¿Que es una Raspberry Pi?

Publicado por Loli Diéguez en

Un Ordenador del tamaño de una tarjeta de crédito

Una Raspberry Pi es un mini PC diseñado originalmente para la educación. El objetivo de su creador Eben Upton era crear un dispositivo económico que ayudara a entender la programación y el hardware. Un miniordenador del tamaño de una tarjeta de crédito que en el caso de la Raspberry Pi 3 Modelo B +, tiene un procesador ARM Cortex A53 de 1,4 GHz de cuatro núcleos, de 64 bits, 1 GB de RAM, una GPU de 400 MHz capaz de reproducción de vídeo HD, 802.11ac WiFi y soporte de Ethernet, y cuatro puertos USB 2.0.

Raspberry Pi

Gracias a su pequeño tamaño y su precio accesible, fue rápidamente adoptado por aficionados y entusiastas de la electrónica para proyectos que requieren algo más que un microcontrolador como es el caso de Arduino.

La Raspberry Pi es más lenta que un portátil o un PC de escritorio convencional, pero es un mini PC que puede ser usado con Linux, Windows, Android… y muchas más variantes y todo con un consumo energético ridículo.

Su éxito ha sido tal, que ya es el ordenador más vendido en Reino Unido, ¡puedes usarlo para un proyecto de electrónica o para un simple servidor de películas y música!

¡Si quieres iniciarte en el mundo de los proyectos DIY o IoT esta es tu plataforma perfecta!

¿Que es una Raspberry Pi?

La Raspberry Pi es una placa electrónica que se basa en el concepto de hardware abierto, a excepción de su chip principal, el Broadcomm SoC (System on a Chip), que gestiona los componentes principales de la placa: CPU, gráficos, memoria, el controlador USB. Existen diferentes modelos de esta placa y cada uno con más o menos capacidades. Los chips que usan los diferentes modelos de Raspberry Pi son estos:

  • Chip SoC BCM2835: usado en Raspberry Pi 1 y Zero
  • Chip SoC BCM2836: usado en Raspberry Pi 2
  • Chip SoC BCM2837: usado en Raspberry Pi 3 (y luego en Raspberry Pi 2)
  • Chip SoC BCM2837B0: usado en Raspberry Pi 3B+ y 3A+

La misma filosofía de hardware libre (open hardware) se sigue dentro de la comunidad de aficionados a este mini PC y comparten la gran mayoría de los trabajos que hacen con él, creando una comunidad enorme a su alrededor basada en el software y hardware libre.

 ¿Que tiene la Raspberry Pi y cual es su hardware?

La Raspberry Pi tiene las partes básicas de un PC normal y corriente, según el modelo que elijas (lo veremos más abajo) tendrás placas con wifi o sin él, con bluetooth o sin él, con 2 o 3 USB…y así según el modelo que te guste más para tu proyecto DIY o IoT.

Seguiremos el siguiente esquema para ver las partes que forman una Raspberry Pi

Esquema Raspberry Pi

Broadcom SoC (ARM vs X86)

El procesador en el interior de tu Raspberry Pi es un procesador multimedia Broadcom BCM2835 system-on-chip (SoC) o una de las variantes que hemos visto arriba, dependiendo del modelo que tengas. Esto quiere decir que la mayor parte de los componentes del sistema, incluidos la CPU y la GPU junto con el audio y el hardware de comunicaciones, se encuentran integrados dentro de este componente ubicado en el centro de la placa. No es sólo el diseño del SoC lo que hace al BCM2835 diferente del procesador de un PC o portátil. Lo que lo hace también diferente es que utiliza una arquitectura de conjunto de instrucciones distinta, conocida como ARM.

CPU

La CPU contiene un ARM1176JZFS, con unidad de coma flotante, que funciona a 700Mhz y es capaz de soportar overclock a 1GHZ en modo “TURBO”.

 GPU

La GPU utilizada es una Dual Core VideoCore IV Multimedia Co-Processor. Es capaz de mover contenidos con calidad Blueray, usando H.264 hasta 40MBits/s. Dispone un núcleo 3D con soporte para las librerías OpenGL ES2.0 y OpenVG. Es capaz de decodificar 1080p30.

Memoria RAM

La memoria RAM es de 512MB de SDRAM (en su modelo B), en un único módulo, que funciona a 400Mhz en su modo normal y 600Mhz en modo turbo.

Almacenamiento

La Raspberry Pi no tiene un disco duro tradicional como en un portátil o un PC de escritorio, por lo que incorpora una ranura para tarjetas SD de memoria. Desde esta memoria se hace el arranque del sistema y dado que tiene que albergar el sistema operativo, es importante que la tarjeta SD sea al menos 2 GB de capacidad para almacenar todos los archivos requeridos.

