Day2 Raspberry Piの構成

Raspberry Piの基盤の上に設置されているチップやI/Oについて勉強したことをまとめる。

以下の図は、fritzingで書いたRaspberry Pi Model Bの基盤。


こちらがRaspberry Piのブロック図



#Micro USB(電源用)
Raspberry Pi Model Bでは2V, 700mA程度が必要とされる。PCのUSB端子からの電流は規格上、500mA以上は流れないことになっている。そのため、スマートフォン用のACアダプタに接続するタイプの電源が必要である。

#HDMI
家電やAV機器向けのデジタル映像・音声入出力インターフェース規格のこと。一つのケーブルで画像と音声の入出力が同時にできる。

#LAN
有線LANのポートがあります。

#USB
USBのポートが2つあります。

#RCA端子(黄色)とステレオジャック
HDMIで画像・音声の入出力を行わない場合は、こちらの方法を選択することになる。RCA端子のことをコンポジット端子とも呼ぶ。

#DSIコネクタ
LCD: Liquid Crystal Display(液晶ディスプレイ)用の拡張ポート。

#CSIコネクタ
カメラモジュール接続用の拡張ポート。

#低レベル/O
上に書いた高レベルのI/Oだけでなく、低レベルのI/Oを扱う事ができることがRaspberry Piの魅力。26本の端子があり、8個のGPIO(汎用入出力)、UART(シリアル通信)、I2C(電子回路のシリアル通信)、SPI(電子回路のシリアル通信)と2つのチップセレクトピンの他、電源用に3.3V, 5V, GND端子が容易されている。


#BCM2835
最高700MHzで動作するARM11(ARM1176JZF-S)をCPUのコアにして、DRAMやビデオコントローラー、タイマー、USBホスト、UART、SPIなどのペリフェラルを内蔵している。このように、1つの半導体チップ上に必要とされる一連の機能を集積する集積回路の設計手法をSoC(System-on-a-Chip)と呼ぶ。

#LAN9512
USBハブとLANコントローラ内臓のLANチップ。

BCM2835の内部ブロック



【参考文献】
Raspberry Pi Quick Start Guide : http://www.designspark.com/knowledge-item/raspberry-pi-quick-start-guide
Raspberry Pi公式サイトの回路図:http://www.raspberrypi.org/quick-start-guide
『お手軽ARMコンピュータ ラズベリー・パイでI/O』CQ出版株式会社 2013
Eben Upton、Gareth Halfacree著、株式会社クイープ訳『Raspberry Piユーザーガイド』インプレスジャパン 2013
Japanese Raspberry Pi Users Group『Raspberry Pi[実用]入門』技術評論社 2013
nekosan『「Raspberry Pi」でつくる電子工作』工学社 2013