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你該知道的8個Raspberry Pi冷知識

作者:陸向陽
 

冷知識?(不是冷笑話)冷知識不是無關痛癢嗎?知道也好,不知道也罷。

是的,有些冷知識確實只是增廣見聞,但這裡要談的冷知識仍具有價值性,例如許多人知曉RPi的功效、懂得如何驅動這些功效,卻不知道為何當初設計成這個規格,以及極限在哪?而這些冷知識,在更深入應用RPi時,就會發現是有益處的。

1. 為何要叫Pi?

Raspberry Pi的Raspberry是取自英國校園內的植物,但Pi呢?是圓周率嗎?不是的,答案是Python程式語言。Python是RPi的官方欽定操控語言,RPi當然也可以用其他程式語言操控,如C、C++、Ruby、Java、Scratch等,但仍以Python的範例程式比較多,建議初學者還是以Python語言為先。

2. 可不可以超頻?

RPi決議採行BCM2835晶片主要是夠便宜、夠效能為考量,不過有人可能嫌效能不夠快,但其實700MHz運作時脈是可以再超頻的,約可超到800MHz,而超頻也不用改硬體線路或設定,有些RPi作業系統就提供超頻功能,如NOOBS。

事實上晶片降頻有各種原因,一種是求穩定,例如IBM把Cell處理器從4GHz降至3.2GHz;另一是求省電,如Apple iPhone、ASUS Eee PC的處理器降頻是為了電池不要太快耗盡。

附帶一提的是,700MHz的BCM2835,其實實際效能約等同於300MHz的Pentium II處理器,而裏頭的繪圖電路效能約等同於第一代Xbox電視遊樂器。

3. 怎麼沒看到記憶體顆粒?

RPi的RAM記憶體其實已經用PoP封裝方式與BCM2835封在一起了,所以看不到獨立、離散封裝的記憶體顆粒,言下之意可以打消擴充記憶體的念頭。

4. 怎麼沒有即時鐘?

個人電腦打從PC AT的80286等級開始就有即時鐘(Real-Time Clock, RTC),為何同樣標榜是電腦的RPi卻沒有即時鐘?

即時鐘某種程度是當時時空背景下的產物,由於IBM PC、PC XT每次開機都要自己輸入日期、時間,非常麻煩,所以後續機種PC AT就內建即時鐘,開機時就自動載入日期、時間,省去手工輸入,而後個人電腦如何改朝換代,都持續保有即時鐘的設計。

但今日來看,即時鐘逐漸成為包袱、雞肋,現在個人電腦隨時可以上網,透過網路時鐘服務NTP(Network Time Protocol)協定,隨時可以取得最新最準確的時間,有沒有RTC已經不重要。

RPi因為有Ethernet乙太網路埠,設計上認定可以連上Internet,所以不提供即時鐘,且即時鐘比較貴、體積大,RPi為了省錢省體積而捨棄即時鐘,但若應用者有需求,還是可以自己加裝即時鐘電路、晶片。

5. 攝影鏡頭

RPi官方攝影鏡頭

RPi官方攝影鏡頭

RPi上有兩個15-pin接腳,一個是用來接觸控顯示器的DSI(D=Display),另一個是用來接攝影機的CSI(C=Camera),但要注意的是,RPi基金會有推出官方的攝影鏡頭,卻尚未推出官方的觸控螢幕(有規劃要推出),目前有多種讓RPi具備小螢幕、小型觸控螢幕的方案,但連接的介面不一,有的透過GPIO,有的透過SPI等。

RPi官方攝影鏡頭有兩種,一種是去除紅外線濾光片,可以進行紅外線夜視攝影(溫度高的拍出來比較亮,溫度低的則較暗,毫無光源也可拍攝,第一次波斯灣戰爭立過功勞的光學技術),另一種是一般可見光攝影。

RPi的靜態拍攝極限是500萬畫素,長寬解析度為2592×1944,動態拍攝則為1080p(1920×1080),每秒30張畫面,鏡頭用的感測模組為OmniVision的OV5647。另外,若嫌鏡頭與RPi太近,希望拉長,也是可以,最遠可以達4公尺長。

不過,短期內RPi官方無意提升畫素,會維持在500萬畫素一陣子,想要更高解析度的人可能要失望了。還有,RPi預設是H.264格式(BD光碟)的視訊,如果想用DVD光碟的MPEG-2格式或Microsoft的VC-1格式,要額外選購軟體CODEC才行。

6. 乙太網路

RPi只有100Mbps的乙太網路,為何沒有達1000Mbps/1Gbps的乙太網路?因為,BCM2835晶片內是用USB 2.0介面來介接乙太網路,USB 2.0最快480Mbps,不可能用來連接GbE(Gigabit Ethernet)。

另外,RPi的乙太網路是不支援PoE(Power over Ethernet)的,若真的要用,只能在真的接入RJ-45埠之前,用其他配接方式把電力另行引出,直接接入RJ-45埠的電力是無法被運用的。

7. 遠端喚醒、遠端開機?

RPi設計上就是很小、很省電、很便宜,即便隨時保持運作也能很省電,所以沒有設想讓它休眠後透過遠端將它喚醒,所以RPi不支援PXE之類的網路喚醒、遠端開機。

8. SD記憶卡

雖然RPi用的SD記憶卡,事先要在PC上用工具軟體對其進行格式化,而後透過一個程序將作業系統預先載入,但說穿了,RPi的SD記憶卡也是用FAT32格式,跟一般USB隨身碟是一樣的。

陸向陽

陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。
陸向陽

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