Raspberry Pi CM 1 4S изчислителен модул
Информация за продукта
Спецификации
- Характеристика: Процесор
- Памет с произволен достъп: 1GB
- Вградена MultiMediaCard (eMMC) памет: 0/8/16/32GB
- Ethernet: да
- Универсална серийна шина (USB): да
- HDMI: да
- Форм-фактор: SODIMM
Инструкции за употреба на продукта
Преминаване от Compute Module 1/3 към Compute Module 4S
Ако преминавате от Raspberry Pi Compute Module (CM) 1 или 3 към Raspberry Pi CM 4S, изпълнете следните стъпки:
- Уверете се, че имате съвместим образ на операционна система (ОС) Raspberry Pi за новата платформа.
- Ако използвате персонализирано ядро, повторетеview и го настройте за съвместимост с новия хардуер.
- Разгледайте промените в хардуера, описани в ръководството за разлики между моделите.
Подробности за захранването
Уверете се, че използвате подходящо захранване, което отговаря на изискванията за захранване на Raspberry Pi CM 4S, за да избегнете проблеми.
Използване на I/O с общо предназначение (GPIO) по време на зареждане
Разберете поведението на GPIO по време на зареждане, за да осигурите правилна инициализация и функциониране на свързани периферни устройства или аксесоари.
Често задавани въпроси (FAQ)
Въпрос: Мога ли да използвам CM 1 или CM 3 в слот за памет като SODIMM устройство?
О: Не, тези устройства не могат да се използват в слот за памет като SODIMM устройство. Форм-факторът е специално проектиран за съвместимост с моделите Raspberry Pi CM.
Въведение
Тази бяла книга е за тези, които желаят да преминат от използването на Raspberry Pi Compute Module (CM) 1 или 3 към Raspberry Pi CM 4S. Има няколко причини, поради които това може да е желателно:
- По-голяма изчислителна мощност
- Повече памет
- Изход с по-висока разделителна способност до 4Kp60
- По-добра наличност
- По-дълъг живот на продукта (последна покупка не преди януари 2028 г.)
От софтуерна гледна точка преминаването от Raspberry Pi CM 1/3 към Raspberry Pi CM 4S е сравнително безболезнено, тъй като изображението на операционната система (OS) на Raspberry Pi трябва да работи на всички платформи. Ако обаче използвате персонализирано ядро, някои неща ще трябва да се вземат предвид при преместването. Хардуерните промени са значителни и разликите са описани в по-късен раздел.
Терминология
Наследен графичен стек: Графичен стек, изцяло внедрен във фърмуерния блок на VideoCore с програмен интерфейс за програмиране на приложения, изложен на ядрото. Това е, което се използва на повечето устройства Raspberry Pi Ltd Pi от пускането на пазара, но постепенно се заменя с (F)KMS/DRM.
FKMS: Фалшива настройка на режима на ядрото. Докато фърмуерът все още контролира хардуера на ниско ниво (напрampкато HDMI портове, сериен интерфейс на дисплея и т.н.), стандартните Linux библиотеки се използват в самото ядро.
KMS: Пълният драйвер за настройка на режима на ядрото. Контролира целия процес на показване, включително директен разговор с хардуера без взаимодействие с фърмуера.
DRM: Direct Rendering Manager, подсистема на Linux ядрото, използвана за комуникация с графични процесори. Използва се в партньорство с FKMS и KMS.
