SPRZĘTRaspberry PiKomputer osobisty za 35 dolarówDodatkowe informacje:http://www.raspberrypi.org/faqshttp://downloads.element14.com/raspberryPi1.htmlRaspberry Pi to komputer osobisty o wielkości karty kredytowej,do którego można dołączyć telewizor lub monitor komputerowyz wejściem HDMI, mysz i typową klawiaturę przeznaczone dlapecetów. Ten niewielki komputerek może wykonywać podobnezadania jak „duży” komputer PC: obliczenia na arkuszachkalkulacyjnych, edycję tekstu, obsługę gier oraz odtwarzanie plikówmultimedialnych, w tym filmów wideo zapisanych w formacieHD (o jakości BlueRay). Jednak główną ideą, która przyświecałapowstaniu Raspberry Pi była nauka programowania.Można sobie wyobrazić scenę, którąznamy bardzo dobrze z doświadczenia: kilkupanów narzeka na spadający poziom nauczaniaw Laboratorium Komputerowym naUniwersytecie Cambridge. Otóż ich zdaniemniewielu studentów osiągało poziom „A”,pomimo powszechnego zastosowania komputeróww codziennym życiu. Jednak mimopostępu techniki wykładowcy z Cambridge(bo o nich mowa) zauważyli znaczną różnicęw porównaniu do lat 90., w których rozpoczynalistudia hobbyści o sporej wiedzy,podczas gdy w roku 2000 typowy kandydatpotrafił co najwyżej posługiwać się Wordem,Excelem i wykonać nieskomplikowaną witrynęinternetową. A przecież teraz mamyw domach więcej komputerów, niż przed np.20 laty, więc może winny jest sposób interakcjiużytkownika z komputerem, który niejakogo „upośledza”?Faktycznie, gdy wspomnimy początkikomputeryzacji w latach 90., to na pewnodostrzeżemy różnicę. Typowy komputerosobisty, taki jak Commodore C64, ZX Spectrum,Atari i inne wymagały od użytkownikaznajomości poleceń języka Basic. Owszem,istniały interfejsy graficzne, jednak inaczejniż teraz, komputer miał bardzo ograniczonezasoby pamięci i każdy „rasowy” użytkownikbardzo dobrze zdawał sobie z tegosprawę, że być może interfejs graficzny wyglądaładnie, ale za to zabiera pamięć, którąmożna przeznaczyć chociażby na uruchomieniedodatkowych opcji w jakiejś grzeczy innym oprogramowaniu. Współczesnekomputery są zupełnie inne. Przeciętny dysponujezasobami i mocą obliczeniową, któresą nieporównywalne z dawnymi komputeramidomowymi. Interfejs graficzny wymagaod użytkownika tylko kliknięcia na nazwieprogram lub reprezentującej go ikonie, cojest niewątpliwym ułatwieniem, ale równieżw pewnym sensie zwalnia użytkownika odmyślenia. Jeszcze gorzej jest w wypadku konsoldo gier – tam wystarczy włożyć kasetę pamięcii nacisnąć guzik.Jeszcze innym problemem są cenywspółczesnych komputerów. Owszem,używany computer z tzw. demobilu możnakupić za stosunkowo niedużą cenę, aleproducenci sprzętu i oprogramowania niepróżnują – nie da się na nim uruchomić żadnegonowego programu. W handlu pojawiająsię coraz nowsze, coraz bardziej wydajnerozwiązania dla komputerów osobistych, zaktórymi podąża oprogramowanie, a nowoczesnatechnologia niestety sporo kosztuje.Dziś za dobry komputer PC trzeba zapłacićnawet kilka tysięcy złotych, a nie każdegostać na taki wydatek.74 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 4/<strong>2012</strong>
Komputer osobisty za 25 dolarówPodstawowe parametry komputerkaRaspberry Pi:Płytka drukowana o wymiarach85,6 mm×54 mm×14 mm.Zasilanie za pośrednictwem micro USB:5 V/300 mA wersja A, 5 V/700 mA wersja B.Mikrokontroler: SoC Broadcom BCM2835(CPU, GPU, DSP, and SDRAM).CPU: 700 MHz ARM1176JZF-S core (rodzinaARM11).Procesor graficzny: Broadcom VideoCore IV,OpenGL ES 2.0, 1080p30 h.264/MPEG-4AVC (możliwość odtwarzania filmów z jakościąBlueRay).Pamięć RAM: (SDRAM) 256 MB.Wyjścia sygnału wizji: Composite RCA, HDMI.Wyjścia audio: gniazdo jack 3,5 mm, HDMI.Zainstalowane gniazdo pamięci masowej:SD, MMC, SDIO (brak interfejsów ATA lubSATA).Karta sieciowa: 10/100 Ethernet RJ45 (tylko B)Oferowana w dwóch wersjach różniącychsię ceną i liczbą portów USB („A” – 25$i 1×USB, „B” – 35$ i 2×USB, 1×Ethernet).Oprogramowanie (w tym system operacyjny)zapamiętywane na kartach SD/ MMC/ SDIO.Praca pod systemami operacyjnymi Linux:Fedora (zalecany), Debian, ArchLinux i inne,którym wystarczą zasoby dostępne na płytce.Programowanie: zalecany język Python, alepłytkę można programować w dowolnymjęzyku wspieranym przez daną dystrybucjęLinuksa.Płytka nie jest wspierana przez Windows i niemożna na niej uruchamiać aplikacji x86.Opisywane wyżej problemy zostały zauważoneprzez grono wykładowców z UniwersytetuCambridge, którzy postanowilizałożyć fundację non profit i skonstruowaćtani komputer PC dla każdego, który umożliwiłbynawet dzieciom rozpoczęcie przygodyz programowaniem komputerów za niewielkącenę. Tak narodził się Raspberry Pi, komputerosobisty za 25 doloarów!Załoga na pokładzie płytkiW latach 2006 – 2008 powstało wieleróżnych wersji komputerka Raspberry.Na pokazujemy prototyp i finalny produktz 2006 roku, którego sercem była ATmega644taktowana sygnałem o częstotliwości22,1 MHz. Komputerek był wyposażonyw pamięć RAM o pojemności 512 kB przeznaczonąna dane oraz bufor obrazu. 