Кратко об Arduino и Raspberry Pi (Briefly about Arduino and Raspberry Pi)

Автор: | 23.03.2020
Нет комментариев

Tags:  Микроконтроллер Arduino UNO Микрокомпьютер Raspberry Pi

Введение
Сравнение Arduino и Raspberry Pi
Основные элементы Arduino UNO
Основные элементы Raspberry Pi 4 Model B
Полезные ссылки

Введение

Изначально компьютер создавался как чисто аппаратное устройство (без программирования) для решения конкретных задач. Прыжком в развитии компьютера послужила идея программного способа реализации задач (см. От машинного кода до API систем). Достоинство этого способа — универсальность, недостатки — отсутствие тесной связи с периферийными устройствами, медленное выполнение операций.

Сейчас наметилась обратная тенденция:

  • реализовывать наиболее часто используемые программы аппаратно;
  • разрабатывать программно-аппаратные комплексы под решение конкретных задач.

Эта тенденция получила наибольшее развитие в робототехнике.

Как оптимально разделить аппаратную часть от программируемой? Очевидно, нужно искать компромисс. Он достигается выбором между микроконтроллерами и микрокомпьютерами.

На текущий момент самые популярный микроконтроллер — Arduino,  а микрокомпьютер — Raspberry Pi. Самая популярная версия Arduino называется Arduino Uno. Текущая модель Raspberry 2019 г.  —  Pi 4 Model B.

Сравнение Arduino и Raspberry Pi

 

Микрокомпьютер (Raspberry Pi) обладает всеми возможностями персонального компьютера (ПК): процессор, память, операционная система, подключение к монитору (ТВ), работа в сети. Raspberry Pi, в отличие от  ПК, имеет дополнительные периферийные устройства, например —  порты ввода/вывода общего назначения (GPIO). Через эти выводы (штыревые разъемы) RPi может взаимодействовать с электронным миром, состоящим из датчиков, индикаторов и исполнительных механизмов.

Микроконтроллер (Arduino UNO) — плата с микропроцессором и встроенными периферийными устройствами (ввода-вывода, таймерами и т.п). В ходе работы микроконтроллер считывает команды из памяти или порта ввода и исполняет их. Система команд заложена в архитектуре микроконтроллера и выполнение кода команды выражается в проведении внутренними элементами микросхемы определенных микроопераций.

В отличие от обычных компьютерных микропроцессоров, в микроконтроллерах часто используется раздельное хранение данных и команд в ОЗУ и ПЗУ соответственно. Кроме ОЗУ, микроконтроллер может иметь встроенную энергонезависимую память для хранения программы и данных. Многие модели контроллеров вообще не имеют шин для подключения внешней памяти. Наиболее дешёвые типы памяти допускают лишь однократную запись. Другие модификации контроллеров обладают возможностью многократной перезаписи программы в энергонезависимой памяти.

Во многих проектах Arduino и Raspberry Pi используются совместно, причем Arduino выступает в качестве управляющей платы, на которой выполняются команды, выдаваемые ПО Raspberry Pi. При этом порт USB используется для загрузки программы и для обмена данными между Arduino и Raspberry Pi.

Основные элементы Arduino UNO

 

  • Микроконтроллер ­- аналог микропроцессора в обычном ПК;
  • Кнопка сброса ­ осуществляет сброс микроконтроллера и повторый запуск программы;
  • Порт USB ­ обеспечивает связь с ПК и питание устройства;
  • Светодиод #13 , соединенный с цифровым выходом #13;
  • Питание +7-12V ­ — дополнительное питание от внешнего источника (батарея, блок питания);

Основные элементы Raspberry Pi 4 Model B

Процессор: Broadcom BCM2711, 4 ядра Cortex-A72 (ARMv8), 64-bit SoC @ 1.5 GHz

RAM: На выбор модели (LPDDR4-2400 SDRAM): 1Gb, 2Gb, 4Gb

Питание: USB Type-C (5V, минимум 3А). Возможно питание через GPIO (5V, минимум 3А).

Порты и разъемы:

Беспроводные интерфейсы: Двухдиапазонный WiFi (2.4 GHz и 5.0 GHz IEEE 802.11ac/n) Bluetooth 5.0, BLE (Bluetooth Low Energy)

Индикаторы: Встроенные светодиоды: индикация питания, работа с microSD картой, режим работы Ethernet.

Полезные ссылки: