Mi az egy fedélzeti számítógép és melyik a megfelelő számomra?

Az elmúlt évtizedekben a hobbielektronika tája átalakult az egylapos számítógépek új fajtájával. Ezek az eszközök, amint azt jól elképzelheti, teljes számítógépek egyetlen áramköri lapra. A modern asztali számítógépekkel ellentétben az SBC-nek nincs szüksége további memóriára vagy tárhelyre a rendszerindításhoz. Nem követeli meg, hogy a tápkábeleket egy zsúfolt házon keresztül vezesse át, és az sem, hogy bekösse a RAM-ot, csatlakoztasson egy millió házventilátort, vagy egy borsónyi hőkeverék gömbölyűt préseljen a hűtőborda alá. Ezek a különbségek a felépítésben célbeli különbségeket tükröznek. Egy fedélzeti számítógép nem képes sok olyan dologra, amit egy modern, nagy teljesítményű számítógép. De akkor nem próbálkozik. Ehelyett az SBC-k számos oktatási, kereskedelmi és ipari alkalmazásban szolgálnak. Megtalálhatja őket ATM-ekben, virtuális nyerőgépekben, zenegépekben, automatizált pénztárakban és szinte mindenhol máshol. Az általunk érdekelt eszközök azonban vonzóak a feltörekvő mérnököknek és részmunkaidős bütyköknek. Ebben a cikkben öt figyelemre méltó egykártyás számítógépet vizsgálunk meg. Mi a különbség az SBC és az MCU között? Mielőtt továbblépnénk, húzzunk egy fontos különbséget az SBC és az MCU között. Az MCU vagy Microcontroller Unit egy olyan beágyazott rendszer, amely egy teljes számítógépet egyetlen chipbe foglal. A motorháztető alatt processzor, memória, tároló, valamint programozható bemeneti és kimeneti érintkezők találhatók. A mikrokontrollerek nem erősek, és nem is könnyen újraprogramozhatók. De akkor nem kell, hogy legyenek; Óriási méretekben, szinte semmiért legyárthatók, és számos olyan feladatot el tudnak látni, amelyekre egy teljes értékű számítógép nem lenne alkalmas. Vegye be a mikrokontrollert a televízió távirányítójába. Ha nem gátolná operációs rendszer, sem futtatható programok, napokig vagy hetekig szunnyad, és szinte semmi energiát nem fogyaszt. Ez azt jelenti, hogy amíg meg nem nyom egy gombot, jelet generál az egyik csatlakozótüskéjénél, és ezáltal azonnal kibocsátja a megfelelő jeleket. A mikrokontrollerek számos beágyazott számítógépben találhatók, amelyek mindenhol megtalálhatók az ipari számítógépektől a háztartási legújabb IOT -eszközökig. Ezzel a feltétellel tekintsük a leghíresebb SBC -ket, a mindenütt jelenlevő Málnát Pi.Raspberry Pi Jó oka van annak, hogy valószínűleg hallott már a Raspberry Pi-ről. Ennek az egykártyás számítógépnek az egymást követő generációi több mint tizenkilenc millió példányban keltek el világszerte. Ez a Raspberry Pi Alapítvány munkája volt, aki a BBC Micro számítógépéből merített ihletet, amelyről a Raspberry Pi további modelljeit nevezték el. Ezt az SBC-t oktatási eszköznek szánták, és továbbra is elsősorban a leendő kódolók osztálytermei számára forgalmazzák. De alkalmazásai messze túlmutatnak ezen. Megjelenése után felkeltette a világ elektronikai közösségének figyelmét, óriási sikert aratott, és utánzók kis seregét szülte (akiknek munkáival később foglalkozunk). Először is vessünk egy pillantást a legújabb modell specifikációira, a Raspberry Pi 3 Model B+: CPU - Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 (ARMv8) 64 bites SoC @ 1.4 GHz memória - 1 GB LPDDR2 Kapcsolódás - 2.4 GHz és 5 GHz IEEE 802.11.b/g/n/luac vezeték nélküli BLEGLAN4.2. USB 2.0-n keresztül (maximális átviteli sebesség 300 Mbps) Pin-kimenet - 40 tűs GPIO fejlécPortok - Teljes méretű HDMI4 USB 2.0 portok CSI kamera portDSI kijelző port Kompozit videoport 4 pólusú sztereó kimenetMicro SD portOS - RaspbianPower - V/2.5A DC táp bemenet kb. A Raspberry Pi 35 B modell vitathatatlan értéket képvisel, és nyilvánvaló választás azok számára, akik 3 dollár alatti egyetlen fedélzeti számítógépet keresnek. A pénzedért egy 1.2 GHz-es négymagos ARM cortex a53 processzort kapsz, amelynek teljesítménye eltörpül az előző generációkéhoz képest. A további frissítések a beépített 802.11n Wi-Fi és Bluetooth formájában jelentkeznek, amelyek az elődjeinél leggyakrabban előforduló panaszok közül kettőt kezelnek. Ez az egylapos számítógép HD videót is kibocsát, bár hiányzik belőle a megbízható, 4k felbontású megjelenítéshez szükséges izom. Az első kihívás az lesz, hogy telepítse az alapértelmezett operációs rendszert, a Raspbiant egy micro-sd kártyára, majd indítsa el. Az átfogó (és ami még fontosabb, érthető) dokumentációnak köszönhetően ez elég egyértelmű. De még tanulságosabb az a hatalmas mennyiségű, felhasználó által létrehozott tudás, amelyből meríthet, amikor még csak most kezdi használni a Raspberry Pi-t. Ha problémába ütközik a Raspberry Pi-vel, és nagy az esélye, hogy valaki találkozott ugyanilyen problémával, és közzétette a megoldást az interneten. És ha még nem, a Raspberry Pi fórumot gyakran látogató szakértők több mint készségesen felhívják figyelmét. Ha egy kis inspirációra vágyik, nézze meg a Raspberry Pi projektjeink összesítését az internetről. A Pi többféle íze közül választhat. Sokak számára a lecsupaszított Raspberry Pi Zero lehet minden, ami szükséges. A Pi Zero körülbelül az egyetlen elérhető, 5 dolláros egytáblás számítógép, és így kiváló belépési pont az SBC világába. Természetesen, mivel a Raspberry Pi ilyen olcsó, megvan a maga része a technikai korlátoknak. Mivel az Ethernet-portot és az USB-t ugyanaz a busz táplálja, ez nem a legjobb választás nagy sebességű útválasztáshoz. Egy másik probléma a memória korlátozottságából fakad: csak 1 GB van belőle, és ez az elavult DDR2 típus (szemben az újabb kártyákon található ddr3 sdram-mel). Sőt, a Wi-Fi maximális sebessége körülbelül 2.5 mb/s – ami rossz hír, ha Blu-ray gyűjteményét (vagy akár alacsony felbontású YouTube-tartalmát) szeretné streamelni. Ezzel együtt nehéz múlatni a Raspberry Pi, mint belépési pont az egylapos számítógépek világába. Elhozta a programozást a tömegekhez, és lehetővé tette mindenféle furcsa és csodálatos eszköz létrehozását. Vedd fel a Raspberry Pi 3 B+-t, és megnyugodhatsz, ha tudod, hogy legalább 2023 januárjáig gyártásban marad. Addigra azonban az SBC-ben végzett kalandjai egy másik, speciálisabb eszközhöz vezettek. Nézzük meg, hogyan vehet fel egy Raspberry Pi-t a Circuito.io áramkörébe. Ez nagyon egyszerű; egyszerűen keresse meg a Raspberry Pi-t a komponenslistában az interfész bal oldalán, és húzza onnan a Pi-t az áramkörébe. Alternatív megoldásként rákattinthat az eszközre a megfelelő leírás megjelenítéséhez, majd megnyomhatja az ablak bal alsó sarkában található piros „csere” gombot. A Raspberry Pi