树莓派介绍以及FAQ

树莓派4B

一、树莓派简介

树莓派是什么?
树莓派(Raspberry Pi)是尺寸仅有信用卡大小的一个小型电脑,您可以将树莓派连接电视、显示器、键盘鼠标等设备使用。
树莓派能替代日常桌面计算机的多种用途,包括文字处理、电子表格、媒体中心甚至是游戏。并且树莓派还可以播放高至 4K 的高清视频。
我们希望将树莓派推广给全世界的青少年电脑爱好者,用于培养计算机程序设计的兴趣和能力。

树莓派各版本发布时间和差异对照?

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二、购买与配送

在哪里购买?
我们与E络盟与RS合作,您可以从这两家经销商处购买树莓派。
他们都在全球销售树莓派,包含中国大陆在内(中国公司名:易络盟电子、欧时电子)。

树莓派的装箱清单?
您会得到不含SD卡或电源等任何配件的,树莓派电路板本身。如需电源、SD卡或其他配件,可另外购买。

树莓派的E14版和RS版指的是什么?有什么区别?
E14版和RS版分别是E络盟和RS所销售的树莓派版本,本身几乎完全一致,自树莓派3B+之后,这两家公司的产线共用,他们的区别仅仅是包装盒印刷不同。全球生产的同一型号的树莓派,不管原产地在哪里均没有区别。

三、常见问题

树莓派的尺寸?
请参考《树莓派各版本机械图纸》。

为什么选择 ARM?
综合考虑成本和性能。

图形性能如何?
GPU 支持 OpenGL ES 3.x、硬件加速的 OpenVG,和高至 4Kp60 HEVC 视频硬件解码。

如何启动?
系统引导必须使用SD卡,不过您可以指定引导之后从USB硬盘中读取操作系统,来“接管”启动过程。系统的安装请参考《首次使用树莓派,如何安装、启动及配置》。
如果不插SD卡,树莓派无法启动。

电源开关在哪里?
开机:插上电源插头
关机:拔下电源插头
特别提醒:树莓派毕竟是电脑!请先使用关机命令(halt或sudo halt),确保Linux停止对SD卡的一切读写后再切断电源!否则极易丢失数据。

为什么没有实时时钟?
树莓派没有实时时钟,关机后无法维持时钟的走时。没有连接网络的树莓派,每次开机时都需要手工设定时间。(连接网络的,开机时会自动联网获取时间)
添加实时时钟时钟电路,其实出奇的昂贵。因为一旦在板子上加入电池,空间和接口电路都会大大推高树莓派的造价。如果您的应用或电子制作有需要,可以考虑用GPIO扩展端口,自己在外部连接实时时钟电路。

能增加内存吗?
不能。内存是一个“扣”在CPU/GPU上的PoP封装,无法拆卸。

有 XX 芯片的手册下载吗?
作为树莓派核心的 BCM2711 芯片,很遗憾,博通公司不提供完整的手册。
我们会提供技术文档,来说明 BCM2711 与树莓派板载资源(GPIO等)的关系与使用。我们也会发布树莓派的电路图。

但是我就是想要硬件XX的资料!
我们将来会发布别的文档。不过发布什么,以基金会决定为准。

我非得要XX的资料不可!!给我!!
如果您需要 BCM2711 的完整文档,您需要与芯片的供应商博通公司签保密协议。不过,您也需要向博通公司提供使用这个芯片的生产与销售计划,以及您对芯片用量的预期。
(换句话说,只接待大批量商业合作的意思)

为什么树莓派不内置XX硬件或者XX接口呢?
树莓派是为了慈善目的的产品——我们希望制作一台有最基本功能的最廉价的电脑。在价格的限制下,对硬件和接口的取舍,是一个非常困难的决定。

树莓派可以用于XX用途吗?
我们只研究将树莓派用于教育目的。如果您想把树莓派用于任何其他用途,只要相关的研究您自己负责,就没问题。

如何连接键盘和鼠标?
使用USB端口。树莓派A型有一个,B型有两个USB口。如果您要连接更多的USB设备,使用USB HUB即可。
建议使用无线键盘鼠标套装。除了使用方便外,最重要的是可以节省一个USB口。推荐:罗技MK240或MK220。

四、显示设备

树莓派能连接什么显示设备?
树莓派提供HDMI与复合视频两种输出。您可以将树莓派连接到任何电视机的A/V输入端子,或是新型电视的HDMI端子上。也可以使用廉价的HDMI转DVI线缆(转接头)连接支持DVI输入的显示器。
树莓派不支持VGA。如果要使用VGA或YPbPr色差,您需要一个相对贵一些的HDMI转VGA转换器。
当然,尽管对初学者可能有些难,但树莓派即使没有显示器,也可以通过远程登录进行操作!参考《树莓派 VNC Viewer 远程桌面配置教程》。

为什么不支持 VGA?
因为 SoC 芯片只支持 HDMI 输出。并且 VGA 技术也已经开始逐步退出显示市场,有了过时的趋势。我们因此也不计划去支持 VGA。

GPU 内部有固件吗?
是的。其实GPU的固件兼做第一阶段的引导程序(即first stage bootloader,开发 ARM 的朋友可以看一下?)。

工作的温度范围是?
树莓派使用的芯片全都是商业级的,温度范围具体有所不同:局域网和USB芯片LAN9512标称0~70°C,而核心芯片标称-40~85°C。也许在温度范围外还能工作,但是我们没做这样的极限测试。
(其实也就是一般的室内环境,和不低于0度的室外环境了)