Hay disponibles tarjetas SD ya preparadas con un conjunto de sistemas operativo para que elijas el que más te gusta y así puedas empezar rápido a usar tu placa.

Salida Vídeo

Para la salida de vídeo la Raspberry posee un Conector RCA o vídeo compuesto (PAL y NTSC), un conector HDMI (rev 1.3 y 1.4) y una Interfaz DSI para paneles LCD.

El vídeo analógico compuesto está diseñado para conectar la placa a equipos antiguos como televisores con esta entrada de vídeo aunque las conexiones de este tipo son significativamente más propensas a la interferencias, faltas de claridad y funcionan a una resolución limitada así como su resolución y calidad son inferiores a las que una televisión actual te puede ofrecer, así que, a no ser que tengas una televisión viaje que quieras usar, te recomiendo que no utilices esta salida para poder sacar todo el rendimiento a tu Pi.

Mejor calidad de imagen se puede obtener usando el conector HDMI (High Definition Multimedia Interface). A diferencia de la conexión analógica de vídeo compuesto, el puerto HDMI proporciona una conexión digital de alta velocidad para mostrar imágenes perfectas tanto en monitores de PC como en televisores de alta definición. Al utilizar el puerto HDMI, la Rasberry Pi puede desplegar imágenes a la resolución de 1920x1080 Full HD. A esta resolución, el detalle sobre la pantalla es significativamente superior.

La última salida de vídeo que tiene la Raspberry es la conocida como Display Serial Interface (DSI), que se utiliza en las tablets y los smartphones.

Salidas Audio

Para la salida de audio posee un conector de audio Jack de 3,5mm, además del propio HDMI. Si se está usando el puerto HDMI de la Raspberry Pi, obtener el audio es sencillo: cuando está configurado apropiadamente, el puerto HDMI transporta ambas señales, la de video y la de audio. Esto significa que conectando un único cable a la pantalla es suficiente para sacar vídeo y audio. Si el display no tiene entrada HDMI se tendría que utilizar la salida de audio Jack.

Bus USB

Según cada modelo, el numero de puertos USB varía, en la tabla de más abajo podrás ver esto con mas detalle

Tarjeta de red

La Raspberry Pi dispone de un conector RJ-45 conectado a un integrado lan9512 -jzx de SMSC que proporciona conectividad a 10/100 Mbps.

Es posible conectar la placa Pi directamente a un PC sin pasar por un router conectando ambos equipos de manera directa con un cable RJ45, sin tener que utilizar un cable cruzado, ya que el conector de red incluye una característica conocida como auto-MDI, lo que le permite reconfigurarse automáticamente.

Los modelos Raspberry Pi 3 B, Raspberry Pi 3 B+, el nuevo Raspberry Pi 3 A+ y Raspberry Pi Zero W incorporan conectividad WiFi 802.11

Pines de entrada y salida de propósito general (Conector GPIO)

Posee un conector de GPIO de 8 pines, sin un propósito específico, cuyo comportamiento (entrada o salida) se puede programar por el usuario en tiempo de ejecución.

En la siguiente imagen puedes ver con mas detalle los puertos GPIO de la Raspberry Pi 2 y 3

Pinout Rasberri Pi

 

Energía y Alimentación

La placa carece de botón de encendido y apagado, con lo que la energía le llega mediante un conector microUSB estándar de 5V. El consumo de la placa es de 700mA, (3,5W).

Muchos cargadores diseñados para smartphones funcionarán con la Raspberry Pi, pero no todos, ya que, algunos solo suministran hasta 500mA y este mini PC consume más energía que la mayoría de los dispositivos micro-USB y requiere de al menos 700mA para funcionar.

 

Modelos Raspberry Pi

Hay dos modelos Raspberry Pi, el A y el B. Los modelos A viene con 256 MB de RAM y un puerto USB y usa menos energía que el B. Los modelos B actuales vienen con un segundo puerto USB, un puerto Ethernet para conexión a una red y 512 MB de RAM.

Las placas Raspberry Pi A y B se han actualizado A+ y B+ respectivamente. Estas actualizaciones hacen pequeños cambios en las placas respecto a sus predecesoras, como un incremento en los puertos USB o una mejora en el consumo de energía.