Сравнение на изчислителен модул
Функционални разлики
Следната таблица дава известна представа за основните електрически и функционални разлики между моделите.
| Характеристика | CM 1 | CM 3/3+ | CM 4S |
| Процесор | BCM2835 | BCM2837 | BCM2711 |
| Памет с произволен достъп | 512MB | 1GB | 1GB |
| Вградена памет MultiMediaCard (eMMC). | — | 0/8/16/32GB | 0/8/16/32GB |
| Ethernet | Няма | Няма | Няма |
| Универсална серийна шина (USB) | 1 × USB 2.0 | 1 × USB 2.0 | 1 × USB 2.0 |
| HDMI | 1 × 1080p60 | 1 × 1080p60 | 1 × 4K |
| Форм фактор | SODIMM | SODIMM | SODIMM |
Физически разлики
Форм-факторът на Raspberry Pi CM 1, CM 3/3+ и CM 4S е базиран на конектор за двоен вграден модул памет (SODIMM) с малък контур. Това осигурява физически съвместим път за надграждане между тези устройства.
ЗАБЕЛЕЖКА
Тези устройства не могат да се използват в слот за памет като SODIMM устройство.
Подробности за захранването
Raspberry Pi CM 3 изисква външен 1.8V захранващ блок (PSU). Raspberry Pi CM 4S вече не използва външна 1.8 V PSU шина, така че тези щифтове на Raspberry Pi CM 4S вече не са свързани. Това означава, че бъдещите первази няма да се нуждаят от монтиране на регулатора, което опростява последователността при включване. Ако съществуващите платки вече имат +1.8 V PSU, Raspberry Pi CM 4S няма да навреди.
Raspberry Pi CM 3 използва система BCM2837 на чип (SoC), докато CM 4S използва новата BCM2711 SoC. BCM2711 има значително повече налична мощност за обработка, така че е възможно, наистина вероятно, да консумира повече енергия. Ако това е проблем, ограничаването на максималната тактова честота в config.txt може да помогне.
Използване на I/O с общо предназначение (GPIO) по време на зареждане
Вътрешното зареждане на Raspberry Pi CM 4S започва от вътрешен сериен периферен интерфейс (SPI), електронно изтриваема програмируема памет само за четене (EEPROM), използвайки щифтовете BCM2711 GPIO40 до GPIO43; след като зареждането приключи, BCM2711 GPIOs се превключват към SODIMM конектора и се държат като на Raspberry Pi CM 3. Също така, ако се изисква вътрешносистемно надграждане на EEPROM (това не се препоръчва), тогава GPIO щифтовете GPIO40 към GPIO43 от BCM2711 се връща към връзка към SPI EEPROM и така тези GPIO пинове на SODIMM конекторът вече не се контролира от BCM2711 по време на процеса на надграждане.
Поведение на GPIO при първоначално включване
GPIO линиите могат да имат много кратка точка по време на стартиране, където не се изтеглят ниско или високо, което прави поведението им непредвидимо. Това недетерминирано поведение може да варира между CM3 и CM4S, а също и с вариации на партида чипове на едно и също устройство. В по-голямата част от случаите на употреба това няма ефект върху употребата, но ако имате MOSFET порт, свързан към GPIO с три състояния, това може да застраши евентуални паразитни капацитети, които задържат волта и да включат всяко свързано устройство надолу по веригата. Добра практика е да се гарантира, че резисторът за освобождаване на портата към земята е включен в дизайна на платката, независимо дали се използва CM3 или CM4S, така че тези капацитивни заряди да се отделят.
Предложените стойности за резистора са между 10K и 100K.
Деактивиране на eMMC
На Raspberry Pi CM 3, EMMC_Disable_N електрически предотвратява достъпа на сигнали до eMMC. На Raspberry Pi CM 4S този сигнал се чете по време на зареждане, за да се реши дали eMMC или USB трябва да се използва за зареждане. Тази промяна трябва да е прозрачна за повечето приложения.
EEPROM_WP_N
Raspberry Pi CM 4S се зарежда от вграден EEPROM, който е програмиран по време на производството. EEPROM има функция за защита от запис, която може да се активира чрез софтуер. Осигурен е и външен щифт за защита срещу запис. Този щифт на разпределението на SODIMM е заземен щифт, така че по подразбиране, ако защитата срещу запис е активирана чрез софтуер, EEPROM е защитена от запис. Не се препоръчва EEPROM да се актуализира на място. След като разработката на системата приключи, EEPROM трябва да бъде защитена от запис чрез софтуер, за да се предотвратят промени на място.