automatikusan az áramkör hubját képezi, az alapértelmezett Arduino helyére. miközben megőrzi a GPIO fejlécével létrehozott kapcsolatokat.BeagleBone BlackA Raspberry Pi óriási sikere a fejlesztők tömegét indította el, akik megfizethető saját SBC-ket akartak piacra dobni. Köztük volt a félvezető óriás Texas Instruments is, amelynek BeagleBoard egylapos számítógépeit 2008 óta gyártják. A termék az egyik legnépszerűbb Raspberry Pi alternatívává fejlődött: egy alacsony költségű, közösség által támogatott platform, a BeagleBone, amely 2013-ban a BeagleBone Black lett. Ennek az alaplapnak az a célja, hogy platformot biztosítson új termékek létrehozásához. System-on-Chip eszközök. Indításkor ez technikailag megegyezett a Pi-vel, de a Pi későbbi frissítései miatt a fekete kissé alulteljesített: CPU - AM335x 1 GHz ARM® Cortex-A8GPU - PowerVR SGX530 memória - 512 MB DDR3 tárhely - 4 GB 8 bites eMMC flash Csatlakozás - USB kliens+hostEthernetHDMIP-kimenet - 2x 46 tűs fejléc Portok - micro HDMI1 USB 2.0 portMicro SD portOS - AngstromPower - 5V/2.5A DC táp bemenetA BeagleBone Black legnagyobb erőssége, hogy a Raspberry Pi-vel ellentétben a beépített bit flash, amelyről tíz másodperc alatt közvetlenül képes elindítani a Linuxot. Tehát elhagyhatja az SD-kártyát mindaddig, amíg nem kell frissítenie a kernelt, ami viszonylag fájdalommentessé teszi az indulást. Míg az alaplapot az Angstrom szem előtt tartásával fejlesztették ki, remekül fog játszani Ubuntuval, Debiannal és számos egzotikusabb rendszermaggal. A BeagleBone igazi ereje azonban a kiterjedt csatlakozási lehetőségekben rejlik. A felülről kihajló két 46 tűs fejlécnek köszönhetően 92 csatlakozási pont közül választhat. Ezek között több I2C, CAN és SPI busz található, mint amennyire a legtöbb felhasználónak ésszerűen szüksége lenne, valamint rengeteg időzítő, PWM kimenet, analóg bemenet és GPIO érintkezők. A mindent legyőző Arduinohoz hasonlóan a Beaglebone is bővíthető egymásra rakható modulokkal, amelyek rögzítse mindkét tűkészlethez. Ezeket „köpenynek” nevezik, és valóban leánydeszkának minősülnek. Segítségükkel a Beaglebone mindenféle eszközzel bővíthető-az LCD-képernyőtől az akkumulátorokig és az audio interfészekig, és nem okoz gondot a kenyérsütő deszkák és a vezetőkábelek az egész munkaterületen. A BeagleBone Black egyik jelentős hátránya hogy csak egyetlen USB-portot kínál. Következésképpen az egér és a billentyűzet csatlakoztatásához USB-elosztót kell csatlakoztatnia. Ha hever egy ilyen, akkor minden rendben. Ha nem, akkor számolnia kell a többletköltséggel és a rendetlenséggel. Öt éves korában a BeagleBone teljesítménye kezd elmaradni a versenytársaiétól. Valószínűleg nem hízelgetnek alkatrészei, ha mondjuk a legújabb Raspberry Pi-vel hasonlítjuk össze. A Beaglebone vonzereje azonban inkább alkalmazkodóképességében és egyszerű csatlakoztathatóságában rejlik, nem pedig nyers számítási teljesítményében. Mint az egyik vezető málna pi alternatíva, szerepet játszik a műhelyekben szerte a világon - és lehet, hogy csak a tiédbe is belefér. Nvidia Jetson TX2 Ha a legcsekélyebb mértékben is érdekel a játék (és különösen a számítógépes játék), akkor hallottál már az Nvidiáról. A cég leginkább pixelnyomó hardvereiről ismert. De ugyanaz a számítási