 Estos son los modelos B que existen de la Raspberry Pi

 

Raspberry Pi B

Raspberry Pi  B+

Raspberry Pi 2  B

Raspberry Pi 2  B v1.2

Raspberry Pi 3  B

Raspberry Pi 3  B+

Fecha de salida

Mar-12

Jul-14

Feb-15

Oct-16

Feb-16

Mar-18

SoC

Broadcom
BCM2835

Broadcom
BCM2835

Broadcom
BCM2836

Broadcom
BCM2837

Broadcom
BCM2837

Broadcom
BCM2837B0

Arquitectura CPU

ARMv6Z (32-bit)

ARMv6Z (32-bit)

ARMv7-A (32-bit)

ARMv8-A (64/32-bit)

ARMv8-A (64/32-bit)

ARMv8-A (64/32-bit)

Numero de núcleos CPU

1

1

4

4

4

4

GPU

VideoCore IV
1080p30

VideoCore IV
1080p30

VideoCore IV 1080p30

VideoCore IV 1080p60

VideoCore IV 1080p60

VideoCore IV 1080p60

CPU

700 MHz Single Core ARM1176JZF-S

700 MHz Single Core ARM1176JZF-S

900 MHz Quad Core ARM Cortex-A7

900 MHz Quad Core ARM Cortex-A53

1.2 GHz Quad Core ARM Cortex-A53

1.4 GHz Quad Core ARM Cortex-A53

Puertos USB

2

4

4

4

4

4

Ethernet

  10/100Mbit/s

  10/100Mbit/s

  10/100Mbit/s

  10/100Mbit/s

  10/100Mbit/s

10/100/1000 Mbit/s (~300Mbit/s)

WiFi

WiFi 802.11n

WiFi 802.11ac Dual Band 2.4GHz & 5GHz

Bluetooth®

Bluetooth 2.0/4.1

Bluetooth 2.0/4.1/4.2 LS BLE

Salida Video

HDMI RCA DSI (para LCD)

HDMI 3.5mm DSI Compuesto (para LCD)

HDMI 3.5mm DSI Compuesto (para LCD)

HDMI 3.5mm DSI Compuesto (para LCD)

HDMI 3.5mm DSI Compuesto (para LCD)

HDMI 3.5mm DSI Compuesto (para LCD)

Salido Audio

I2S HDMI 3.5mm Jack

I2S HDMI 3.5mm Jack

I2S HDMI 3.5mm Jack

I2S HDMI 3.5mm Jack

I2S HDMI 3.5mm Jack

I2S HDMI 3.5mm Jack

Conector cámara

15 Pin CSI

15 Pin CSI

15 Pin CSI

15 Pin CSI

15 Pin CSI

15 Pin CSI

Numero de pines GPIO

26

40

40

40

40

40

GPIO

8 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND

17 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND EEPROM

17 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND EEPROM

17 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND EEPROM

17 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND EEPROM

17 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND EEPROM

Memoria

SD

MicroSD

MicroSD

MicroSD

MicroSD

MicroSD

PoE

Si

Largo (mm)

85.6

85.6

85.6

85.6

85.6

85.6

Ancho (mm)

56.5

56.5

56.5

56.5

56.5

56.5

Alto con conector incluido (mm)

17

17

17

17

17

17

Peso (g)

45

45

45

45

45

45

Consumo energía (aprox) min-max

700mA

200mA- 350mA

200mA - 850mA

300mA - 1.3A

300mA - 1.3A

450mA - 1.2A

Conector energía

Micro USB 5V @ 2A

Micro USB 5V @ 2A

Micro USB 5V @ 2A

Micro USB 5V @ 2A

Micro USB 5V @ 2A

Micro USB 5V @ 2A

 

 La siguiente tabla muestra los modelos A

 

Raspberry Pi  A

Raspberry Pi  A+

Raspberry Pi 3  A+

Fecha de salida

Feb-13

Nov-14

Nov-18

SoC

Broadcom
BCM2835

Broadcom
BCM2835

Broadcom
BCM2837B0

Arquitectura CPU

ARMv6Z (32-bit)

ARMv6Z (32-bit)

ARMv8-A (64/32-bit)

Numero de núcleos CPU

1

1

4

GPU

VideoCore IV 1080p30

VideoCore IV 1080p30

VideoCore IV 1080p60

CPU

700 MHz Single Core ARM1176JZF-S

700 MHz Single Core ARM1176JZF-S

1.4 GHz Quad Core ARM Cortex-A53

Puertos USB

1

1

1

Ethernet

WiFi

WiFi 802.11ac Dual Band 2.4GHz & 5GHz

Bluetooth®

Bluetooth 4.2/BLE

Salida Video

HDMI RCA DSI (para LCD)

