功夫在细节——树莓派B+评测
发布时间:2014-08-22
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功夫在细节——树莓派B+评测
发布时间:2014-08-22
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相信看过爱板网关于树莓派B与B+对比的朋友,对于B+已经不是太陌生了。树莓派B+的结构更紧凑,器件选型更合理,更符合如今大规模工业生产。虽然B+的主处理器没有变化,不过在细节上还是有多处改进。今天我们就来更深入的聊聊B+。

作为树莓派B的升级版本,B+主要提升在功耗、GPIO扩展口、USB2.0扩展口、MicroSD卡功能等,这些内容在树莓派B与B+的对比中已经提过(下图也可作为参考),不在重复。

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树莓派B+改进

树莓派B+硬件概况

回到树莓派B+板卡上,B+到手给人的第一印象是小巧精致,周身尺寸仅为85mm*56mm*17mm,板载外设接口丰富,如下图

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树莓派B+

树莓派B+外设资源:

  • Broadcom BCM2835 700MHz ARM1176JZFS 配备 FPU 处理器,4核 GPU 处理器
  • GPU 支持 Open GL ES 2.0, OpenVG 硬件加速,1080p30 H.264 高清解码
  • GPU 带宽 1Gpixel/s, 1.5Gtexel/s or 24GFLOPs DMA 纹理解析
  • 512 MB 内存,支持Micro SD 卡启动 Linux 操作系统
  • 10/100 自适应网卡、HDMI 接口、USB 2.0 接口 x 4、Micro SD 卡插槽
  • microUSB 接口供电、3.5 mm 复合视讯输出接口、CSI摄像头接口、DSI显示接口

电源设计的改进

使用过树莓派B的用户多少都碰到过供电的问题。比如供电电压太小不能启动、电流太小无法驱动USB设备甚至会出现USB接口反向供电。这是因为在当初供电部分设计有缺陷。

树莓派B电源输入部分

上图可以看出,输入部分用了1A的保险丝,而且在5V电压和USB的供电间没有隔离电路,所以如果USB设备的供电也没有隔离电路的话,就会发生反向供电的问题,这是很有隐患的。

而树莓派B+的输入部分做了改进,加大2A保险丝,5V和USB供电间用了二极管做隔离。如下图

树莓派B+电源输入部分

B+上的其他电压部分(如3.3V、1.8V)都是通过DC-DC转换,而树莓派B上的这些电压是通过LDO输出,所以树莓派B+的功耗会更低,效率更高。

前面我们知道最大的不同是树莓派B+提供了4个USB接口,采用了SMSC全新的以太网口以及USB2.0控制器LAN9514。考虑到输入限流为2A,因此USB设备基本不再需要外接有源的集线器了。

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以太网,USB控制器IC

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LAN9514系统框图

USB接口供电源与板卡的供电源电路做了相应的隔离设计,防止像以前版本的树莓派在接带有外置电源的USB HUB时可能会出现倒灌电流的现象。

推荐开发板

40pin扩展座的定义

另一个大家比较关心的功能可能是B+上的40pin的扩展接口,在前26pin与树莓派B保持一致的情况下,B+又为开发者预留出一些GPIO口(如下图)。

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树莓派B+pin定义

不过有一点需要特别注意,其中的pin27以及pin28是为ID EEPROM设备预留的I2C接口,这个I2C接口会在系统启动的时候自动检测与B+板卡相连的相关ID EEPROM设备,用以自动配置GPIO口以及Linux驱动,不能作为其它功能使用。

A/V接口的改进

树莓派B上有一个HDMI接口,但是它提供的另一个视频端子和音频接口显得很浪费,而且格格不入。在B+上终于做了改进采用了3.5mm的复合音视频接口。

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A/V接口的彻底改变

这种3.5mm复合音视频接口很像一般的耳机接口,不要弄错!在小米盒子上也是采用了这种接口,当然需要配专用的线缆。

树莓派B+上电启动

树莓派B+最厚道的是价格没有变化还在定在35美元,大概250元左右能够买到。当然爱板网工程师拿到的板卡也是没有任何配件,不过之前用过树莓派的话配件基本能用,除了大的SD卡。使用前需要做一些准备工作:

  • 准备一个5V/2A的microUSB接口电源适配器
  • 一张4GB以上的microSD卡
  • 根据自己需求,准备显示器、HDMI线、鼠标、键盘、网线等配件

关于树莓派的系统文件可以通过树莓派官方社区下载,社区提供了多种基于Linux的精简或者改良的系统,如大家常见的Raspbian、fedora等。

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官方树莓派系统镜像文件

下载完的系统镜像可以通过Win32DiskImager烧写软件烧录到microSD卡中,将所有需要用到的配件连接好,一切准备就绪,上电启动树莓派B+。

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连接树莓派B+外设、上电

推荐开发板

第一次进入系统会有相关配置过程,有疑问的可以参考爱板网Raspberry Pi快速上手教程,这与B+是一样的,这里不再重复介绍。下图则是树莓派B+启动后切换为图形界面系统,会不会有一种熟悉的味道?

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树莓派B+ Raspbian系统开机图形界面

不仅“味道”一样,性能也相识,打开一个网页就知道了,网页加载过程中CPU100%满负载,如下图所示

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树莓派B+加载网页显得卡顿

当然,树莓派的优势不在于此,接着我们换成用树莓派B+播放1080p高清视频。树莓派官网下载的Raspbian系统自带了播放软件omxplayer,所以输入相应的命令就能播放视频,如下图将视频通过HDMI接口输出

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指定HDMI输出视频

轻松播放1080p的mp4视频格式文件,快进、后退等操作完全无卡顿,“功夫”非常了得!

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树莓派B+轻松播放1080p高清mp4视频文件

小结

介绍了树莓派B+的一些全新硬件特性以及测试了树莓派在加载网页以及播放1080p视频时的表现,B+在保证一如既往的硬件性能前提下,在细节优化上又百尺竿头更进了一步。曾经,价格、资料,视频处理为树莓派B的优势,如今B+在细节上做了更多优化,像是经过2年精心打磨出了一件工艺品——功能更丰富,电源设计更合理,板载细节处理更细腻。

参考资料

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