lóerő, amely lehetővé teszi, hogy Lara Croft kosztümje valósághűen zuhanjon a himalájai szellőre, olyan kifinomult gépi tanulási rendszereket is megmozgathat, amilyeneket a Jetson platform igyekszik ösztönözni. A Jetson TX599 fejlesztői készlet óriási ára 2 dollár. egy hobbi vagy középiskolás diák számára elérhetetlen. Ez azért van, mert nem ezekre a piacokra irányul; ez egy hihetetlenül divatos mérnöki eszköz, amelyet a mesterséges intelligencia által vezérelt jövő bevezetésére terveztek. Egy ilyen feladat lenyűgöző specifikációs listát igényel. És ez bizonyítja: CPU - Kétmagos Denver 2 + négymagos A57 ARMGPU - NVIDIA Pascal, 256 NVIDIA CUDA mag Memória - 8 GB 128 bites LPDDR4 Tárolás - 32 GB -os eMMC, SDIO, SAT Csatlakozás - Akár 6 2 sávos kamera 4k videó kódolókWi-FiBluetoothGigabit EthernetCAN vezérlőPinout - 40 tűs és 30 tűs GPIO fejlécek Portok - HDMIMicro-USB 2.0USB 3.0Micro SD portRJ-45 EthernetSD-kártyaolvasó Antenae terminálok 4 sávos PCI csatlakozóval, expanziós csatlakozófejjel vagy előre telepített PCI csatlakozóval, UART csatlakozóval vagy előre telepített PCI csatlakozóval, 20 tűs JTAGSATA csatlakozóval 5MP kameraOS - Linux Tápellátás - 5V/2.5A DC tápellátás Minden készletben kap egy Jetson modult, valamint egy referencia hordozótáblát, kábeleket és tápegységet, valamint egy kis előre telepített szoftvert a kezdéshez. A TX2 ugyanazt a „Pascal” mikroarchitektúrát alkalmazza, mint a vállalat 10-es sorozatú grafikus kártyáiban; a nyers számítási teljesítményt tekintve a listán szereplő többi eszközt kiüti a parkból.A Jetson csatlakoztathatósága hasonlóan lenyűgöző. A modul egy 400 tűs csatlakozón keresztül csatlakozik a hordozókártyához. A tábla tetején egy alumínium lemez található, amely egy megnyugtatóan vaskos hűtőbordához és ventilátorhoz csatlakozik. A beépített kódolók és dekóderek zsonglőrködnek a 4K videóval hatvan képkockán anélkül, hogy izzadt volna, és olyan csatlakozási lehetőségeket kaphat, amelyeket egy asztali számítógép alaplapján találhat, beleértve a SATA-t és a PCIe-t. Az energiafogyasztás tekintetében a TX2 nagyjából megfelel Maxwell-motoros elődjének, a TX1-nek – kivéve alapjáraton, ahol jóval előrébb húz. A 1.8 tűs GPIO fejléc adott érintkezőinél válthat 3.3 és 40 volt között, és a CAN buszt a 30 tűsön keresztül irányíthatja. És így tovább. Ha végzett a prototípuskészítéssel, 399 dollárért vehet fel egy modult (feltéve, hogy hajlandó ezernél többet vásárolni belőle). Ez az ár meggátolta az Nvidiát abban, hogy elősegítse a nyüzsgő közösséget, amelyet olyan olcsóbb eszközök élveznek, mint a Raspberry Pi. A felhasználók ezrei, nem pedig milliói vannak, ezért jelentős programozási tapasztalatra lesz szüksége, mielőtt megtenné az ugrást. Ha mérnöki mesterképzésen tanul, és egy új raktári drón prototípusát szeretné elkészíteni, vagy Szeretne segíteni a vakoknak segély nélkül az utcán, akkor Jetson megéri a figyelmét. A legtöbb hobbi számára azonban nem tesz sokat, ha egy Linuxot futtató Raspberry Pi nem tud.UDOO QuadAz UDOO SBC-sorozat a Raspberry Pi rugalmasságát kínálja az Arduino csatlakoztathatósága mellett. Így kereskedelmi léte látványos közösségi finanszírozási sikerrel indult. Néhány napon belül áttörte a 27,000 641,614 dolláros célt, és elérte a szemet gyönyörködtető 