输入密码时不显示是怎么回事?
树莓派登录界面要求输入 Password: 时,会发现按什么屏幕都没反应。
密码完全不回显,这是 UNIX/Linux 系统的正常现象。只需“摸黑”输入密码并回车就行。退格键也是能用的。

五、声音

支持 HDMI 声音输出吗?
支持。

一般的音频输出和输入接口是?
板载一个普通 3.5mm 音频输出,可以连接一般的耳机和音响。如果需要麦克或线路输入,您可以使用 USB 声卡。

六、电源

所需电源是?
树莓派工作电压为5V,从一个micro USB接口输入。经销商有售电源适配器。(树莓派3B+建议使用5V/3A电源适配器以确保运行稳定)

可以用电池供电吗?
可以。树莓派用4节镍氢充电电池(1.2V)应该能运行,不过随着电池的放电,电压低到一定程度树莓派就会异常,请充电。如果用4节不可充电碱性电池(1.5V),由于电压高到了6V,您可能需要使用线性稳压器或其他手段降压。
其实总之,只用充电电池推动树莓派是极不方便的。如果您真有电池供电的需求,推荐购买“移动电源”。
移动电源是现在智能手机的常用附件,为您提供一个输出5V电压的USB接口。可靠品牌有羽博和品胜。

支持以太网供电(PoE)吗?
需要额外购买PoE扩展板才可以支持。

七、软件

操作系统是?
各种 Linux。我们建议您使用 Raspberry Pi OS(旧称 Raspbian)。操作系统存储在 SD 卡上,您可以自己烧录替换。
我们为您提供操作系统的下载。请点击这里

有官方编程语言吗?
我们采用并推广 Python,作为青少年编程教育用语言。
不过任何可以为 ARM 架构编译的语言,都可以用于树莓派。我们当然不限制您一定要使用 Python。

可以运行 WINE 吗?(或Windows,或任何x86软件)
不行。
解释:Linux下能通过 WINE 运行 Windows 程序,至少有赖于 CPU 的相同。因为程序中的指令,需要与 CPU 指令集一致才可以被 CPU 执行。所以任何的 ARM,都肯定运行不了 x86 程序——除非使用模拟器,但性能极低完全无法实用。

有哪些Linux发布版?
发售时支持 Fedora、Debian 和 Arch Linux ARM。现在则以 Raspberry Pi OS(旧称 Raspbian)为第一推荐。
更多操作系统,被收录在这里:
https://make.quwj.com/member/2/bookmarks?category=37
您既可以下载系统镜像自己“烧录”到SD卡上,也可以购买预装好操作系统的SD卡。

能运行 XX 程序吗?
总体上说,只要您的程序能在 ARM 架构下编译,那就可以说“能”。(对于多数的 Linux 软件,其实都可以)
对于特定的程序,可能在论坛上会有专门的讨论,请记得自行查询。

能运行 Windows 吗?
可以运行 Windows IoT 版本,目前也有 Hacker 成功在树莓派上安装了 Windows 10 ARM 版。

有关SD卡和存储设备
最大实验了 128GB 的 SD 卡没有问题。您也可以连接 U 盘与 USB 移动硬盘来扩展存储。
SD卡容量的最低需求,理论上2GB。但为了给新的程序和文件保留空间,实际上请一定不要低于4GB。
建议 SD 卡选择速度等级为 A1 以上的,可以用满树莓派对 SD 卡的读写能力,最大限度提高速度。
16GB 是推荐的大小,肯定够用,并且备份恢复都方便。32GB 或更大就太大了不够灵活。

变砖了怎么办?
用电脑,重新把系统镜像刷进SD卡。
换句话说:因为树莓派没有存储,所以树莓派本身是不会变砖的,有错全是SD卡的错!

八、网络、USB和无线

树莓派能上网吗?支持Wi-Fi吗?
树莓派支持有线网,3代以后(包括ZERO W和3A+)的版本均集成了无线网卡和蓝牙。

九、教育应用

教育应用的材料目前都有哪些?
树莓派实验室开发的瑞士军刀扩展板以及配套教程、SDK、源码将帮助您将树莓派的创造力应用于教育领域。

我还有别的问题!
有任何问题,都欢迎您来趣小组的“树莓派”节点发帖讨论:
https://talk.quwj.com/node/raspberry-pi

名词表
BGA:一种电子芯片的贴片封装,所有引脚呈球状,以方阵形式分布在芯片正下方。
SoC:片上系统。将电脑的所有部分制作在单一一块芯片上。
GPIO:一般用途输入输出接口。可以通过编程,直接控制引脚高低电平变化的底层扩展口。
GPU:图形处理单元,管理图形的硬件,等同于一般计算机的显卡。
发布版(Distro, Distribution):将 Linux 核心与相关软件捆绑并精心定制之后,起一个名字发布出来,方便一般的 Linux 用户使用的版本。像 Fedora、Ubuntu、Debian 就是我们所熟知的,在普通计算机上广泛使用的 Linux 发布版。
变砖:因为改动软件或刷新固件等行为,而让设备无法启动,并且呈现黑屏或无反应的状态。常见于智能手机、游戏机、路由器等有固件升级功能的硬件上。
(另外提一点,“变砖”指的是设备的尺寸比较小,可以和“砖”相提并论的场合。所以台式机和笔记本刷BIOS一般不说“变砖”)
PXE:启动前运行环境。一种通过网络来启动设备的场合。现在多用于各种机房、网吧的无盘工作站平台。
PoE:以太网供电。只连接网线就能给设备供电的技术。