Fakultaet Informatik Institut fuer Technische Informatik - Professur für VLSI-Entwurfssysteme, Diagnostik und Architektur.



Ähnliche Dokumente
Raspberry Pi: Grundlagen in Linux und Nutzung im Amateurfunk

Ausbildung & Raspberry Pi. Alexander Elsas Goethe-Universität Frankfurt

Raspberry Pi. Einführung Pi and More 5 Nico Maas

MySQL und Raspberry Pi. Alexander Elsas Goethe-Universität Frankfurt

Raspberry Pi. Einführung Pi and More 6 Nico Maas

Computergruppe Heimerdingen Basiskurs. Karlheinz Wanja & Richard Zeitler

Raspberry Pi Einführung Prof. Dipl.-Ing. Klaus Knopper

Raspberry Pi Einführung Prof. Dipl.-Ing. Klaus Knopper

Netduino Mikroprozessor für.net Entwickler

Raspberry Pi Ein kleiner Überblick über die Anwendungsmöglichkeiten. von Markus Anton

Intelligente Himbeere

Installationsvoraussetzungen

Systemvoraussetzungen Informationscenter IFC

Schnittstellen des Computers

CU-R-CONTROL. Beschreibung zur Schaltung ATMega16-32+ISP MC-Controller Steuerung auf Basis ATMEL Mega16/32. Autor: Christian Ulrich

ATMega2560Controllerboard

Embedded Linux gnublin Board Programmieren Sonstiges. Embedded Linux am Beispiel des Gnublin-Boards

Embedded GNU/Linux mit Gnublin

IP-COP The bad packets stop here

Vorstellung - "Personal Remote Desktop" für (fast) alle Hardwareplattformen und Betriebssysteme

Systemvoraussetzungen

_Hardware Systemvoraussetzungen_

Anleitung: DV4Mini auf einem Raspberry Pi

Mikrocontroller Grundlagen. Markus Koch April 2011

Systemvoraussetzungen

Systemvoraussetzungen

Windows Server 2008 (R2): Anwendungsplattform

Systemvoraussetzungen

Serielle Kommunikation mit dem Arduino. Teil 1: Das Serial Peripheral Interface (SPI)

Spectra-Panel IW 0840 V.1

Der Raspberry Pi als Mediacenter

Steuern und Messen mit Raspberry Pi

Raspberry Pi. Einführung Pi and More 8 Nico Maas

Microcontroller Kurs Microcontroller Kurs/Johannes Fuchs 1

Digital Signage DVISplitter-DL 7.2

zur WinIBW Version 2.3

DF PROFI II PC/104-Plus

Systemvoraussetzungen

GMM WLAN-Transmitter

acom Lavané 7312 Touchsystem Kassensysteme PC-Systeme Kassentechnik Software Softwareentwicklung Zubehör

Anleitung zur Nutzung des SharePort Utility

Rechner Architektur. Martin Gülck

Fragen und Antworten. Kabel Internet

8. Bintec Router Redundancy Protocol (BRRP) 8.1 Einleitung

Verwendung von SD-Speicherkarten über den SPI-Bus

Mark Fink at. VHS Augsburg Erste Schritte mit dem Raspberry PI.

Staatlich geprüfter EDV-Führerschein

disk2vhd Wie sichere ich meine Daten von Windows XP? Vorwort 1 Sichern der Festplatte 2

Persona-SVS e-sync GUI/Client Installation

Systemvoraussetzungen Reifenmanagement RLV

Quanton Manual (de) Datum: URL: )

GNUBLIN, die offene EmbeddedPlattform für die Ausbildung

Inbetriebnahme einer Fritzbox-Fon an einem DSLmobil Anschluss Konfiguration einer PPPOE-Einwahl (DSLmobil per Funk)

Inhaltsverzeichnis. xiii

INDEX. Netzwerk Überblick. Benötigte Komponenten für: Windows Server Windows Server 2008 R2. Windows Server 2012

Installationsleitfaden für Secure Private Network für Linux ClearPath- Netzwerke

Lubuntu als Ersatz für Windows

Embedded Software Engeneering mit dem Raspberry Pi

EINSATZ VON MICROSOFT TERMINAL-SERVICES ODER CITRIX METAFRAME

Hardware- und Softwareanforderungen für die Installation von California.pro

A1 Desktop Security Installationshilfe. Symantec Endpoint Protection 12.1 für Windows/Mac

NEVARIS Build Systemvoraussetzungen

Anleitung zur Konfiguration von WLAN/VPN für das Hochschulnetzwerk mit:

In den Preisen ist ein passendes Netzteil enthalten!

