Wat is 'n enkelbordrekenaar en watter een is reg vir my?

Die afgelope dekades het die landskap van stokperdjie -elektronika getransformeer deur 'n nuwe reeks enkelbordrekenaars. Hierdie toestelle is, soos u u goed kan voorstel, volledige rekenaars wat op 'n enkele printplaat gebou is. In teenstelling met 'n moderne tafelrekenaar, benodig 'n SBC nie ekstra geheue of berging om op te laai nie. Dit vereis nie dat u kragkabels deur 'n oorvol houer trek nie, en dit vereis ook nie dat u RAM moet insteek, 'n miljoen waaiers insteek nie, of 'n ertjiegrootte bol termiese verbinding onder 'n heatsink druk. die verskille in doel weerspieël. 'N Enkele boordrekenaar kan nie baie van die dinge doen wat 'n moderne hoëprestasie-rekenaar doen nie. Maar dan probeer dit nie. In plaas daarvan dien SBC's in 'n verskeidenheid opvoedkundige, kommersiële en industriële toepassings. U kry dit in kitsbanke, virtuele speelmasjiene, jukeboxes, outomatiese betaalpunte en oral, maar die toestelle wat ons interesseer, is 'n beroep op aspirant-ingenieurs en deeltydse tinkerers. In hierdie artikel ondersoek ons ​​vyf noemenswaardige enkelbord-rekenaars: wat is die verskil tussen 'n SBC en 'n MCU? 'N MCU, of mikrobeheereenheid, is 'n vorm van 'n ingeboude stelsel wat 'n hele rekenaar in 'n enkele skyfie insluit. Onder die enjinkap is 'n verwerker, geheue, berging en programmeerbare invoer- en uitvoerpenne. Mikrobeheerders is nie kragtig nie, en is ook nie maklik herprogrammeerbaar nie. Maar dan hoef dit nie so te wees nie; hulle kan op 'n enorme skaal vir bykans niks vervaardig word nie, en kan 'n reeks take verrig waarvoor 'n volwaardige rekenaar nie geskik sal wees nie. Neem die mikrobeheerder in jou televisie se afstandbeheer. Met geen bedryfstelsel om dit te inhibeer nie, en ook nie programme om te hardloop nie, sal dit vir dae of weke dormant sit en byna geen krag verbruik nie. Dit wil sê totdat u op 'n knoppie druk, 'n sein op een van die verbindingspenne genereer en sodoende die toepaslike seine onmiddellik laat afskiet. Daar is mikrobeheerders in 'n reeks ingeboude rekenaars, wat oral gevind kan word, van industriële rekenaars tot die nuutste IOT edge -toestelle in die huis. Pi.Raspberry Pi Daar is 'n goeie rede waarom jy waarskynlik van die Raspberry Pi gehoor het. Opeenvolgende geslagte van hierdie enkelbordrekenaar het meer as negentien miljoen eenhede wêreldwyd verkoop. Dit was die werk van die Raspberry Pi Foundation, wat inspirasie van die BBC Micro -rekenaar geneem het, waarna die volgende modelle van die Raspberry Pi vernoem is. Hierdie SBC is beskou as 'n opvoedkundige hulpmiddel en word steeds hoofsaaklik bemark vir klaskamers van toekomstige kodeerders. Maar die toepassings daarvan gaan veel verder as dit. By vrylating het dit die aandag van die wêreld se elektroniese gemeenskap getrek, groot sukses behaal en 'n klein leër van nabootsers ontlok (op wie se werk ons ​​later sal kyk). Kom ons kyk eers na die spesifikasies van die nuutste model, die Raspberry Pi 3 Model B+: SVE - Broadcom BCM2837B0, Cortex -A53 (ARMv8) 64 -bis SoC @ 1.4GHz Geheue - 1 GB LPDDR2Konnektiwiteit - 2.4 GHz en 5 GHz IEEE 802.11.b/g/n/ac draadloos LAN; Bluetooth 