HDMI 3.5mm DSI Compuesto (para LCD)

HDMI 3.5mm DSI Compuesto (para LCD)

Salido Audio

I2S HDMI 3.5mm Jack

I2S HDMI 3.5mm Jack

I2S HDMI 3.5mm Jack

Conector cámara

15 Pin CSI

15 Pin CSI

15 Pin CSI

Numero de pines GPIO

26

40

40

GPIO

8 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND

17 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND EEPROM

17 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND
EEPROM

Memoria

SD

MicroSD

MicroSD

PoE

Largo (mm)

85.6

65

65

Ancho (mm)

56.5

56.5

56.5

Alto con conector incluido (mm)

10

10

8.5

Peso (g)

31

23

29

Consumo energía (aprox) min-max

300mA

200mA

200mA

Conector energía

Micro USB 5V @ 2A

Micro USB 5V @ 2A

Micro USB 5V @ 2A

 

Y la siguiente tabla muestra las versiones Zero

 

Raspberry Pi Zero v1.2

Raspberry Pi Zero v1.3

Raspberry Pi Zero Wireless

Fecha de salida

Nov-15

May-16

Feb-17

SoC

Broadcom
BCM2835

Broadcom
BCM2835

Broadcom
BCM2835

Arquitectura CPU

ARMv6Z (32-bit)

ARMv6Z (32-bit)

ARMv6Z (32-bit)

Numero de núcleos CPU

1

1

1

GPU

VideoCore IV 1080p30

VideoCore IV 1080p30

VideoCore IV 1080p30

CPU

1 GHz Single Core ARM1176JZF-S

1 GHz Single Core ARM1176JZF-S

1 GHz Single Core ARM1176JZF-S

Puertos USB

1 x Micro USB (OTG)

1 x Micro USB (OTG)

1 x Micro USB (OTG)

Ethernet

WiFi

Si

Bluetooth®

Salida Video

Mini HDMI Composite vía PCB

Mini HDMI Composite vía PCB

Mini HDMI Composite vía PCB

Salido Audio

I2S Mini HDMI

I2S Mini HDMI

I2S Mini HDMI

Conector cámara

15 Pin CSI

15 Pin CSI

Numero de pines GPIO

40 pines no incluidos

40 pines no incluidos

40 pines no incluidos

GPIO

17 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND
EEPROM

17 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND
EEPROM

17 x GPIO
UART
I2C
SPI
I2S
1-Wire
3.3V/5V/GND
EEPROM

Memoria

MicroSD

MicroSD

MicroSD

PoE

Largo (mm)

65

65

65

Ancho (mm)

30

30

30

Alto con conector incluido (mm)

5

5

5

Peso (g)

9

9

9

Consumo energía (aprox) min-max

100mA - 350mA

100mA - 350mA

100mA - 350mA

Conector energía

Micro USB 5V @ 2A

Micro USB 5V @ 2A

Micro USB 5V @ 2A

 

Como ves, no solo hay tres generaciones diferentes de Pi, sino que también hay una variedad de modelos. La Raspberry Pi 3 está disponible como Modelo B y Modelo B +, básicamente un Modelo B overclockeado con WiFi más rápido. Mientras tanto, la Raspberry Pi 2 está disponible como modelo B, y la Raspberry Pi 1 como modelo B y el modelo A con menos especificaciones. El modelo A de Pi 1 no tiene Ethernet, tiene menos memoria que la B y solo tiene un puerto USB. Sin embargo, es más económica y consume menos energía.

Por otro lado, el tamaño pequeño y el bajo consumo de energía del Pi Zero significan que tiene limitaciones obvias en comparación con sus hermanos más grandes. Solo tiene un puerto USB y el Pi Zero original carece de conectividad de red. Sin embargo, el Raspberry Pi Zero W compatible con WiFi 802.11b / g / n y Bluetooth 4.0 sería la opción óptima para ser empaquetado en un dispositivo IoT independiente o un dispositivo automatizado, como una estación meteorológica, donde el espacio es muy importante o se necesita un consumo de energía mínimo.

 

 ¿Qué modelo de Raspberry Pi tengo?

Si tienes una Raspberry Pi y no estás seguro del modelo, puedes averiguarlo con unos simples comandos en el terminal Linux. Conéctate a tu placa y abre una ventana de terminal (recuerda que para esto ya debes tener el sistema operativo instalado)

ventana terminal raspbian

Desde esta ventana ejecuta estos comandos: cat / proc / cpuinfo

Como resultado verás algo así donde podrás ver la versión de placa que tienes

Raspbian

Las últimas tres líneas muestran el tipo de hardware, el código de revisión y el número de serie exclusivo de Pi, aunque a partir del kernel 4.9, todos los BCM2835, incluso aquellos con procesadores BCM2836 y BCM2837, no debe utilizarse esta cadena para detectar el procesador, así lo informa Raspberry Pi en su web oficial.

