تاریخچه

در سال 2006 ایده اولیه بردهای رسپری پای برپایه میکروکنترلر Atmel ATmega644 بوجود آمد و ساخته شد. شماتیک و طرح PCB این بردها بصورت همگانی قابل دسترس بود. موسسه trustee Eben Upton گروهی از معلمان، دانشگاهیان و علاقه مندان به کامپیوتر را دورهم جمع کرد تا بردی طراحی کنند که برای نوجوانان الهام بخش ایده های نو در کامپیوتر باشد. کامپیوترهای امروزی توسط شرکت BBC Micro در سال 1981  توسعه داده شده اند. مدلهای A و B و مدل B+ بردهای رسپری پای بر اساس مدل های اولیه کاپیوترهای آموزشی این شرکت نام گذاری شدند. هدف این موسسه ساخت دو مدل ابتدایی بود که با قیمت های 25 و 35 دلار قابل دسترس باشند. این بردها به صورت مدل A با قیمت ارزان تر و مدل B با قیمت گران تر روانه بازار شدند. بعدها مدل A+ با قیمتی کمتر از مدل A (20 دلار) روانه بازار شد. ارزان ترین مدل رسپری پای تاکنون مدل صفر رسپری پای هست که روانه بازار شده است.

کلیدواژه: رسپری پای، ایده اولیه، الهام بخش، مدل A، مدل B، trustee Eben Upton، Atmel ATmega644

رزبری 1

مقدمه

در اوایل سال 2012 رسپری پای با ارائه بردهایی در سایز کارت های اعتباری با قابلیت نسب ویندوز لینوکس، توجه بازار الکترونیک را به خود جلب کرد. شبی که این بردها برای پیش سفارش بر روی سایت های رسمی توزیع این شرکت قرار گرفت، به دلیل هجوم مردم برای خرید این بردها، به سختی می شد تا سایت های فروش را باز کرد. امروزه دسترسی به این بردها بسیار راحت تر و سریع تر شده است. در ادامه قصد داریم تا توضیح ساده ای از برد های رسپری پای ارائه دهیم.

کلیدواژه: رسپری پای، الکترونیک، ویندوز لینوکس

رسپری پای

در ابتدای فروش بردهای رسپری پای بدون پشتیبانی نرم افزاری قوی عرضه شد و امید بر آن بود تا از طرف جامعه کاربران حمایت شود و گسترش پیدا کند. هرچند در شب فروش آن تمام سایت های فروش بدلیل تقاضای بالا هنگ کرده بودند. اگر شما یکی از اولین کسانی بودید که این بردها به دستتان می رسید، احتمالا یا از آنچه می دیدید شگفت زده می شدید یا کاملا از راه اندازی برد خود نا امید می شدید.

اگر از خرید بردهای رسپری پای ناامید شوید حتما به خاطر این است که برای مصرف اشتباهی آن را خریده اید. اگر بخواهیم روراست باشیم، برد رسپری پای یک وسیله آموزشی است و برای سرگرمی و رشد استعدادهای برنامه نویسی جوانان به کار می رود. این بردها برای جایگزینی دستگاه های قدرتمندتر تحت سیستم عامل لینوکس گزینه مناسبی نیست.

قطعات ساده ای مثل رم 256 مگابایتی و پردازنده 700 مگاهرتز آرم-11 برای شروع کار این شرکت، بردهای رسپری پای را تبدیل به بردهای متعادل و ارزان در سطح خود کرد. به خاطر داشته باشیم که هدف اصلی این بردها راه اندازی یک کامپیوتر ارزان قیمت با سطح عملکرد بنیادی است تا مقاصدی آموزشی را پایه گذاری کند. مدل بی بردهای اولیه از دو درگاه خروجی USB، یک خروجی HDMI و یک درگاه اترنت پشتیبانی می کرد. برای نیازهای شنیداری نیز یک جک 3.5 میلیمتری در این بردها تعبیه شده بود. همچنین خروجی HDMI نیز از انتقال صدا پشتیبانی می کرد. واحد گرافیکی بردهای رسپری پای از یک گیگا پیکسل بر ثانیه( 1.5 گیگا تکسل بر ثانیه و 24 گیگا فلاپ) پشتیبانی می کرد، که برای مقاصد عمومی کافی است و با OpenGL2.0 نیز سازگاری دارد. به عبارت ساده تر این بردها توان گرافیکی معادل با ایکس باکس سال 2001 دارند.