Systemanforderungen (Mai 2014)

pegasus gmbh WebEX Trainings Center Handbuch für Teilnehmer

Panda GateDefender Software eseries ERSTE SCHRITTE

Was ist Arduino? Historie Der Kern Entwicklungsumgebung Hardware Software Und wozu das Ganze? Workshop Mikrorechner 2012 A.

Der SD-Kartenslot befindet sich an der rechten Gehäuseseite unterhalb der rechteckigen hellgrauen Gummiabdeckung.

PRODUKTINFORMATION LOCKING SYSTEM MANAGEMENT 3.3 BASIC BASIC ONLINE BUSINESS PROFESSIONAL STAND: FEBRUAR 2016

Befehlssatz zum High Speed Interface-88-USB (HSI-88-USB) (ab Firmware 0.71) (Version 1.2)

Lizenzierung von SharePoint Server 2013

Systemvoraussetzungen winvs office winvs advisor

PRODUKTINFORMATION LOCKING SYSTEM MANAGEMENT 3.3 SERVICE PACK 1 BASIC BASIC ONLINE BUSINESS PROFESSIONAL STAND: JUNI 2016

Einbinden einer Gegensprechanlage

Systembeschreibung CU-EMBEDDED-PC (Version 1.02)

Systemvoraussetzungen Werkstattplanungssystem WPS

TV Erlebnis neu definiert. HD Serie HD1, HD2 und HD3

Lizenzierung von SharePoint Server 2013

Windows7 32/64bit Installationsanleitung der ROBO-PRO-Software

EtherCAN / EtherCANopen Gateway

Bedienungsanleitung für. Android Stick 2.0

Embedded Webserver. Einleitung. Jürgen Pauritsch und Stefan Thonhofer

Stepperfocuser 2.0 mit Bootloader

Die Telefoniefunktion von kwp-bnwin.net wird auf einem 64-bit System nicht unterstützt! Die Mindestauflösung ist 1280 x 1024 bei Textgröße 100 %

Network Controller TCP/IP

Bildquelle:

690+ Bootloader Software - Upgrade -

Technische Voraussetzungen und Kompatibilitätsliste GemDat/Rubin

BERNINA ArtLink V7.0N Installationsanleitung der Sticksoftware

ADSL Leistungsbeschreibung

Funktionstest Ti2CA Compact

MH - Gesellschaft für Hardware/Software mbh

Integrationsseminar und Projekt: IoT und Embedded-Workshop mit Raspberry Pi

NbI-HS. NbIServ Bethenhausen Bethenhausen

ALLNET Banana Pi. Print Server mit AirPrint Funktion

AirMusic Control App für DR 460-C und DR 470 Anleitung Deutsch

Transkript:

Fakultaet Informatik Institut fuer Technische Informatik - Professur für VLSI-Entwurfssysteme, Diagnostik und Architektur Der Raspberry Pi Arno Uhlig Vortrag im Rahmen des Hauptseminars Dresden, 16.01.2014

01 Hintergrund zum Rpi 02 Spezifikationen 03 Low-Level-Peripherie 04 Betriebsysteme 05 Komponenten 06 Inbetriebnahme 07 Einsatzmoeglichkeiten 08 Alternativen 09 Quellenverzeichnis TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 2 von XYZ

01 Hintergrund zum RPi Raspberry Pi ( Pie - Python Interpreter) Kreditkartengrosser Rechner Entwickelt von Raspberry Pi Foundation; Stiftung ansaessig in South Cambridgeshire, GB mit Ziel der Foerderung der Informatik Einfache und recht guenstige Alternative zu vorhandenen PC Gut geeignet zum experimentieren und programmieren (Python) TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 3 von XYZ

01 Hintergrund - Modelltypen http://d19vp51bag8frf.cloudfront.net/wp-content/uploads/2013/03/raspberry_pi_comparison-1500x663.png TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 4 von XYZ

