GPIO Pin Erklärung

Mein Pi 2-Kit wurde mit der folgenden GPIO-Pin-Referenzkarte geliefert.

Zusätzlich zur Anzeige aller 5V-, 3,3V-, GND- und GPIO-Pin-Nummern enthält es zusätzliche Informationen zu einigen der GPIO-Pins wie TXD, RXD, UART, CLK, PCM, DE0, CE1, SPI, DIN, DOUT, PCM, SDA, SCL, I2C, MOSI, MISO, SCLK, SPI, PCM, FS sowie verschiedene Farben auf diesen.

Was bedeutet das alles? Ich gehe davon aus, dass dies spezielle Stifte für etwas sind. Sind nicht alle GPIOs gleich verwendbar?

Das Broadcom-Datenblatt, das von raspberrypi.org in der Antwort von Boštjan Jerko verlinkt wurde, ist eine großartige Referenz. In Abschnitt 6.2 werden beispielsweise die verschiedenen Funktionen beschrieben, die jedem Pin gemäß der Antwort von Joan zugewiesen werden können. Um die Bedeutung der auf Ihrer Karte angegebenen zusammenzufassen:

• I ² C, SDA & SCL: Im Datenblatt von Broadcom werden diese nur direkt in der Tabelle in Abschnitt 6.2 erwähnt, sie beziehen sich jedoch auf einen I ² C-Bus, der im Abschnitt über die BSC (Broadcom Serial Controller) erläutert wird. Das 'DA' in SDA steht für Daten, das 'CL' in SCL steht für Clock; das s steht für serial. Sie können mehr über die Bedeutung der Taktleitung für verschiedene Arten von Computerbussen lesen , müssen sie jedoch nicht auf dieser Ebene verstehen, um sie zu verwenden - wie Joan sagt, gibt es Programmierbibliotheken, die diese Informationen abstrahieren. Sie werden wahrscheinlich I ² C-Geräte finden, die mit ihren eigenen Userspace-Treibern geliefert werden, und der Linux-Kernel enthält auch einige. Die meisten Computer haben eine I ²C-Bus, vermutlich für einige der in Wikipedia aufgeführten Zwecke , z. B. die Anbindung an die Echtzeituhr (RTC) und die Konfiguration des Speichers. Es ist jedoch nicht exponiert, was bedeutet, dass Sie nichts anderes daran anbringen können, und es gibt viele interessante Dinge, die angebracht werden könnten - so ziemlich alle gängigen Sensoren (Barometer, Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Luminometer usw.). ) sowie Ausgabegeräte und Displays. Sie können einen USB-zu-I ² C-Adapter für einen normalen Computer kaufen , aber sie kosten ein paar hundert Dollar . Sie können mehrere Geräte an den exponierten Bus auf dem Pi anschließen.

• UART, TXD & RXD: Dies ist eine herkömmliche serielle Leitung . Seit Jahrzehnten haben die meisten Computer einen Port dafür und einen Port für Parallel . ¹ Einige pi-orientierte Betriebssystem-Distributionen wie Raspbian starten standardmäßig mit dieser als Konsole aktiven seriellen Leitung, und Sie können das andere Ende an einen anderen Computer anschließen und mit einer geeigneten Software kommunizieren. Beachten Sie, dass diese Schnittstelle keine Taktleitung hat. Die beiden Pins können für die Vollduplex-Kommunikation (gleichzeitiges Senden und Empfangen) verwendet werden.

• PCM, CLK / DIN / DOUT / FS: Mit PCM wird unkomprimiertes digitales Audio codiert. Der Datenstrom ist seriell, aber die korrekte Interpretation erfolgt am besten mit einer separaten Taktleitung (eher unterste Ebene).

• SPI, MOSI / MISO / CE0 / CE1: SPI ist ein serielles Busprotokoll, das viele der gleichen Zwecke wie I ² C erfüllt. Da jedoch mehr Drähte vorhanden sind, kann es im Vollduplexmodus betrieben werden, wodurch es schneller und flexibler wird.

^{1. Der pi hat tatsächlich keinen bestimmten Parallelbus-Stil, aber vermutlich könnten Sie einen mit einigen der Pins implementieren.}

Nicht alle gpios sind auf die gleiche Weise verwendbar.

Ein GPIO kann so konfiguriert werden, dass es sich in einem von acht verschiedenen Modi befindet

EINGANG, AUSGANG, ALT0, ALT1, ALT2, ALT3, ALT4 und ALT5.

Sie können alle im INPUT- und OUTPUT-Modus verwendet werden.

Die Verwendung der anderen Modi variiert je nach GPIO. In einigen Modi kann ein GPIO als Clock und in demselben Modus ein anderes GPIO als UART-RXD-Leitung geschaltet werden.

Dies ist für 99% der Benutzer wahrscheinlich irrelevant. Sie werden eine Bibliothek verwenden, um die GPI zu manipulieren und die Bibliothek wird den benötigten Modus einstellen.

Siehe BCM2835 ARM-Peripheriegeräte Seite 102 für die gpio-Modi und deren Bedeutung (nur die gpios 2-27 sind für die jüngsten Pis relevant).

Jeder der Stifte hat seinen eigenen speziellen Zweck. Sie können nicht alle für die Ein- und Ausgabe verwendet werden. Weitere Informationen zu GPIOs finden Sie in der Anleitung von makezine . Um die speziellen Funktionen der einzelnen Pins kennenzulernen, können Sie diese Website besuchen .

Die PIN-Daten, die Sie auf der Referenzkarte erhalten, beziehen sich auf den auf der Karte verwendeten Mikrocontroller. Ich habe ein gutes Dokument gefunden , das die Stecknadeln erklärt.

Kurz gesagt: Sie können Stifte verwenden, um mit der Außenwelt zu kommunizieren. Zum Beispiel bedeutet SPI Serial Peripheral Bus Interface , I2C ist ein weiteres Protokoll ...

Es ist zu beachten, dass der Broadcom-Controller die Pins anders nummeriert als der Raspberry Pi. Lassen Sie sich nicht verwirren, wenn Sie auf den obigen Link verweisen und dann die Schnellreferenzkarte von CanaKit ansehen.

CanaKit macht einen tollen Job mit ihren Kits, ich habe mehrere.

FWIW, die UART-Pins sind für die serielle Kommunikation und ich habe sie oft benutzt.

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