树莓派(Raspberry Pi)是树莓派基金会为普及计算机教育而设计的开发板。它以低廉的价格、强大的计算能力以及丰富的教学资源得到全球技术爱好者的喜爱。
树莓派截至2020年一共发布了4代产品。
●2012年发布第一代树莓派,采用ARM11处理器内核。
●2014年发布第二代树莓派,采用ARM Cortex-A7处理器内核。
●2016年发布第三代树莓派,采用ARM Cortex-A53处理器内核,支持ARM64体系结构。
●2019年发布第四代树莓派,采用ARM Cortex-A72处理器内核,支持ARM64体系结构。
建议读者选择树莓派4B作为实验硬件平台。
树莓派4B采用性能强大的Cortex-A72处理器内核,性能比树莓派3B快3倍。树莓派4B的结构如图2.1所示。
▲图2.1 树莓派4B的结构
表2.1对树莓派3B和树莓派4B做了比较。
表2.1 树莓派3B和树莓派4B的比较
树莓派4B采用的是博通BCM2711芯片。BCM2711芯片在BCM2837芯片的基础上做了如下改进。
●CPU内核:使用性能更好的Cortex-A72。采用4核CPU的设计,最高频率可以达到1.5 GHz。
●L1缓存:具有32 KB数据缓存,48 KB指令缓存。
●L2缓存:大小为1 MB。
●GPU:采用VideoCore VI核心,最高主频可以达到500 MHz。
●内存:1 GB~4 GB LPDDR4。
●支持USB 3.0。
BCM2711芯片支持两种地址模式。
●低地址模式:外设的寄存器地址空间为 0xFC000000~0xFF7FFFFF,通常外设的寄存器基地址为0xFE000000。
●35位全地址模式:可以支持更大的地址空间。在这种地址模式下,外设的寄存器地址空间为0x47C000000~0x47FFFFFFF。
树莓派4B默认情况下使用低地址模式,本书配套的实验也默认使用低地址模式,读者也可以通过修改配置文件来使能35位全地址模式。