4.2; BLEGigabit Ethernet oor USB 2.0 (maksimum deurset 300 Mbps) Pinout - 40 -pins GPIO -kopstukke - Volle grootte HDMI4 USB 2.0 -poorte CSI -kamera -poort DSI -vertoonpoort Saamgestelde videopoort 4 -polige stereo -uitset Micro SD -poort - RaspbianPower - V/2.5A DC -kraginvoer Op ongeveer $ 35, die Raspberry Pi 3 Model B verteenwoordig onbetwisbare waarde en die voor die hand liggende keuse vir diegene wat op soek is na 'n enkele bordrekenaar onder $ 50. Vir u geld kry u 'n quad-core ARM cortex a1.2-verwerker van 53 GHz, waarvan die prestasie die vorige generasies se prestasie daal. Verdere opgraderings kom in die vorm van ingeboude 802.11n Wi-Fi en Bluetooth, wat twee van die klagtes wat die meeste by sy voorgangers gerig is, aanspreek. Hierdie enkelbord-rekenaar lewer ook HD-video uit, hoewel dit nie die spiere het wat nodig is om betroubaar in 4k te lewer nie. U eerste uitdaging is om die standaard-bedryfstelsel, Raspbian, op 'n mikro-sd-kaart te installeer en dit dan weer op te laai. Danksy uitgebreide (en, nog belangriker, verstaanbare) dokumentasie, is dit redelik eenvoudig. Maar nog meer leersaam is die enorme hoeveelheid gebruikersgeskepte kennis waaruit u kan put as u eers met Raspberry Pi begin het. Ondervind u 'n probleem met u Raspberry Pi, en die kans is oorweldigend dat iemand daar buite dieselfde probleem sal ondervind en die oplossing aanlyn sal plaas. En as hulle dit nie gedoen het nie, sal die groep kundiges wat die Raspberry Pi -forum besoek, meer as gewillig wees om u aandag te gee. As u 'n bietjie inspirasie wil hê, kyk gerus na ons samevatting van Raspberry Pi -projekte op die internet. Daar is verskillende variëteite van Pi om van te kies. Vir baie is die gestroopte Raspberry Pi Zero dalk alles wat nodig is. Die Pi Zero is ongeveer die enigste $ 5 -enkelbordrekenaar wat beskikbaar is, en maak dus 'n uitstekende toegangspunt tot die wêreld van SBC. Omdat dit so goedkoop is, het die Raspberry Pi 'n deel aan tegniese beperkings. Aangesien die ethernet-poort en die USB deur dieselfde bus aangedryf word, is dit nie die beste keuse vir hoëspoedroetering nie. 'N Ander probleem spruit uit beperkte geheue: daar is slegs 1 GB daarvan, en dit is van die verouderde DDR2 -variëteit (in teenstelling met die ddr3 -sdram wat op nuwer borde gevind word). Boonop is die Wi-Fi beperk tot ongeveer 2.5 MB/s-wat slegte nuus is as u u Blu-ray-versameling (of selfs YouTube-inhoud met 'n lae resolusie) wil stroom. Met dit gesê, is dit moeilik om verby te kyk. die Framboos Pi as 'n ingangspunt in die wêreld van enkelbordrekenaars. Dit het programme by die massas gebring, en dit het moontlik gemaak om allerhande vreemde en wonderlike toestelle te skep. Haal die Raspberry Pi 3 B+ op, en u sal gemoedsrus hê as u weet dat dit ten minste tot Januarie 2023 in produksie sal bly. Teen daardie tyd het u avonture in SBC u moontlik op 'n ander, meer gespesialiseerde toestel gelei. Kom ons kyk hoe u 'n Raspberry Pi by u Circuito.io -kring kan voeg. Dit is baie eenvoudig; soek eenvoudig na die Raspberry Pi in die komponentlys aan die linkerkant van die koppelvlak en sleep die Pi van daar na u kring. Alternatiewelik kan u op die toestel klik om die