) und Elektronikliebhaber ebenfalls langsam in das Raspberry-Camp migrieren.
Ich werde den Leser nicht mit einer weiteren Auflistung aller möglichen Alternativen zum Raspberry Pi langweilen. Ich denke, Sie verstehen die Hauptsache - es gibt Alternativen und Optionen für eine Vielzahl von Hardwarekonfigurationen und Preiskategorien können bestellt werden: von Boards mit einem Preis von bis zu 50 US-Dollar und Hardware-Füllung, die der ursprünglichen Himbeere sehr ähnlich ist, bis zu teureren Geräten, deren Preis parallel zum Wachstum allmählich steigt Hardware-Funktionen.
Bei der beiläufigen Verfolgung der in Betracht
gezogenen Einplatinencomputer im Telegraphenstil werde ich auch Entwicklungen wie
Odroid-C2 (59 US
- Dollar) erwähnen.
Odroid-XU4 (80 US
- Dollar, Sie können das OGST Gaming Console Case für Odroid XU4 für 25 US-Dollar hinzufügen)
Kiefer A64-LTS (32 USD);
NanoPi NEO4 (45 USD);
Cubieboard4 CC-A80 mit PowerVR G6230 GPU (130 US-Dollar);
Nvidia Jetson Nano auf dem Quad-Core Tegra X1 (140 US-Dollar);
BeagleBoard X15 mit zwei Ethernet-Ports und einer Kombination von PowerVR-GPUs mit 4 GB RAM (263 US-Dollar);
LattePanda Alpha auf Intel Atom X5-Z8350 (240 US-Dollar);
Hikey 960 auf einem Kirin 960 mit acht Kernen und vier ARM Cortex A73-Kernen mit bis zu 2,3 GHz und vier ARM Cortex A53-Kernen mit bis zu 1,8 GHz (268 USD) und
BBC micro: bit als möglicher Ersatz für Arduino (15 USD).
Übersichtstabelle, Hauptparameter
Übersichtstabelle, Speicher und Schnittstellen
In den letzten Jahren haben sich auf dem Markt für Einplatinencomputer viele interessante Dinge ereignet. In allen Nischen tauchen ständig neue Modelle auf und verschwinden, angefangen bei Arduino über Raspberry bis hin zu Motherboards, die mit Intel-Prozessoren der 8. Generation kompatibel sind. Zum Beispiel gibt es derzeit auf Kickstarter eine Kampagne von UP Xtreme, einem Intel-kompatiblen Motherboard, und die Entwicklung der vielversprechenden Galileo-Plattform wurde im Gegenteil reduziert. Die Entwickler von Renegade Elite sammelten übrigens auch Spenden, um die Produktion über die Indiegogo-Crowdfunding-Plattform zu starten. Wenn Sie also über die neuesten Entwicklungen im Bereich der Einzelzahler auf dem Laufenden bleiben möchten, lesen Sie manchmal die Abschnitte „Technologie“ von Crowdfunding-Sites.