6 9 dolláros összértéket. Az UDOO eszközök legújabb termékcsaládja között megtalálható az UDOO Quad:CPU - NXP® i.MX 1 ARM Cortex-A3 CPU Négymagos 8GHzAtmel SAM3X1E ARM Cortex-M3GPU - Integrált grafikus memória - 76 GB DDR3 tároló - SATA, Micro-SD Connectivity - Gigabit EthernetWi-FiPinout - 1.0 teljesen elérhető GPIOArduino-kompatibilis R45 3.5 pinoutPortok (csak a MicroJ USB +12Sa verzió) és mikrofon 1 mm-es jack bemenetekOS - UDOOBuntuPower - XNUMX V DC táp bemenetAz eszköz ugyanazt az Atmel CPU-t tartalmazza, mint az Arduino Due-ban, valamint egy négymagos ARM processzort, amelynek órajele XNUMX Ghz. A két CPU együtt egyetlen kártyán biztosítja az Arduino és a Raspberry Pi funkcionalitását. Ha mindkettő tulajdonosa, és szeretné elérni, hogy a kettő beszéljen egymással, akkor érdemes megfontolni az UDOO-t. Ez a kényelem az, ami igazán indokolja a 135 dolláros árat. Végtére is, ki szeretne órákat tölteni a két eszköz interfészével, amikor valaki már elvégezte a munkát az Ön nevében? Ha valamit keres asztali számítógépének cseréjére, akkor érdemes megfontolni az X86 ULTRA-t. Négymagos x86 64 bites processzora és 8 GB RAM-ja lehetővé teszi, hogy médiaközpontként szolgáljon, és bőséges Ethernet- és USB-csatlakozással rendelkezik. Az alaplap Arduino oldalára néhány extra modult is beépítenek, köztük egy giroszkópot és egy hattengelyes gyorsulásmérőt. Az UDOO eszközök számos Linux kernel futtatására képesek, beleértve az Ubuntu egy erre a célra épített verzióját, az ismert, képzeletben, mint UDOOBuntu. Ez az egyedi operációs rendszer az UDOO közösséggel folytatott kiterjedt együttműködés eredményeként jött létre, és arra szolgál, hogy az asztalt teljesen kivonja a képből. Mindent leegyszerűsít a jobb rendszerindítási idők, a memóriakezelés és a perifériák, köztük a külső merevlemezek támogatása érdekében. A Quad csak egy az UDOO több mint fél tucat különböző kiadása közül, az 50 dolláros kétmagostól kezdve. A Neo Basic modális egészen a négymagos Pentiumig, amely a 267 dolláros UDOO x86 Ultra-t hajtja. A boldog közeg valahol a két szélsőség között lehet. Az UDOO szépen játszik a 3.3 V-os Arduino pajzsokkal, és néhány ellenállás segítségével az 5 V-osokkal is. A tartomány aktív követést élvez, bár viszonylag kicsi, és a szülői eszközeire vonatkozó ismeretek nagy része hordozható az UDOO -n. Ahogy ezeken az oldalakon megbeszéltük, az Arduino és a Raspberry Pi nagyon különböző eszközök. Ha már ismeri bármelyiket, és egy projektben szeretné összevonni őket, akkor ez az SBC biztosan a legvonzóbb raspberry pi alternatívák közé tartozik.Odroid XU4Végre megvan az Odroid XU4, a egy dél-koreai hardvercég, a Hard Kernel. A neve az „open” és az „Android” szavakból származik, annak ellenére, hogy az Odroid hardver nem teljesen nyílt forráskódú. Az első verzió 2009-ben jelent meg, és azóta is rendszeresen megjelennek az új generációk. Az XU4 2015-ben került kiszállításra, számos hardveres fejlesztéssel és teljes visszamenőleges kompatibilitással.CPU - Samsung Exynos5422 Cortex™-A15 2 GHz és Cortex™-A7 nyolcmagos CPU-kGPU - Mali-T628 MP6 memória - 2 GB LPDDR3 tárolóhely. Gigabit EthernetWi-FiUSB 5.0 Pinout - 400 teljesen elérhető GPIOArduino-kompatibilis R3.0 76 pinout Portok - 3x USB 1.0 host2x USB 3.0 hostRJ1Sata (csak a Quad verziónál) Hangkimenet és mikrofon 2.0 mm-es jack bemenetek DC tápellátás - Linux 45 Forwer - 3.5 $5. Az Odroid olyan teljesítményt kínál, amely messze felülmúlja az olcsóbb bádoglapokét. A motorháztető alatt nyolc mag található, amelyek órajele 1.4 és 2 Ghz között van. Ennek eredményeként használható mini-PC-vé válik; kód villámgyorsan fordítódik le, és az asztalon böngészve elfelejtheti, hogy egyetlen fedélzeti számítógépet használ. Az Odroid csatlakozási lehetőségek lenyűgöző tárházát is kínálja. Kielégíti az SBC gigabites ethernet portja iránti régóta fennálló igényét, és pár USB 3.0 porttal rendelkezik. Mint ilyen, nagyszerű olyan helyzetekben, amikor rengeteg adatot kell továbbítania és fogadnia kell rövid időn belül. Amikor a rendszerindításról van szó, két lehetőség közül választhat: MicroSD-kártya vagy eMMC-modul. A kettő közül választhat az SBC alján található kapcsolóval. Végül találsz egy tápegységet a dobozba a tábla mellett. Még egy beépített tápkapcsoló is van, amely lehetővé teszi a készülék be- és kikapcsolását anélkül, hogy kihúzná a kábelt vagy elvágná a fali tápellátást. Ez a nyolc mag egy kis hűtést igényel. Az első dolog, amit észrevesz, amikor kiveszi az eszközt az antisztatikus zacskójából, hogy egy hűtőborda és ventilátor szerelvény van elöl csavarozva. Ha nem bírod a zajt, akkor ez könnyen kicserélhető passzív hűtőbordára – bár jóval magasabbra. Sőt, mivel a nyolc mag órajele eltérő, némi trükközésre lehet szükség a rendszer optimalizálásához. Nincs beépített Wi-Fi vagy Bluetooth, így a vezeték nélküli LAN-t keresőknek perifériás eszközöket kell csatlakoztatniuk. Ezeket a kisebb kivételeket leszámítva nehéz az XU4-et hibáztatni a haladóbb SBC-rajongóknak. Szóval melyik a legjobb egyfedélzeti számítógép? Ha ebből a listából egyetlen következtetést vonhatunk le, az az, hogy az SBC piac változatos és nyüzsgő. Említhettünk volna más méltó termékeket is, mint például az Asus Tinker Board, a Gigabyte Apollo-Lake hajtású GA-SBCAP3350. Nincs egyetlen „legjobb” SBC; mindegyik más-más rést elégít ki. A közvetlen összehasonlítás tehát szinte mindig téves. Az Odroid teljesítményét tekintve messze felülmúlhatja a Raspberry Pi-t, de mivel kétszer annyiba kerül, a kettőt aligha lehet versenytársnak nevezni. Vásárlás előtt gondolja át költségvetését és igényeit. Ha szeretné figyelemmel kísérni a kertje talajának nedvességtartalmát, és a kapott adatokat egy locsolórendszerhez szeretné csatlakoztatni, akkor a BeagleBone csatlakoztatása csábító lehet. Ha van elég pénze, és valami igazán forradalmiat akar tenni a robotika területén, akkor a Jetson biztosan tetszeni fog. A legtöbb ember azonban, aki elolvassa ezt az összefoglalót, viszonylag újonc, aki nem biztos benne, hogy mit keresnek. Ha Ön az, akkor a Raspberry Pi-t ajánljuk. Nem csak azért, mert megfizethető, hanem mert a legszélesebb körű támogatást élvezi. Elkerülhetetlenül nehézségekbe ütközik az SBC világába való első betörések során (ez része a használat örömének), és ha rendelkezik ezzel a szakértelemmel, órákig megkímélheti magát a frusztrációtól. Ezután, ha már egy kicsit biztosabb magadban és abban, hogy mit szeretnél elérni, válthatsz a speciálisabb pi-alternatívák egyikére.

Hagyjon üzenetet 

Üzenetlista