라즈베리파이 파이선 프로그래밍 01. Raspberry Pi 4 소개

 

 

라즈베리파이 파이선 프로그래밍 01. Raspberry Pi 4 소개 

 

Raspberry Pi는 컴퓨팅 및 디지털 기술의 글로벌 액세스를 보장하기 위해 노력하는 영국 기반 자선 단체인 Raspberry Pi Foundation에서 개발한 신용 카드 크기의 단일 보드 컴퓨터입니다. 처음에는 아이들에게 디지털 기술을 전수하기 위해 저렴한 마이크로컴퓨터로 개발되었습니다. Python으로 프로그래밍해야 하므로 전원 공급 장치나 주변 장치 없이 제공됩니다.(따라서 이름에 "Pi"가 있다는 말은 사실이 아닐 수도 있음.)

 

 

 

Raspberry Pi(RPi)는 유일한 단일 보드 컴퓨터는 아니지만 현재 가장 널리 사용됩니다. 다음과 같은 여러 기능을 제공합니다.

 

• A powerful ARM processor
• Ethernet
• Onboard Wi-Fi and Bluetooth
• HDMI ports
• DSI display port
• CSI camera port
• Stereo audio and composite video port
• USB ports
• A 40-pin GPIO header

 

RPi는 데스크톱 프로그래밍, 네트워킹, 웹 개발, 임베디드 시스템 프로그래밍, 사물 인터넷(IoT), 로봇 공학, 자동화에 사용할 수 있는 올인원 패키지입니다. 임베디드 도메인. Windows 및 Android는 물론 모든 Debian 기반 Linux 배포판을 실행할 수 있습니다.

 

Raspberry Pi 4 모델 B의 예

 

또한 RPi는 Python에 국한되지 않고 C 및 Java 프로그래밍 언어도 활용할 수 있습니다. I2C 및 SPI 인터페이스를 포함하는 40핀 범용 입출력 헤더를 사용할 수 있으므로 Linux(또는 다른 운영 체제)가 지원하는 임베디드 프로그래밍에 이상적인 시스템입니다.

 

RPi는 매우 저렴한 크로스 플랫폼 컴퓨팅 머신을 제공하여 대중의 손에 컴퓨팅의 힘을 진정으로 제공했습니다.

 

RPi는 무엇에 사용할 수 있습니까?

 

Raspberry Pi는 단일 보드에 구축된 저전력 범용 마이크로컴퓨터입니다. 보드에는 프로세서, GPU, RAM 및 입출력 주변 장치가 포함됩니다. 또한 컴퓨팅 도메인(데스크톱, 모바일, 서버 또는 임베디드), 운영 체제 또는 프로그래밍 언어와 무관한 여러 애플리케이션에 사용할 수 있는 몇 가지 고유한 하드웨어 기능을 제공합니다.

 

RPi는 무엇에 사용할 수 있습니까?

 

RPi 보드에서 데비안 기반 Linux 배포판을 실행할 수 있기 때문에 Linux 및 셸 스크립팅 또는 Linux 시스템 관리와 ​​같은 내부 시스템과 함께 작동할 수 있습니다. 컴퓨팅 장치는 Windows 및 Android 운영 체제도 호스팅 할 수 있습니다.

 

기본적으로 RPi는 시스템 프로그래밍 및 관리를 위한 저렴한 테스트 머신입니다. 즉, 실행 중인 운영 체제에서 지원하는 경우 모든 프로그래밍 언어를 응용 프로그램 개발에 사용할 수 있습니다. 이러한 자유는 Raspberry Pi에서 다양한 유형의 앱에 대해 거의 무한한 프로그래밍 가능성을 열어주기 때문에 중요합니다. 모든 프로그래밍 언어의 모든 범용 응용 프로그램은 RPi 컴퓨터에서 개발할 수 있습니다.

