Raspberry Pi

Raspberry Pi 是一种由英国 Raspberry Pi 基金会设计和生产的小型单板计算机，旨在促进计算机科学教育和普及计算机编程。由于其低成本、灵活性和广泛的应用性，Raspberry Pi 已成为学生、爱好者和专业工程师们常用的开发平台之一。

树莓派（英语：Raspberry Pi）英国树莓派基金会开发的微型单板计算机，目的是以低价硬件及自由软件促进学校的基本计算机科学教育。

树莓派系列计算机每一代均使用博通（Broadcom）出产的ARM架构处理器，如今生产的机型（树莓派5）内存在4GB和8GB之间，以TF卡作为系统存储媒体（初代使用SD卡），配备USB接口和HDMI的视频输出（支持声音输出），内置Ethernet/WLAN/Bluetooth网络链接的方式（依据型号决定），并且可使用多种操作系统。产品线型号分为A型、B型、Zero型和ComputeModule计算卡。

Raspberry Pi OS是官方推出的操作系统，适用于所有型号的树莓派，树莓派基金会网站也提供了Ubuntu MATE、Ubuntu Core、Ubuntu Server、OSMC等第三方系统供大众下载。

Raspberry Pi 产品系列

Raspberry Pi 的产品系列从基础的入门级开发板到性能较高的板卡，适用于不同的需求：

1. Raspberry Pi Model A 系列

• 这是早期的入门级型号，通常具有较少的内存和接口，但价格低廉、功耗低，适合简单的应用。
• Raspberry Pi 1 Model A+ 和 Raspberry Pi 3 Model A+ 是主要代表，主要面向轻量级的嵌入式应用。

2. Raspberry Pi Model B 系列

• Model B 系列的性能相对较强，配备更多的 USB 接口、以太网端口和较大内存容量。
• 包括 Raspberry Pi 2 Model B、Raspberry Pi 3 Model B 和 Raspberry Pi 4 Model B，特别是 Raspberry Pi 4，支持 4K 视频输出和最大 8GB 内存，广泛用于家庭服务器、媒体中心和工业物联网。

3. Raspberry Pi Zero 系列

• Raspberry Pi Zero 系列是超小型、低功耗的产品，适合对空间和功耗有严格限制的项目。
• 包括 Raspberry Pi Zero 和 Raspberry Pi Zero W（支持无线连接）以及升级的 Raspberry Pi Zero 2 W，适用于便携式设备和小型物联网项目。

4. Raspberry Pi Compute Module 系列

• Compute Module 系列专为工业和嵌入式系统设计，是一个更小的模块化版本。
• Compute Module 4 提供了 Raspberry Pi 4 的性能，适合定制化硬件设计，适用于嵌入式开发和工业控制。

5. Raspberry Pi 400

• Raspberry Pi 400 是一款将计算机板集成到键盘中的一体式设计。
• 内置 Raspberry Pi 4 的硬件配置，适合学习编程、教育和家庭使用，外观更接近传统桌面计算机。

主要技术特点

Raspberry Pi 产品的技术特点通常包括：

• 处理器：ARM 架构的 Broadcom 处理器（多核 Cortex-A 系列），性能从单核到四核不等，满足不同的计算需求。
• 内存：从 256MB 到 8GB LPDDR4，不同型号提供不同内存规格。
• 存储：无内部存储，通常使用 microSD 卡作为存储介质。Compute Module 4 支持 eMMC 存储。
• 接口：HDMI、USB、CSI（相机接口）、DSI（显示接口）、GPIO（通用输入输出接口）等丰富的接口，方便连接外设和传感器。
• 网络连接：有些型号支持以太网和 Wi-Fi，无线连接使得 Raspberry Pi 成为物联网项目的理想选择。
• 操作系统：运行 Raspberry Pi OS（基于 Linux），支持 Ubuntu、Windows IoT 和其他嵌入式操作系统。

应用领域

Raspberry Pi 在教育和开发领域被广泛使用，同时也扩展到了工业、家庭和专业项目中。其应用领域包括：

1. 教育和编程学习

• 初学者可以使用 Raspberry Pi 学习编程（如 Python、JavaScript 等），它提供了一个经济、易上手的学习平台。
• Raspberry Pi 基金会提供了许多在线资源和课程，帮助学生和爱好者上手编程和计算机科学。

2. 物联网（IoT）

• Raspberry Pi 的 GPIO 接口和无线连接能力使其成为物联网项目的理想选择。可以通过接入传感器和执行器，构建远程监控、家庭自动化和智能家居应用。

3. 机器人和自动化

• 因为 Raspberry Pi 能支持复杂的计算和控制系统，它常用于机器人设计和自动化控制，搭配摄像头和传感器实现自主导航和图像识别功能。

4. 多媒体和家庭娱乐

• Raspberry Pi 可用作家庭媒体中心（如安装 Kodi），支持 4K 视频输出，许多人将其用于流媒体播放和音视频处理。
• 也可以作为音乐播放器，结合专用 DAC 模块，提供高品质音频输出。