relevante beskrywing weer te gee en dan op die rooi 'ruil'-knoppie in die linker onderste hoek van die venster te druk. Die Raspberry Pi vorm outomaties die spilpunt van u kring en vervang die standaard Arduino terwyl u alle konneksies wat u met die GPIO -header gemaak het, behou. Onder hulle was die halfgeleierreus Texas Instruments, waarvan die BeagleBoard-enkelbordrekenaars sedert 2008 in produksie was. Die produk het ontwikkel tot een van die gewildste Raspberry Pi-alternatiewe: 'n goedkoop platform wat deur die gemeenskap ondersteun word, die BeagleBone, wat in 2013 die BeagleBone Black geword het. Die doel van hierdie bord is om 'n platform te bied vir die skep van nuwe System-on-chip toestelle. By die bekendstelling was dit 'n tegniese wedstryd vir die Pi, maar daaropvolgende opgraderings aan die Pi het die swart 'n bietjie aan die onderkant laat lyk: CPU - AM335x 1GHz ARM® Cortex -A8GPU - PowerVR SGX530Memory - 512MB DDR3Storage - 4GB 8 -bit eMMC -flits Konnektiwiteit - USB -kliënt+gasheerEthernetHDMIPinout - 2x 46 -pins koppe Poort - mikro HDMI1 USB 2.0 -poort Micro SD -poort - AngstromPower - 5V/2.5A DC -ingang Die grootste krag van BeagleBone Black is dat dit, anders as die Raspberry Pi, spog met 'n ingeboude bietjie flits, waaruit dit Linux direk in tien sekondes plat kan begin. U kan dus van die SD-kaart afsien totdat u die kern moet bywerk, wat dit 'n relatief pynlose proses maak om aan die gang te kom. Alhoewel die bord ontwikkel is met Angstrom in gedagte, speel dit goed met Ubuntu, Debian en 'n magdom eksotiese pitte, maar die krag van die BeagleBone lê in die uitgebreide verbindingsopsies. Met twee kopers van 46 pinne wat van bo af uitkom, het u 92 verbindingspunte om uit te kies. Hieronder is meer I2C-, CAN- en SPI-busse as wat die meeste gebruikers redelikerwys benodig, tesame met baie timers, PWM-uitsette, analoge insette en GPIO-penne. Net soos die allesoorwinnende Arduino, kan die Beaglebone uitgebrei word via stapelbare modules, wat plak op albei stelle penne vas. Hulle staan ​​bekend as 'capes' en kwalifiseer regtig as dogterborde. Met hul hulp kan die Beaglebone aangevul word met allerhande toestelle-van LCD-skerms tot batterypakke tot klank-koppelvlakke, en sonder die moeite van broodborde en sleepkabels wat oor u hele werkruimte spuit. dat dit net 'n enkele USB -poort bied. U moet dus 'n USB -hub koppel om 'n muis en 'n sleutelbord aan te sluit. As u een het, dan is dit goed. As u dit nie doen nie, moet u die ekstra koste en rommel in ag neem.Van vyf jaar oud begin die prestasie van die BeagleBone agterbly as dié van sy mededingers. Die komponente daarvan word onwaarskynlik gevlei deur direkte vergelykings met, byvoorbeeld, die nuutste Raspberry Pi. Maar die aantrekkingskrag van die Beaglebone lê in sy aanpasbaarheid en eenvoudige konnektiwiteit, eerder as sy rou rekenaarkrag. As een van die toonaangewende framboos -pi -alternatiewe, speel dit 'n rol in werkswinkels regoor die wêreld - en dit pas miskien ook by u s'n. jy sal van Nvidia gehoor het. Die onderneming is veral bekend vir hul pixel-stoot hardeware. Maar dieselfde rekenaar-perdekrag waarmee Lara Croft se stert realisties op 'n bries van