 

RPi는 RAM, GPU, HDMI 및 USB 포트와 온보드 프로세서가 있는 DSI 디스플레이 포트가 장착되어 있기 때문에 모든 데스크톱 프로그래밍 작업에도 사용할 수 있습니다. 40핀 GPIO 헤더 덕분에 RPi는 병렬 컴퓨터 버스 인터페이스에도 연결할 수 있습니다. 추가 스테레오 오디오 및 컴포지트 비디오 포트는 보드를 여러 멀티미디어 애플리케이션, 게임 또는 홈 시어터 PC를 개발하는 데 사용할 수 있음을 의미합니다. 이더넷, 블루투스, BLE 및 Wi-Fi 기능을 통해 네트워크 애플리케이션을 프로그래밍할 수 있습니다. 사실, RPi는 그 자체로 로우 프로파일 웹 서버로 사용될 수 있습니다.

 

소형 RPi 보드의 40핀 GPIO 헤더(28개 사용 가능)는 임베디드 시스템 프로그래밍, 로봇 공학 및 자동화를 위한 센서 및 액추에이터를 인터페이스 하는 데 사용할 수 있습니다. 임베디드 시스템에 Raspberry Pi를 사용할 때의 이점: 운영 체제가 실행됩니다. 이것은 정교한 소프트웨어가 필요할 수 있는 복잡한 임베디드 애플리케이션을 허용합니다. 또 다른 장점: 임베디드 스크립트 또는 앱은 인터넷 연결을 통해 필요할 때 업그레이드하도록 쉽게 업그레이드하거나 개발할 수 있습니다.

 

RPi는 Android 전용 애플리케이션 개발에도 사용할 수 있습니다. 예를 들면 클러스터 컴퓨팅, 인공 지능, 과학 컴퓨팅, 슈퍼 컴퓨팅, 웹 개발 및 IoT가 있습니다. 이것은 다양한 다중 플랫폼 목적으로 또는 프로세서가 한계에 도달할 때까지 사용할 수 있는 작고 강력한 컴퓨터입니다.

 

운영 체제

 

Windows 또는 Android뿐만 아니라 Raspberry Pi에서 모든 Debian 기반 Linux 배포판을 실행할 수 있습니다. 그러나 Raspbian은 Raspberry Pi Foundation에서 개발 및 유지 관리하는 공식 Linux 배포판입니다.

 

RPi에서 실행할 수 있는 다른 인기 있는 Linux 배포판에는 Ubuntu, Kali Linux, CentOS, Arch Linux ARM, Gentoo, openSUSE, OSMC, OpenMediaVault, Recalbox, RetroPie, Lakka 등이 있습니다.

 

프로그래밍 언어

 

Python은 Raspberry Pi의 기본 프로그래밍 언어입니다. 스크래치는 기본 컴퓨팅에 사용할 수 있는 RPi에서 사용할 수 있는 또 다른 기본 언어입니다. RPi 보드에서 프로그래밍 언어 사용에는 제한이 없습니다. 운영 체제에서 지원하는 모든 프로그래밍 언어는 소프트웨어 개발에 사용할 수 있습니다. Raspberry Pi에서 사용할 수 있는 다른 인기 있는 프로그래밍 언어로는 C, C++, Java, HTML5, JavaScript, JQuery, Pearl, Erlang 등이 있습니다.

 

장점: Raspberry Pi는 컴퓨팅 플랫폼으로서 다음과 같은 여러 이점을 제공합니다.

 

• 크기: 손바닥에 쏙 들어오는 싱글 보드 컴퓨터입니다.
• 컴퓨팅: 최신 RPi 보드(RPI 4)에는 최대 4GB LPDDR4-3200 SDRAM과 결합된 1.5GHz 쿼드 코어 Cortex-A72(ARM v8), 64비트 SoC가 있습니다. Raspberry Pi 4는 60FPS에서 4K로 듀얼 디스플레이를 실행할 수도 있습니다. 이것은 신용 카드 크기의 컴퓨터에 대한 많은 컴퓨팅 성능입니다.
• 네트워킹: Raspberry Pi 4에는 기가비트 이더넷 포트, 2.4GHz 및 5.0GHz IEEE 802.11ac 무선(Wi-Fi), Bluetooth 5.0 및 BLE가 있습니다. 이러한 하드웨어 기능으로 인해 RPi는 빠른 인터넷 애플리케이션에 적합하고 IoT에 이상적인 선택입니다.
• 인터페이스: RPi에는 I2C, SPI, UART 및 Xbee 소켓이 장착되어 있습니다. GPIO 핀을 사용하여 다른 컴퓨터 버스 및 통신 프로토콜과 데이터를 통신할 수도 있습니다.
• GPU: Raspberry Pi는 게임, 그래픽 및 3D 모델링을 충분히 지원하는 이미지 처리 전용 GPU와 함께 제공됩니다. 이 보드는 OpenGL ES 3.0 그래픽을 지원하는 Broadcom VideoCore VI로 설계되었습니다. RPi 4는 듀얼 디스플레이를 위한 2개의 4kp60 HDMI 포트를 제공합니다.
• GPIO: 40핀 GPIO 헤더는 다양한 임베디드 애플리케이션을 설계하는 데 사용할 수 있습니다. 이 수의 GPIO 핀은 널리 사용되는 많은 마이크로컨트롤러 보드에서 사용할 수 없습니다. 그러나 이러한 GPIO 핀은 모두 디지털이며 아날로그 입력 핀이 없습니다.