02 Spezifikationen Gemeinsamkeiten Broadcom BCM2835 SoC mit CPU: ARM1176JZFS v6 32Bit Single Core mit mathematischem Koprozessor (VPU) und DSP, 700 MHz GPU: Videocore IV, Dual Core, 128 KB L2-Cache, 250 MHz unterstützt OpenGL ES 2.0 unterstützt OpenVG 1.1 belegt 32, 64 oder 128 MB des RAM (konfigurierbar, CMA-Dynamic Memory Split) SD Memory Card Slot (SDHC), kompatibel zu Class 4 und Class 6 Karten HMDI 1.3a Low-Level-Peripherie (GPIO,UART,I²C- und SPI-Bus) Keine Echtzeituhr verfuegbar TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 5 von XYZ

02 Spezifikationen ARM-Architektur (Einschub) Advanced RISC Machines 32-Bit-System Grosser Vorteil ist der geringe Engergiebedarf, effiziente Befehlssatz Nutzung in fast allen Smartphones, Tablets, Router, viele eingebettete Systeme Mehrere Versionen: Rpi verwendet ARMv6 (2002) 3-Register-Befehlssatz Bsp: ADD r0, r1, r2 ; r0 := r1 + r2 TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 6 von XYZ

02 Spezifikationen Modell A Fuer ca. 25$ zu haben Arbeitsspeicher: SDRAM 256 MB 1xUSB-2.0-Anschluss Kein Netzwerkanschluss verfuegbar Leistungsaufnahme bei 5V, 0.5A TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 7 von XYZ

02 Spezifikationen Modell A Fuer ca. 25$ zu haben Arbeitsspeicher: SDRAM 256 MB 1xUSB-2.0-Anschluss Kein Netzwerkanschluss verfuegbar Leistungsaufnahme bei 5V, 0.5A TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 8 von XYZ

02 Spezifikationen Modell B (R3) Fuer ca. 35$ zu haben Mehrere Revisionen (R1 bis,inzwischen, R3) Arbeitsspeicher: SDRAM 512 MB 2xUSB-2.0-Anschluss 10/100 Mbit-Ethernet- Controller (USB-Bus) Leistungsaufnahme bei 5V, 0.7A TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 9 von XYZ

03 Low-Level-Peripherie Rpi bietet frei programmierbare Schnittstellen (GPIO) zu Ansteuerung externer Geraete Seit Rev2: P6, zum resetten oder starten des Pi 3.3V Anschluss ist mit max. 50mA zu belasten 6 GPIO Anschluesse, aber meisst Nutzung von Anschluss P1 P1 besteht aus 26 Pins Verfuegbare Bibliotheken: quick2wire (python), bcm2835 (C) http://www.wulli.at/wp-content/uploads/2013/02/raspi-pinbelegung.png TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 10 von XYZ

03 Low-Level-Peripherie - GPIO Unterstuetzung durch Kernelmodule,Filesystem /dev und /sys Programmierbeispiel: # GPIO 17 als Ausgang echo "17" > /sys/class/gpio/export echo "out" > /sys/class/gpio/gpio17/direction # GPIO 17 auf High-Pegel echo "1" > /sys/class/gpio/gpio17/value TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 11 von XYZ

03 Low-Level-Peripherie - I²C Inter-Integrated Circuit, serieller Datenbus auf Master-Slave-Prinzip beruhend Master initiiert, angesprochener Slave (Adresse) reagiert Ermoeglicht es einfache I²C-Geraete (Servo Decoder, Input-/Output Pin Erweiterungen) am Pi zu betreiben 2 Signalleitungen: Takt, Daten Adressierung der Slaves mit 8-Bit Adressen Nutzbar mittels Packet i2c-tools Kontrolle eines ganzen Netzwerks an integrierten Schaltungen moeglich TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 12 von XYZ

03 Low-Level-Peripherie - Weitere UART - Universal Asynchronous Receiver Transmitter Serieller Datenstrom mit fixem Rahmen (Start-,Daten-,Stop-,Parity-Bit) Zugriff mittels dev/ttyama0 SPI - Serial Peripheral Interface Sync. Serieller Datenbus Digital M-S-Prinzip 3 gemeinsame Leitungen DataOut, DataIn, Clock TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 13 von XYZ

04 Betriebssysteme Anforderung: OS muss ARMv6-Architektur (ARM11) unterstuetzen und technische Spezifikationen erfuellen Grosse Auswahl an Open-Source OS RISC OS 5, Plan 9, FreeBSD, NetBSD, ArchLinux,Wheezy(Debian), Raspbian, XBMC, Android,... Angepasste Linuxversionen WindowsRT erfuellt ARM-Anforderung, aber benoetigt mind. 1GB RAM Werden dem Pi mittels SD-Karte bereitgestellt Schneller, einfacher Wechsel der Karte und somit des OS moeglich TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 14 von XYZ