کلیدواژه: رسپری پای، آموزش، خرید، کامپیوتر، لینوکس، USB، HDMI، پردازنده، گرافیک

شروع رسپری پای

رسپری پای رده ای از کامپیوترهای تک بردی در سایز کارت های اعتباری است که در کشور انگلستان توسط بنیاد رسپری پای برای ارتقاع کیفیت آموزش علوم پایه کامپیوتر در مدارس و کشورهای درحال رشد، توسعه داده شده است. رسپری پای اولیه و رسپری پای 2 در چندین برد با تنظیمات مختلف توسط شرکت های توزیع قطعات الکترونیکی Farnell و RS Components قابل دسترس است. سخت افزار این بردها بصورت خام در جاهای دیگر نیز پیدا می شود ولی نرم افزار استفاده شده در این بردها اختصاصی و متعلق به شرکت سازنده است.

نسل های مختلفی از برد های رسپری پای تاکنون به مرحله تولید رسیده است. نسل اول این بردها (رسپری پای 1) در سال 2012 در مدل های A و B تولید شد. یک سال بعد از مدل های A+ و B+ نیز رونمایی شد. رسپری پای 2 مدل B در فوریه سال 2015 و رسپری پای 3 مدل B نیز در فوریه سال 2016 به بازار عرضه شد. ماژول برای محاسبات توسط همین شرکت در سال 2014 رونمایی شد. رسپری پای صفر با اندازه ای کوچک تر و تعداد کمتری پورت ورودی-خروجی در نوامبر سال 2015 روانه بازار شد.

تمامی مدل های ارائه شده توسط این شرکت یک چیپ SoC ساخت شرکت Broadcom دارند. که شامل یک پردازنده سازگار با تکنولوژی ARM و یک واحد گرافیکی است. رنج سرعت پردازنده از 700MHz تا 1.2GHz برای رسپری پای 3 و حافظه داخلی در بازه 256MB تا 1GB است. برای ذخیره سازی سیستم عامل از کارت های حافظه SD استفاده می شود. اغلب بردها بین 1 تا 4 اسلات برای درگاه USB و HDMI را دارا می باشند. همچنین یک جک 3.5 میلی متری برای صدا در این بردها وجود دارد. خروجی های ساده تری برای این بردها در نظر گرفته شده که از پروتکل های متداولی مانند I2C پشتیبانی می کنند. مدل B این بردها یک درگاه اترنت 8P8C برای اتصال به شبکه نیز دارد. همچنین رسپری پای 3 وای فای و بلوتوث را نیز برروی خود دارا می باشد.

این شرکت یک سیستم عامل به نام رسپین (Raspbian) را که ویندوز لینوکسی سازگار با بردهای رسپری پای است را برای دانلود در دسترس عموم قرار داده است. همچنین مایکروسافت نسخه ای از ویندوز 10 خود را سازگار با بردهای رسپری پای برای دانلود در دسترس عموم قرار داده است. برنامه نویسی پایه این بردها Python و Scratch است که خیلی از زبان های برنامه نویسی سطح بالاتر را پشتیبانی می کنند.

کلیدواژه: رسپری پای، آموزش، تولید، مدل A، مدل B، Broadcom، SoC، Farnell، RS Components، رسپین، Raspbian، Python، برنامه نویسی، وای فای، بلوتوث،

سخت افزار

بردهای رسپری پای در ورژن های مختلف دچار تحول شده اند. جزئیاتی مانند ظرفیت حافظه و پشتیبانی از قطعات جانبی مختلف در این سیر تحول فرق کرده است ولی ساختار کلی این بردها ثابت مانده است. بلوک دیاگرام زیر نشان دهنده ساختار مدل های A، B، A+ و B+ است. در مدل های A، A+ و رسپری پای صفر درگاه اترنت وجود ندارد و درگاه USB مستقیماً به چیپ SoC وصل شده است. در مدل B+ چیپ تقسیم کننده USB و Ethernet شامل 5 خروجی می باشد که به 4 درگاه USB و 1 درگاه اترنت ختم می شود در حالی که در مدل B فقط دو درگاه USB در دسترس است.

 

بلوک دیاگرام سخت افزاری برد های رسپری پای

بلوک دیاگرام سخت افزاری برد های رسپری پای

SoC استفاده شده در نسل اول بردهای رسپری پای تقریبا معادل چیپ های استفاده شده در گوشی های هوشمند (مانند iPhone) هستند. مدل این چیپ ها BCM2835 از شرکت Broadcom است، که شامل یک پردازنده 700 مگاهرتز ARM1176JFZ-S، هسته گرافیکی و رم می شود. در بردهای رسپری پای 2 از چیپ های BCM2836 با پردازنده چهار هسته ای 900 مگا هرتز 32 بیتی ARM Cortex-A7 استفاده می شود. در بردهای رسپری پای 3 نیز از چیپ های BCM2837 با پردازنده چهار هسته ای 1.2 گیگا هرتز 64 بیتی ARM Cortex-A53 استفاده می شود.

کلیدواژه: رسپری پای، حافظه، USB، Ethernet، Broadcom، ARM، Cortex،