 

제한 사항

 

Raspberry Pi는 대부분의 프로그래밍, 학습 또는 프로토타이핑에 이상적이지만 상업용 응용 프로그램에는 충분하지 않을 수 있습니다. 확실히, RPI는 완전한 데스크톱 경험을 제공할 수 있고, 임베디드 컴퓨터로 작동할 수 있으며, 사양면에서 탁월합니다. 그러나 그것을 제품으로 디자인하는 것은 현명하지 않을 수 있습니다.

 

그 이유 중 하나는 RPi가 SD 카드에서 운영 체제를 실행하고 플래시 메모리가 부족하기 때문입니다. 따라서 운영 체제는 일반적으로 데이터 손상이 발생하기 쉽습니다. 임베디드 시스템에서 자주 사용되는 내장 ADC 또는 RTC와 같은 상용 제품의 특정 중요 기능도 사용할 수 없습니다. 게다가 RPi에는 UART가 하나만 있고 GPIO 핀 중 28개만 사용할 수 있습니다.

 

상업용 애플리케이션에 RPi를 사용할 때의 또 다른 문제는 USB 마이크로 커넥터 기반 전원 공급 장치로, 일부 애플리케이션에서 폼 팩터 및 열 관리 문제를 유발할 수 있습니다. RPI에는 역전압 또는 과전압 보호 기능이 없습니다. 장기적인 가용성과 확장성은 또 다른 문제입니다. 다른 컴퓨팅 머신과 마찬가지로 RPi도 벤치마크 제한 사항에 직면해 있습니다. 애초에 라즈베리파이는 상업적 용도로는 설계되지 않았습니다.

 

Raspberry Pi가 뛰어난 곳은 프로그래밍 교육 분야입니다. 새로운 컴퓨터 기술, Linux 기반 데스크톱 및 임베디드 애플리케이션 프로그래밍, 프로토타이핑을 배우기에 이상적인 기계입니다. 그러나 프로토타이핑은 Linux, 다른 운영 체제 또는 프로그래밍 언어를 사용하는 것으로 제한되어야 합니다. 코드나 회로를 전송할 수 있는 RPi와 호환되는 보드가 없습니다. 사용 가능한 컴퓨터 모듈이 있지만 유사한 단점도 있습니다.

 

대안

 

다행스럽게도 Raspberry Pi는 단일 보드 컴퓨터가 아닙니다. 여러 단일 보드 컴퓨터는 사양이 비슷하거나 더 좋습니다. 몇 가지 인기 있는 Raspberry Pi 대안으로는 Banana Pi M64, Pine A64, Orange Pi, Rock64 Media Board, Onion Omega2Plus, PocketBeagle, Le Potata, Odroid-C2, Rock Pi 4, Asus Tinker Board S, Beagleboard X15 등이 있습니다.

 

이러한 보드 중 일부는 온보드 플래시 메모리 또는 eMMC(embedded multi-media controller)를 제공하므로 상업용 애플리케이션에 사용하기에 적합합니다. 그러나 이러한 SBC는 커뮤니티 또는 개발 지원이 많지 않거나 Raspberry Pi만큼 널리 사용 가능하지 않을 수 있습니다.

 

다음 튜토리얼에서, 우리는 그들의 사양, 비용 및 진화를 포함하여 라즈베리 파이 모델을 검토합니다.

 

참고하고 수정하여 끝까지 쓰기.