die Himalaja kan tuimel, kan ook gesofistikeerde masjienleerstelsels dryf, van die soort wat die Jetson-platform wil aanmoedig. Met 'n yslike $ 599, is die Jetson TX2-ontwikkelaarset goedkoop. buite die bereik van 'n stokperdjie of hoërskoolleerling. Dit is omdat dit nie op daardie markte gerig is nie; Dit is 'n ongelooflike, ingenieursinstrument wat gebou is om die AI-aangedrewe toekoms in te lei. So 'n taak vereis 'n indrukwekkende lys spesifikasies. En dit bewys: CPU - Dual -core Denver 2 + Quad -core A57 ARMGPU - NVIDIA Pascal, 256 NVIDIA CUDA CoresMemory - 8 GB 128 -bit LPDDR4Stoor - 32 GB eMMC, SDIO, SATAConnectivity - Tot 6 2 -laan -kamera's4k video enkoders Wi-Fi Bluetooth Gigabit Ethernet CAN-beheerder Pinout-40-pins en 30-pins GPIO-headers Poort-HDMIMicro-USB 2.0USB 3.0 Micro SD-poort RJ-45 EthernetSD-kaartleser Antenae-terminale 4-laan PCI-aansluiting 20-pins JTAGSATA-data- en kragaansluiting UART-aansluiting Kamera-uitbreidingskop, vooraf geïnstalleer 5MP cameraOS - LinuxPower - 5V/2.5A DC -ingang In elke kit kry u 'n Jetson -module, 'n verwysingsdraadbord, kabels en 'n kragtoevoer, en 'n bietjie vooraf geïnstalleerde sagteware om aan die gang te kom. Die TX2 gebruik dieselfde 'Pascal'-mikro-argitektuur wat in die grafiese kaarte van die 10-reeks van die onderneming gevind word; wat rou rekenkrag betref, slaan dit die ander toestelle op hierdie lys uit die park.Jetson se konneksie is eweneens indrukwekkend. Die module maak verbinding met die draerbord via 'n 400-pins-aansluiting. Bo-op die bord is 'n aluminiumplaat wat gekoppel is aan 'n gerusstellende dik koellichaam en waaier. Die ingeboude encoders en decoders kan 4k-video met sestig rame jongleren sonder om te sweet, en u het die soort verbindingsopsies wat u sou verwag op die moederbord van 'n tafelrekenaar, insluitend SATA en PCIe. Wat die kragverbruik betref, is die TX2 rofweg gelykstaande aan sy Maxwell-aangedrewe voorganger, die TX1-behalwe as dit in die stilstand is, waar dit baie vooruit trek. Jy sal tussen 1.8 of 3.3 volt kan wissel vir gegewe penne op die 40-pen GPIO-kop, en jy kan die CAN-bus deur die 30-pen een stuur. En sodra u klaar is met prototipering, kan u 'n module vir $ 399 haal (mits u meer as duisend daarvan wil koop). Hierdie pryspunt het Nvidia verhinder om die bruisende gemeenskap wat goedkoper toestelle soos die Raspberry Pi geniet, te bevorder. Daar is duisende, eerder as miljoene gebruikers, en u benodig dus 'n aansienlike programmeringservaring voordat u die sprong neem. help ek graag blindes om sonder hulp oor die straat te loop, dan is Jetson u aandag werd. Vir die meeste stokperdjies doen dit egter nie veel dat 'n Raspberry Pi met Linux nie kan nie.UDOO QuadDie UDOO-reeks SBC's bied die buigsaamheid van die Raspberry Pi saam met die konnektiwiteit van die Arduino. As sodanig het die kommersiële bestaan ​​daarvan begin met 'n skouspelagtige sukses van crowdfunding. Dit het binne 'n paar dae sy doelwit van $ 27,000 641,614 geslaan op pad na 'n ooglopende totaal van $ 6 9. Onder die nuutste reeks UDOO-toestelle is die UDOO Quad: CPU-NXP® i.MX 1 ARM Cortex-A3 CPU Quad core 8GHzAtmel SAM3X1E ARM Cortex -M3GPU - Integrated GraphicsMemory - 76 GB DDR3Storage - SATA, Micro -SDConnectivity - Gigabit EthernetWi -FiPinout - 1.0 volledig beskikbaar GPIOArduino -versoenbare R45 3.5 pinoutPorts - Micro USB + USB OTGRJ12Sata (slegs die Quad -weergawe) en mikrofoon 1 mm -aansette -ingangeOS - UDOOBuntuPower - XNUMXV DC -ingang Die toestel beskik oor dieselfde Atmel -verwerker wat op die Arduino Due gevind word, saam met 'n vierkern ARM -verwerker wat op XNUMXGhz geklok is. Saam bied die twee CPU's die funksionaliteit van die Arduino en Raspberry Pi op 'n enkele bord. As u die eienaar van albei is en wil hê dat die twee met mekaar moet praat, dan is die UDOO die moeite werd om te oorweeg. Hierdie gerief regverdig regtig die vraprys van $ 135. Na alles, wie wil ure spandeer om die twee toestelle te koppel wanneer iemand reeds die werk namens jou gedoen het? As jy iets soek om jou rekenaar te vervang, dan is die X86 ULTRA die moeite werd om te oorweeg. Die quad-core x86 64-bis-verwerker en 8 GB RAM bied die vermoë om as 'n mediasentrum te dien, en dit het baie ethernet- en USB-verbindings. U kry ook 'n paar ekstra toestelle ingebou in die Arduino-kant van die bord, insluitend 'n gyroscoop en 'n ses-as versnellingsmeter. UUDOO-toestelle kan 'n reeks Linux-pitte uitvoer, insluitend 'n doelgeboude weergawe van Ubuntu, bekend, verbeeldingryk, soos UDOOBuntu. Hierdie pasgemaakte bedryfstelsel is die gevolg van uitgebreide samewerking met die UDOO -gemeenskap en is bedoel as 'n manier om die tafelblad heeltemal uit die prentjie te haal. Dit vaartbelyn alles vir verbeterde opstarttye, geheuehantering en ondersteuning vir 'n reeks randapparatuur, insluitend eksterne hardeskywe. Neo Basic 'modal tot by die quad-core Pentium wat die $ 50' UDOO x267 Ultra 'aandryf. Jou gelukkige medium lê iewers tussen die twee uiterstes .UDOO speel lekker met 3.3v Arduino -skilde, en met die hulp van 'n paar weerstande, met 5v ook. Die reeks geniet 'n aktiewe aanhang, alhoewel dit relatief klein is, en baie van die kennis wat op die ouertoestelle van toepassing is, kan op die UDOO gewerk word. Soos ons op hierdie bladsye bespreek het, is die Arduino en die Raspberry Pi baie verskillende toestelle. As u alreeds reeds vertroud is en u dit in dieselfde projek wil saambring, is hierdie SBC beslis een van die mooiste framboos -pi -alternatiewe. Android XU4 Uiteindelik het ons die Odroid XU4, 'n Suid -Koreaanse hardeware -onderneming genaamd Hard Kernel. Die naam is afgelei van die woorde 'oop' en 'Android', ondanks die feit dat die Odroid-hardeware nie heeltemal open source is nie. Die eerste weergawe is in 2009 vrygestel, en sedertdien kom daar gereeld nuwe generasies voor. Die XU4 word in 2015 gestuur, met 'n magdom hardewareverbeterings en volledige agteruitkompatibiliteit.CPU - Samsung Exynos5422 Cortex ™ -A15 2Ghz en Cortex ™ -A7 Octa core CPU'sGPU - Mali -T628 MP6Memory - 2GB LPDDR3Storage - eMMC5.0 HS400 of MicroSDConnectivity - Gigabit Ethernet Wi -FiUSB 3.0 Pinout - 76 volledig beskikbaar GPIOArduino -versoenbare R3 1.0 pinout -poorte - 2x USB 3.0 host 1x USB 2.0 host RJ45 Sata (slegs die Quad -weergawe) Audio out en mikrofoon 3.5mm jack ingange OS - LinuxPower - 5V/4A DC kraginvoer Vir slegs $ 