5. 网络服务器

• 低功耗和稳定性使 Raspberry Pi 成为理想的小型服务器，用于网络存储（NAS）、Web 服务器、DNS 和广告屏蔽服务（如 Pi-hole）。

6. 工业控制和监控

• Raspberry Pi 被用于工厂自动化、环境监测和远程数据采集，可以与其他工业设备集成，通过 Compute Module 提供可定制的硬件设计。

7. 科学研究和环境监测

• Raspberry Pi 常被科研人员用作实验记录和数据采集平台，尤其是在野外环境监测、天文摄影和气象站等项目中。

优势和发展前景

Raspberry Pi 以其高性价比、强大的社区支持和灵活的开发特性在市场中享有盛誉。作为开源硬件，Raspberry Pi 得到了广泛的第三方支持，不仅包括各种操作系统和应用软件，还包括无数的开源项目和配件模块。未来，Raspberry Pi 基金会将继续推动产品的硬件升级与生态系统的完善，使其成为教育、创新和工业应用领域中更为强大的开发平台。

树莓派已经发布的产品

树莓派已经派生了几代产品。除了作为单片机的Pico，每一代均使用博通（Broadcom）出产的ARM架构处理器（CPU）和集成显卡（GPU）。

处理器速度从700MHz到1.5GHz不等，RAM在256MB和8GB之间，使用SD卡存储操作系统和程序。 配备USB接口、HDMI的视频输出（支持声音输出）和RCA端子输出，内置Ethernet/WLAN/Bluetooth网络链接的方式（依据型号决定）。GPIO口提供了如 I²C的通信协议。Model B拥有8P8C 以太网接口，Pi 3,、Pi 4和Pi Zero W拥有板载Wi-Fi 802.11n和Bluetooth（蓝牙）。售价由5美元到75美元不等。

Raspberry Pi 1 Model B（第一代产品）于2012年发布，随后功能更简单和更便宜的Model A发布。2014年，树莓派基金会推出经过改进的Raspberry Pi 1 Model B+。这些树莓派的大小只有一张信用卡的大小，代表主流产品线的尺寸。1年后，经过改进的A+和B+发布。 一个为了嵌入式系统的”Compute Module”计算卡于2014年4月发布。拥有更大RAM的Raspberry Pi 2于2015年2月发布。

拥有更小尺寸、更少I/O和GPIO的Raspberry Pi Zero于2015年11月发布，售价仅5美元。Raspberry Pi Zero W于2017年2月28日发布，为配置了Wi-Fi和蓝牙的Zero，售价10美元。Raspberry Pi Zero WH于2018年1月12日发布，为配备了已经焊接的GPIO口的Zero W。

Raspberry Pi 3 Model B于2016年2月发布，配备1.2 GHz 64-bit博通BCM2837处理器，新增了802.11n Wi-Fi、蓝牙功能和USB启动功能。Raspberry Pi 3 Model B+于2018年的Pi Day（3月14日）发布，配备更快的1.4 GHz 64-bit处理器和快3倍的千兆以太网或2.4 / 5 GHz双频802.11ac Wi-Fi （100 Mbit/s）。同时配备Power over Ethernet (PoE) ，USB启动和网络启动功能，SD卡不再是必须的。

Raspberry Pi 4 Model B于2019年6月底发布^[15]，处理器升级为1.5GHz的博通BCM2711（四核Cortex-A72），增大了板载内存容量，为1/2/4GB，蓝牙升级为5.0，拥有2个USB2.0接口，2个USB3.0接口，电源也采用了较新的USB-C接口，售价依照1GB机种卖35美元，2GB机种卖45美元，4GB机种卖55美元。^[16][17]2020年为树莓派发行8周年，2月28日将2GB版降价至35美元，同时逐渐停售1GB版^[18]；5月28日推出8GB版，售价75美元。^[19]2020年10月19日，Raspberry pi 4 compute module 上市，使用全新尺寸55 x 45  mm 新尺寸。2020年11月4日，Raspberry Pi 400发布^[20]。

Raspberry Pi 5于2023年9月底发布，使用的SoC为博通BCM2712（4核心64位Cortex-A76处理器，VideoCore VII图形处理器，16纳米制程），首次应用了树莓派基金会自行研发的RP1集成式I/O控制器（台积电40LP制程），搭载了4/8GB LPDDR4X-4267内存。4GB版本售价为60美元，8GB版本售价为80美元。