Необходими са промени в софтуера
Ако използвате напълно актуализирана Raspberry Pi OS, тогава промените в софтуера, необходими при преминаване между всички платки на Raspberry Pi Ltd, са минимални; системата автоматично разпознава коя платка работи и ще настрои операционната система по подходящ начин. Така че, напрample, можете да преместите образа на вашата операционна система от Raspberry Pi CM 3+ на Raspberry Pi CM 4S и той трябва да работи без промени.
ЗАБЕЛЕЖКА
Трябва да се уверите, че вашата инсталация на Raspberry Pi OS е актуална, като преминете през стандартния механизъм за актуализиране. Това ще гарантира, че целият фърмуер и софтуер на ядрото са подходящи за използваното устройство.
Ако разработвате своя собствена минимална компилация на ядрото или имате някакви персонализации в папката за зареждане, тогава може да има някои области, където ще трябва да се уверите, че използвате правилната настройка, наслагвания и драйвери.
Въпреки че използването на актуализирана Raspberry Pi OS трябва да означава, че преходът е сравнително прозрачен, за някои „голи метални“ приложения е възможно някои адреси на паметта да са се променили и е необходима повторна компилация на приложението. Вижте документацията за периферни устройства BCM2711 за повече подробности относно допълнителните функции на BCM2711 и регистрационните адреси.
Актуализиране на фърмуера на по-стара система
При някои обстоятелства може да не е възможно да актуализирате изображение до най-новата версия на Raspberry Pi OS. Въпреки това платката CM4S все още ще се нуждае от актуализиран фърмуер, за да работи правилно. Има бяла книга, достъпна от Raspberry Pi Ltd, която описва актуализирането на фърмуера в детайли, но накратко процесът е както следва:
Изтеглете фърмуера files от следното местоположение: https://github.com/raspberrypi/firmware/archive/refs/heads/stable.zip
Този цип file съдържа няколко различни елемента, но тези, които ни интересуват в този stage са в папката за зареждане.
На фърмуера files имат имена на формата start*.elf и свързаната с тях поддръжка files fixup*.dat.
Основният принцип е да копирате необходимия старт и корекция files от този цип file за замяна на същото име files върху изображението на целевата операционна система. Точният процес ще зависи от това как е настроена операционната система, но като прample, ето как ще бъде направено на изображение на Raspberry Pi OS.
- Извадете или отворете ципа file така че да имате достъп до необходимите files.
- Отворете папката за зареждане на изображението на целевата операционна система (това може да е на SD карта или базирано на диск копие).
- Определете кои start.elf и fixup.dat files присъстват в изображението на целевата операционна система.
- Копирайте ги files от zip архива до целевото изображение.
Изображението вече трябва да е готово за използване на CM4S.
Графика
По подразбиране Raspberry Pi CM 1–3+ използва наследения графичен стек, докато Raspberry Pi CM 4S използва KMS графичния стек.
Въпреки че е възможно да се използва наследеният графичен стек на Raspberry Pi CM 4S, това не поддържа 3D ускорение, така че се препоръчва преминаване към KMS.
HDMI
Докато BCM2711 има два HDMI порта, само HDMI-0 е наличен на Raspberry Pi CM 4S и това може да се управлява с до 4Kp60. Всички други интерфейси на дисплея (DSI, DPI и композитен) са непроменени.
Raspberry Pi е търговска марка на Raspberry Pi Ltd
Raspberry Pi Ltd
Документи / Ресурси
 |
Raspberry Pi CM 1 4S изчислителен модул [pdf] Ръководство за потребителя CM 1, CM 1 4S изчислителен модул, 4S изчислителен модул, изчислителен модул, модул |