59 , Odroid bied prestasie wat ver bo die van goedkoper tinker-boards oortref. Onder die enjinkap is agt kerns tussen 1.4 en 2 GHz. As gevolg hiervan maak dit 'n diensbare mini-rekenaar; Die kode versnel blitsvinnig, en as u op die lessenaar blaai, kan u vergeet dat u 'n enkele bordrekenaar gebruik. Die Odroid bied ook 'n indrukwekkende verskeidenheid verbindingsopsies. Dit voldoen aan die jarelange vraag na 'n gigabit -ethernet -poort op 'n SBC en kom met 'n paar USB 3.0 -poorte. As sodanig is dit ideaal vir situasies waarin u baie data binne 'n kort tydjie moet stuur en ontvang. As u by opstarten kom, het u twee opsies om uit te kies: 'n MicroSD -kaart of 'n eMMC -module. U kan kies tussen die twee via 'n skakelaar onderaan die SBC. Uiteindelik vind u 'n kragtoevoer langs die bord in die boks. Daar is selfs 'n ingeboude kragskakelaar waarmee u die ding aan en af ​​kan sit sonder om die kabel uit te trek of die muurtoevoer af te sny. Hierdie agt kerns benodig 'n bietjie afkoeling. Die eerste ding wat u sal opmerk as u die toestel uit die antistatiese sak haal, is dat daar 'n koellichaam en waaier aan die voorkant vasgemaak is. As u nie die geraas kan verdra nie, kan dit maklik omgeruil word vir 'n passiewe koellichaam - hoewel dit baie groter is. Aangesien die agt kerne anders geklok word, is dit moontlik nodig om 'n bietjie aan te knik om die stelsel vir u doeleindes te optimaliseer. Daar is geen ingeboude Wi-Fi of Bluetooth nie, en diegene wat op soek is na draadlose LAN, moet dus randapparate koppel. Met hierdie geringe uitsonderings ter syde, is dit moeilik om die XU4 te verwyt vir meer gevorderde SBC-entoesiaste. So, wat is die beste enkelbordrekenaar? As daar 'n enkele gevolgtrekking uit hierdie lys gemaak kan word, is dat die SBC-mark gevarieerd en besig is. Ons kon ander waardige produkte genoem het, soos die Asus Tinker Board, Gigabyte se Apollo-Lake-aangedrewe GA-SBCAP3350. Daar is geen enkele 'beste' SBC nie; elkeen voldoen aan 'n ander nis. Direkte vergelykings tussen hulle word dus byna altyd mislei. Die Odroid kan 'n Raspberry Pi ver oortref wat die krag betref, maar aangesien dit twee keer soveel kos, kan die twee kwalik as mededingers beskryf word. Oorweeg u begroting en vereistes voordat u dit koop. As u die voginhoud van die grond in u tuin wil monitor en die gegewens daaruit wil koppel aan 'n sprinkelstelsel, kan die verbinding van 'n BeagleBone aanloklik wees. As u geld het om te verbrand en u iets werklik revolusionêrs op die gebied van robotika wil doen, sal die Jetson beslis 'n beroep doen. Die meeste mense wat hierdie opsomming lees, is egter relatiewe nuwelinge wat nie seker is nie wat hulle soek. As dit u is, beveel ons die Raspberry Pi aan. Nie net omdat dit bekostigbaar is nie, maar omdat dit die grootste ondersteuning geniet. U sal onvermydelik probleme ondervind tydens u eerste uitstappies in die wêreld van SBC (dit is deel van die vreugde om dit te gebruik), en as u die nodige kundigheid byderhand het, bespaar u ure se frustrasie. As u eers 'n bietjie sekerder is van uself en wat u wil bereik, kan u oorskakel na een van die meer gespesialiseerde pi -alternatiewe.

Los 'n boodskap 

boodskap Lys