A partir del lanzamiento de la Raspberry Pi 2, los códigos de revisión siguen el siguiente formato en base a una cadena alfanumérica con los siguientes campos

uuuuuuuuFMMMCCCCPPPPTTTTTTTTRRRR

Donde cada campo significa esto que se muestra en la tabla

Parte

Representa

Opciones

uuuuuuuu

No usado

No usado

F

Nueva bandera

1: revisión de nuevo estilo

0: revisión de estilo antiguo

MMM

Tamaño de la memoria

0: 256 MB

1: 512 MB

2: 1 GB

CCCC

Fabricante

0: Sony Reino Unido

1: Egoman

2: Embest

3: Sony Japón

4: Embest

5: estadio

PPPP

Procesador

0: BCM2835

1: BCM2836

2: BCM2837

TTTTTTTTT

Tipo

0: A

1: B

2: A +

3: B +

4: 2B

5: Alpha (prototipo temprano)

6: CM1

8: 3B

9: cero

a: CM3

c: Zero W

d: 3B +

e: 3A +

RRRR

Revisión

0, 1, 2, etc.

 

 

Sin esto, Tu Raspberry Pi no funcionara

Si ya te compraste o estas a punto de comprar una Raspberry Pi, hay otros materiales que también serán necesarios que tengas para poder empezar a usarla.

Una Raspberry Pi como tal no funciona si no se cuenta con el siguiente material, aunque según el proyecto DiY o IoT que estés pensado, puede que necesites otra seria de accesorios, aquí te indicamos los mínimos para que puedas empezar:

  • Cargador de 5V/1A con salida en micro USB. Es importante señalar que si tu proyecto necesita mucha capacidad de procesamiento (por ejemplo, usar opencv y una cámara), es recomendable un cargador de 5V/2.5V.
  • Memoria microSD. Primero y para este apartado, es muy importante que sea categoría 10 (CLASS10). Esto significa, que requiere de una memoria veloz. Mínimo recomiendo una memoria de 16Gb, pero si puedes conseguir una de 32Gb es mejor. Todo dependerá de la aplicación que quieren realizar.
  • Teclado y ratón. Para tu primera conexión lo necesitaras, en esta primera conexión puedes configurar VNC u otra aplicación de gestión remota y ya no volverás a necesitar teclado y ratón.

 

Una vez que has llegado hasta aquí, te pueden interesar también sensores, cajas para la Pi Zero, adaptadores de USB a UART o cables consola

 

Sistema operativo para Raspberry Pi

Bueno, en este punto ya sabemos que es una Raspberry Pi, sabemos que modelo tenemos o cual vamos a comprar, y sabemos que componentes adicionales nos hacen falta, pero ¿Cómo empezamos a usar este mini PC? Este es el momento en el que tenemos que elegir que sistema operativo queremos montar en nuestra placa.

La Raspberry Pi fue diseñada para el sistema operativo Linux, y muchas distribuciones de Linux ahora tienen una versión optimizada para la Raspberry Pi, dos de las opciones más populares son Raspbian, que se basa en una distribución Debian, y Pidora , que se basa en una distribución Fedora, cualquiera de estos dos funciona bien; elegir entre una u otra es más una cuestión personal.

Si desea experimentar con múltiples distribuciones de Linux y no está seguro de cuál quiere, o simplemente desea una experiencia más fácil, prueba con NOOBS precargado en la SD, que te facilitará mucho la tarea en los primeros pasos. Cuando arranques por primera vez desde la tarjeta SD, verás un menú con múltiples distribuciones (incluyendo Raspbian y Pidora) entre las que elegir, prueba una, y si el resultado no te gusta, reinicia con la tecla “Mayúscula” presionada y verás de nuevo el menú de sistemas operativos disponibles y podrás empezar de nuevo.

También tienes otras alternativas como sistema operativo en las que la Raspberry Pi se convierte en un centro multimedia, tal es el caso de OpenElec, OSMC o LibreELEC. Básicamente con estas distribuciones puedes convertir tu Raspberry Pi en un servidor multimedia o centro de entretenimiento donde poder ver películas, oír música, ordenar tus fotos y las posibilidades de entretenimiento se multiplican si lo conectas a tu televisor.

 

 

 


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