05 Komponenten Was wird benoetigt? Raspberry Pi SD-Karte mit min. 2GB Kapazitaet Netzteil mit Leistung dem Modell entsprechend USB-Tastatur, evtl. Maus (aktiver USB-Hub!) Monitor mit HDMI Eingang LAN- oder WLAN-Modul Zusaetzlich koennen MPEG2- und VC1- Codeclizenzen erworben werden TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 15 von XYZ

06 Inbetriebnahme Quick Start Installation der ausgewaehlten Linux Distro auf SD-Karte Inzwischen Installer mit GUI verfuegbar; sehr leicht und schnell von unterschiedlichen OS durchfuehrbar Pi mit Netzteil verbinden Konfigurations beim ersten Start (Sprache,Tastaturlayout, Zeitzone,...) Login mit pi und raspberry Fertig! http://www.raspberrypi.org/quick-start-guide TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 16 von XYZ

06 Inbetriebnahme - Bootvorgang Rpi wird eingeschaltet. ARM-Core, SDRAM sind aus. GPU-Core ist ein. First-Stage-Bootloader: Fest programmiert, ROM-Chip in SoC, einbinden der FAT32-Partition der SD-Karte Second-Stage Bootloader: (bootloader.bin) Bootloader.bin wird in L2-Cache geladen und exekution Laedt GPU-Firmware (proprietären OS) und start Dieser Third-Stage-Bootloader: (start.elf) GPU startet CPU und konfiguration des SDRAM fuer GPU,CPU (aufteilen gemaess eingestellter Werte) TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 17 von XYZ

06 Inbetriebnahme - Bootvorgang Rpi wird eingeschaltet. ARM-Core, SDRAM sind aus. GPU-Core ist ein. First-Stage-Bootloader: Fest programmiert, ROM-Chip in SoC, einbinden der FAT32-Partition der SD-Karte Second-Stage Bootloader: (bootloader.bin) Bootloader.bin wird in L2-Cache geladen und exekution Laedt GPU-Firmware (proprietären OS) und start Dieser Third-Stage-Bootloader: (start.elf) GPU startet CPU und konfiguration des SDRAM fuer GPU,CPU (aufteilen gemaess eingestellter Werte) TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 18 von XYZ

06 Inbetriebnahme - Bootvorgang Final Stage: Start.elf laedt config.txt, cmdline.txt, kernel.img Bsp. fuer Systemparameter aus Config.txt: arm_freq, gpu_freq, core_freq, h264_freq, isp_freq, v3d_freq, sdram_freq TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 19 von XYZ

07 Einsatzmoeglichkeiten Sehr vielfaeltig, grosse Verbreitung, viele Ideen, grosse Auswahl an zusaetlichen Komponenten Natuerlich als vollwertigen Linux-Arbeitsplatz-Rechner Lehr- und Ausbildungsrechner MediaCenter: XBMC, Raspbmc, OpenELEC,Musikserver Stromsparendes NAS, Nachteil ist die Begrenzung der Geschwindigkeit durch den verbauten 10/100MBit Anschl. Ansteuerung bei HomeAutomation VPN-Server Roboter Verbaut in Tablet: PiPad (mehr oder minder sinnvoll) TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 20 von XYZ

08 Alternativen Rpi bekam nach seinem grossen Erfolg Konkurrenz durch Cutieboard (schnellere ARM-CPU, mehr RAM, 49US$) BeagleBoard (schnellere ARM-CPU, 45US$) Arduino Ethernut Pandaboard Tinkerforge Cubieboard Dennoch: Groesste Community beim RPi TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 21 von XYZ

09 Quellen http://raspberrycenter.de/handbuch/technische-daten http://de.wikipedia.org/wiki/arm-architektur http://de.wikipedia.org/wiki/raspberry_pi Offizielles Raspeberry Pi Manual http://bitkistl.blogspot.co.at/2013/02/linux-on-arm-powered-devices.html http://thekandyancode.wordpress.com/2013/09/21/how-the-raspberry-pi-boots-up/ http://elinux.org/rpiconfig TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 22 von XYZ

TU Dresden, 24.01.14 Der Raspberry Pi Folie 23 von XYZ