Explicação dos pinos do GPIO

Meu kit Pi 2 veio com o seguinte cartão de referência de pinos GPIO.

Além de mostrar todos os números de pinos de 5V, 3.3V, GND e GPIO, possui informações adicionais sobre alguns dos pinos de GPIO, como TXD, RXD, UART, CLK, PCM, DE0, CE1, SPI, DIN, DOUT, PCM, SDA, SCL, I2C, MOSI, MISO, SCLK, SPI, PCM, FS, juntamente com várias cores.

O que tudo isso significa? Estou assumindo que estes são pinos especiais para alguma coisa. Todos os GPIOs não são utilizáveis ​​da mesma maneira?

A folha de dados da Broadcom vinculada a partir raspberrypi.org na resposta Boštjan Jerko é uma ótima referência; por exemplo, a seção 6.2 descreve as várias funções que podem ser atribuídas a cada pino conforme a resposta de joan. Para resumir o significado dos indicados no seu cartão:

• I ² C, SDA & SCL: Na folha de dados da Broadcom, eles são mencionados apenas diretamente na tabela da seção 6.2, mas são para um barramento I ² C, discutido na seção no BSC (controlador serial Broadcom). O 'DA' no SDA significa dados, o 'CL' no SCL significa o relógio; o S significa serial. Você pode ler mais sobre o significado da linha do relógio para vários tipos de barramento de computador , mas não precisa entender isso nesse nível para usá-lo - como diz joan, existem bibliotecas de programação que abstraem esse recurso. Você provavelmente encontrará dispositivos I ² C que vêm com seus próprios drivers do espaço do usuário e o kernel do linux inclui alguns também. A maioria dos computadores possui um I ²Barramento C, presumivelmente para alguns dos fins listados na wikipedia , como interface com o RTC (relógio em tempo real) e configuração de memória. No entanto, não está exposto, o que significa que você não pode anexar mais nada a ele, e há muitas coisas interessantes que podem ser anexadas - praticamente qualquer tipo de sensor comum (barômetros, acelerômetros, giroscópios, luminômetros etc.) ), bem como dispositivos de saída e monitores. Você pode comprar um adaptador USB para I ² C para um computador normal, mas eles custam algumas centenas de dólares . Você pode conectar vários dispositivos ao barramento exposto no pi.

• UART, TXD & RXD: Esta é uma linha serial tradicional ; por décadas, a maioria dos computadores possui uma porta para isso e uma porta para paralelo . ¹ Algumas distribuições de SO orientadas para pi, como Raspbian, por padrão, inicializam com esta linha serial ativa como um console, e você pode conectar a outra extremidade a outro computador e usar algum software apropriado para se comunicar com ele. Observe que essa interface não possui uma linha de relógio; os dois pinos podem ser usados ​​para comunicação full duplex (transmissão e recepção simultânea).

• PCM, CLK / DIN / DOUT / FS: PCM é assim que o áudio digital não compactado é codificado. O fluxo de dados é serial, mas é melhor interpretar isso corretamente com uma linha de relógio separada (itens de nível mais baixo).

• SPI, MOSI / MISO / CE0 / CE1: O SPI é um protocolo de barramento serial que atende a muitos dos mesmos objetivos que o I ² C, mas, como há mais fios, ele pode operar em full duplex, o que o torna mais rápido e flexível.

^{1. O pi, na verdade, não possui nenhum estilo específico de barramento paralelo exposto, mas presumivelmente você pode implementar um com alguns dos pinos.}

Nem todos os gpios são utilizáveis ​​da mesma maneira.

Um gpio pode ser configurado para estar em um dos oito modos diferentes denominados

ENTRADA, SAÍDA, ALT0, ALT1, ALT2, ALT3, ALT4 e ALT5.

Todos eles podem ser usados ​​nos modos INPUT e OUTPUT.

O uso dos outros modos varia de acordo com o gpio. Alguns modos podem mudar um gpio para ser um relógio e o mesmo modo pode mudar um gpio diferente para ser uma linha UART RXD.

Isso provavelmente é irrelevante para 99% dos usuários. Eles usarão uma biblioteca para manipular os gpios e a biblioteca definirá o modo necessário.

Consulte BCM2835 Periféricos ARM na página 102 para obter os modos e significados de gpio (apenas os gpios 2-27 são relevantes nos Pis recentes).

Cada um dos pinos tem seu próprio objetivo especial. Todos eles não podem ser usados ​​para entrada e saída. Você pode consultar o tutorial do makezine para aprender mais sobre GPIOs. Para aprender as funções especiais de pinos individuais, você pode visitar este site .

Os dados dos pinos que você obtém no cartão de referência referem-se ao microcontrolador usado na placa. Encontrei um bom documento explicando os pinos.

Em resumo: você pode usar pinos para se comunicar com o mundo exterior. Por exemplo, SPI significa Interface de barramento periférico serial , I2C é outro protocolo ...

Note-se que o controlador Broadcom numera pinos de maneira diferente do Raspberry Pi. Não fique confuso ao fazer referência ao link acima e depois olhar para o cartão de referência rápida do CanaKit.

O CanaKit faz um ótimo trabalho com seus kits, tenho vários.

FWIW, os pinos UART são para comunicação serial e eu os usei bastante.

Este site possui muitas informações sobre o hardware Pi