Allgemein

Der Raspberry Pi ist ein Einplatinencomputer. Der Rechner enthält ein Ein-Chip-System mit einer Arm-CPU. Die Platine hat das Format einer Kreditkarte. Es existiert ein großes Zubehör- und Softwareangebot für zahlreiche Anwendungsbereiche.

Als Betriebssystem kommen vor allem angepasste Linux - Distributionen mit grafischer Oberfläche zum Einsatz. Das Booten erfolgt gewöhnlich von einer wechselbaren SD Karte.

Prozessor

Der Prozessor der ersten Generation ist ein ARMv6. Das RAM ist über einen 64 Bit breiten Bus angebunden und wird direkt als Package-on-Package auf den Prozessor gelötet.

In der zweiten Generation kommt ein SoC mit der Bezeichnung BCM2836 zum Einsatz. Der dort in einer Quadcore-Konfiguration eingesetzte Arm Cortex-A7 mit 900 MHz Taktfrequenz nutzt den Armv7-Befehlssatz.

In der dritten Generation wird ein BCM2837 eingesetzt. Der verwendete Arm Cortex-A53 mit 1,2 GHz Taktfrequenz hat eine über 50 Prozent höhere Leistung als die zweite und fast die zehnfache Leistung der ersten Generation.

Bei der vierten Generation kommt ein Arm Cortex-A72 mit 1500 MHz zum Einsatz.Der ARM11-Prozessor ist mit Broadcoms „VideoCore“-Grafikkoprozessor (VC IV) kombiniert.

Peripherie

Das Audiosignal erzeugt das SoC BCM 2835 (in den späteren Version Typ '36 und '37) durch eine einfache Pulsweitenmodulation (PWM) und gibt es über den Audioausgang der 3,5-mm-Klinkenbuchse aus.

Allzweckeingabe/-ausgabe (GPIO)

Der Raspberry Pi stellt eine frei programmierbare Schnittstelle für Ein- und Ausgaben bereit (GPIO, „General Purpose Input/Output“). Über diese Schnittstelle können LEDs, Sensoren, Displays und andere Geräte angesteuert werden.

• 2 Pins eine Spannung von 5 Volt bereitstellen, aber auch genutzt werden können, um den Raspberry Pi mit Strom zu versorgen,
• 2 Pins eine Spannung von 3,3 Volt bereitstellen,
• 2 Pins zur Identifikation des #HAT über I²C,
• 8 Pins als Masse dienen,
• 17 Pins (Model A und B) bzw. 26 Pins (Model A+ und B+, sowie Raspberry Pi 2 Model B), die frei programmierbar sind. Sie sind für eine Spannung von 3,3 Volt ausgelegt. Einige von ihnen können Sonderfunktionen übernehmen:
  • 5 Pins können als SPI-Schnittstelle verwendet werden,
  • 2 Pins haben einen 1,8-kΩ-Pull-up-Widerstand (auf 3,3 V) und können als I²C-Schnittstelle verwendet werden,
  • 2 Pins können als UART-Schnittstelle verwendet werden
  • mit dem Model 4B wurden zwei weitere I²C- und vier weitere UART-Schnittstellen ergänztDie in der Revision 2 hinzugekommene GPIO-Schnittstelle P6 erlaubt es, den Raspberry Pi zurückzusetzen bzw. zu starten, nachdem er heruntergefahren wurde.

Zur Steuerung der GPIOs existieren Bibliotheken für zahlreiche Programmiersprachen. Auch eine Steuerung durch ein Terminal oder Webinterfaces ist möglich.

Kamera-Schnittstelle

Die seit Mai 2013 erhältliche Kamera mit fünf Megapixeln wird per CSI angesteuert. Die Kamera nimmt Fotos mit einer maximalen Auflösung von 2592 × 1944 Pixeln auf, Videos können unter anderem mit 640 × 480, 1280 × 720 und 1920 × 1080 Pixeln aufgenommen werden.

Ende April 2016 wurde ein neues Kameramodul vorgestellt. Es verfügt über einen acht Megapixel auflösenden Bildsensor vom Typ IMX219 von Sony und nimmt Fotos mit einer maximalen Auflösung von 3280 × 2464 Pixeln auf. Auch diese Kamera ist ohne eingebauten Infrarotfilter verfügbar.

2020 wurde die „Raspberry Pi HQ Camera“ mit 12,3 Megapixeln vorgestellt. Sie verfügt über einem Anschluss für Objektive nach dem C-/CS-Mount-Standard. Der CMOS-Sensor vom Typ IMX477 stammt von Sony und liefert Bilder mit 4056 × 3040 Bildpunkten (4K), 10 Bit Farbtiefe und 60 Bildern pro Sekunde. Bei 1080p schafft die Kamera 240 Bilder pro Sekunde. 

Bildschirmschnittstelle

Zur direkten Anbindung von Bildschirmen ist ein DSI (Display Serial Interface) vorhanden.Seit September 2015 ist ein Bildschirm erhältlich, der direkt über die DSI-Schnittstelle angeschlossen werden kann. Seine Bildschirmdiagonale misst 7 Zoll (178 mm) und er hat eine Auflösung von 800 × 480 Pixeln.