19z 32 linii GPIO pełniło rolę szyny adresowejpamięci zewnętrznej.Funkcję jednostki centralnej współczesnegoRaspberry Pi pełni układ SoC firmyBroadcom BCM2835 zawierający procesorELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 4/<strong>2012</strong>Prototyp Raspberry i finalny produkt z 2006 roku z ATmega644 z zegarem 22,1 MHz.Komputerek był wyposażony w pamięć RAM o pojemności 512 kB, 19 z 32 linii GPIOpełniło rolę jej szyny adresowejARM1176JZFS z jednostką zmiennoprzecinkową,pracujący przy taktowaniu sygnałemo częstotliwości 700 MHz oraz procesor graficzny(GPU) Videocore IV. GPU może odtwarzaćfilmy o jakości BlueRay z użyciemkodeka H.264 o przepustowości 40 Mbit/s(profil 1080p30 H.264) oraz ma akcelerator3D kompatybilny z OpenGL ES2.0, wspieranyprzez bibliotekę OpenVG. Możliwościgraficzne komputerka są zbliżone do Xboxpierwszej generacji, porównywalne z Pentium2 taktowanym sygnałem o częstotliwości300 MHz, ale o znacznie lepszej grafice.Płytka komputera Raspberry Pi w wersji„B” jest oferowana z dwoma interfejsamiUSB i złączem Ethernet, natomiast w wersji„A” z jednym USB i bez Ethernetu. Z tegopowodu płytki różnią się wymaganiamiodnośnie do zasilania. O ile obie są zasilaneprzez złącze micro USB napięciem 5 V,o tyle wersja „B” potrzebuje zasilacza o obciążalności700 mA, natomiast wersja „A”– 300 mA. Jest to spowodowane wymaganiamiurządzeń dołączanych do złącz USB,gdyż sama płytka pobiera niewielki prąd.Do USB można dołączyć standardową klawiaturęi mysz dostępne dla komputera PC.Jeśli jest konieczność dołączenia większejliczby urządzeń, to można posłużyć się rozdzielaczemportów USB (USB-hub).Raspberry Pi w wersji „B” jest wyposażonyrównież w interfejs Ethernet o prędkości10/100 Mbit/s. Twórcy deklarują, że zajakiś czas będzie dostępna wersja zasilanapoprzez sieć Ethernet (PoE).System operacyjny komputerka RaspberryPi jest ładowany przy starcie z kartySD. Zalecanym dla niego jest Linux Fedora,ale równie dobrze można posłużyć się innądystrybucją, dla której wystarczy pamięćRAM mieszcząca 255 MB danych. Tu jednaistotna uwaga: pamięć operacyjna znajdujesię w układzie SoC, więc nie jest możliwa jejwymiana lub rozbudowa. Podstawowe parametryRaspberry Pi wymieniono w ramce.A co na to świat?Świat dosłownie oszalał na punkcieRasberry Pi. Dziś jest o nim bardzo głośnow Internecie. Zainteresowanie komputeremosobistym za 25 dolarów (w dniu oddawaniaartykułu do składu to równowartośćokoło 79 złotych netto) przekroczyło najśmielszeoczekiwania twórców. Myślę, żesą co najmniej dwa powody. Po pierwsze,na świecie nie brakuje entuzjastów Linuksai tzw. wolnego oprogramowania, a RaspberryPi daje im szansę na budowanie niepowtarzalnychurządzeń przenośnych, minikomputerów,które dotychczas bardzo trudnobyło tworzyć w warunkach domowych.Myślę, że tylko czekać, aż w Internecie dosłowniezaroi się od pomysłów na wykorzystaniepeceta o wielkości karty kredytowej.Powód drugi, to niska cena: 25 lub 35 dolarówza komputer o sporych możliwościachpracujący pod kontrolą Linuksa, to naprawdęniewiele. Takiego „malucha” można użyćw systemach automatyki domowej, do budowaniaodtwarzaczy multimedialnych czywreszcie do nauki programowania. Przecieżkoszt jego zakupu jest niższy od ceny przeciętnego,nawet używanego, dysku twardegow „dużym” komputerze PC! A jak na tęwielkość hardware, możliwości są naprawdęimponujące.Wsparciem technicznym i dystrybucjąkomputerków Raspberry Pi zajmuje się np.firma Farnell, znany naszym Czytelnikomdystrybutor komponentów elektronicznych.Gdy zaglądałem na jej stronę internetowąchcąc zamówić komputerek, to okazało się,że trwają na niego zapisy (!), a na forumelement14 aż wrze od dyskusji. Na kanaleelement14 utworzonym w serwisie YouTubemożna znaleźć liczne filmy instruktażoweopowiadające jak użyć komputerka i tworzonychdla niego aplikacji.Jacek Bogusz, EP75