Руководство пользователя вычислительного модуля Raspberry Pi 4
Колофон
© 2022-2025 Raspberry Pi Ltd
Эта документация лицензирована в соответствии с Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND)
| Выпускать | 1 |
| Строить дата | 22/07/2025 |
| Строить версия | 0afd6ea17b8b |
Юридическое уведомление об отказе от ответственности
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ДАННЫЕ О НАДЕЖНОСТИ ДЛЯ ПРОДУКТОВ RASPBERRY PI (ВКЛЮЧАЯ ПАСПОРТА ТЕХНИЧЕСКИХ ДАННЫХ), КОТОРЫЕ ИЗМЕНЯЮТСЯ ВРЕМЯ ОТ ВРЕМЕНИ («РЕСУРСЫ»), ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ RASPBERRY PI LTD («RPL») «КАК ЕСТЬ», И ЛЮБЫЕ ЯВНЫЕ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ ТОВАРНОЙ ПРИГОДНОСТИ И ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ЦЕЛИ, ОТКАЗЫВАЮТСЯ В МАКСИМАЛЬНОМ ОБЪЕМЕ, РАЗРЕШЕННОМ ДЕЙСТВУЮЩИМ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ. НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ RPL НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ ПРЯМЫЕ, КОСВЕННЫЕ, СЛУЧАЙНЫЕ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ, ШТРАФНЫЕ ИЛИ КОСВЕННЫЕ УБЫТКИ (ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, ЗАКУПКУ ЗАМЕНЯЮЩИЕ ТОВАРЫ ИЛИ УСЛУГИ, ПОТЕРЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ДАННЫХ ИЛИ ПРИБЫЛИ, ИЛИ ПЕРЕРЫВ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ) НЕЗАВИСИМО ОТ ПРИЧИНЫ И ПО ЛЮБОЙ ТЕОРИИ ОТВЕТСТВЕННОСТИ, БУДЬ ТО ПО КОНТРАКТУ, СТРОГОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ИЛИ ДЕЛИКТУ (ВКЛЮЧАЯ ХАЛАТНОСТЬ ИЛИ ИНОЕ), ВОЗНИКАЮЩИМ В ЛЮБОМ СЛУЧАЕ ИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ, ДАЖЕ ЕСЛИ БЫЛО ИЗВЕСТНО О ВОЗМОЖНОСТИ ТАКОГО УЩЕРБА.
RPL оставляет за собой право вносить любые улучшения, усовершенствования, исправления или любые другие изменения в РЕСУРСЫ или любые продукты, описанные в них, в любое время и без дальнейшего уведомления.
The РЕСУРСЫ предназначены для квалифицированных пользователей с соответствующим уровнем знаний в области дизайна. Пользователи несут исключительную ответственность за выбор и использование РЕСУРСОВ, а также за любое применение описанных в них продуктов. Пользователь соглашается возместить и оградить RPL от любых обязательств, расходов, убытков или других потерь, возникающих в связи с использованием РЕСУРСОВ.
RPL предоставляет пользователям разрешение на использование РЕСУРСОВ исключительно в сочетании с продуктами Raspberry Pi. Любое другое использование РЕСУРСОВ запрещено. Никакая лицензия не предоставляется на любые другие RPL или другие права интеллектуальной собственности третьих лиц.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ С ВЫСОКИМ РИСКОМПродукты Raspberry Pi не разработаны, не производятся и не предназначены для использования в опасных средах, требующих безотказной работы, например, при эксплуатации ядерных установок, систем авиационной навигации или связи, управления воздушным движением, систем вооружения или критически важных для безопасности приложений (включая системы жизнеобеспечения и другие медицинские устройства), где отказ продуктов может привести к смерти, травмам или серьёзному физическому или экологическому ущербу («Высокорисковая деятельность»). RPL специально отказывается от любых явных или подразумеваемых гарантий пригодности для высокорисковой деятельности и не несёт ответственности за использование или включение продуктов Raspberry Pi в высокорисковую деятельность.
Продукты Raspberry Pi предоставляются в соответствии с RPL. Стандартные условия. Предоставление РЕСУРСОВ в рамках RPL не расширяет и не изменяет каким-либо иным образом RPL Стандартные условия включая, помимо прочего, отказ от ответственности и гарантии, выраженные в них.
История версий документа
| Выпускать | Дата | Описание |
| 1 | март 2025 г. | Первоначальный выпуск. Этот документ в значительной степени основан на техническом документе «Руководство по развитию вычислительного модуля Raspberry Pi 5». |
Объем документа
Этот документ относится к следующим продуктам Raspberry Pi:
| Pi 0 | Pi 1 | Pi 2 | Pi 3 | Pi 4 | Pi 400 | Pi 5 | Pi 500 | CM1 | CM3 | CM4 | CM5 | Пико | Пико2 | ||||
| 0 | W | H | A | B | A | B | B | Все | Все | Все | Все | Все | Все | Все | Все | Все | Все |
Введение
Вычислительный модуль Raspberry Pi 5 продолжает традицию Raspberry Pi, основанную на новейшем флагманском компьютере Raspberry Pi, создавая компактный, аппаратно эквивалентный продукт, подходящий для встраиваемых приложений. Вычислительный модуль Raspberry Pi 5 имеет тот же компактный форм-фактор, что и вычислительный модуль Raspberry Pi 4, но обеспечивает более высокую производительность и улучшенный набор функций. Конечно, между вычислительными модулями Raspberry Pi 4 и Raspberry Pi 5 есть некоторые различия, которые описаны в этом документе.
ПРИМЕЧАНИЕ
Для тех немногих клиентов, которые не смогут использовать Raspberry Pi Compute Module 5, Raspberry Pi Compute Module 4 останется в производстве как минимум до 2034 года.
Техническое описание вычислительного модуля Raspberry Pi 5 следует читать вместе с этим техническим документом.
https://datasheets.raspberrypi.com/cm5/cm5-datasheet.pdf
Основные характеристики
Вычислительный модуль Raspberry Pi 5 имеет следующие характеристики:
- Четырехъядерный 64-битный процессор Arm Cortex-A76 (Armv8) SoC с тактовой частотой 2.4 ГГц
- 2 ГБ, 4 ГБ, 8 ГБ или 16 ГБ LPDDR4 SDRAM
- Встроенная флэш-память eMMC, OGB (модель Lite), варианты 16 ГБ, 32 ГБ или 64 ГБ
- 2 порта USB 3.0
- Интерфейс Ethernet 1 Гбит
- 2x 4-канальных порта MIPI с поддержкой DSI и CSI-2
- 2 порта HDMI с возможностью одновременной поддержки 4Kp60
- 28 контактов GPIO
- Встроенные контрольные точки для упрощения производственного программирования
- Внутренняя EEPROM-память на дне для повышения безопасности
- Встроенные часы реального времени (внешняя батарея через 100-контактные разъемы)
- Встроенный контроллер вентилятора
- Встроенный Wi-Fi®/Bluetooth (в зависимости от модели)
- 1-полосный PCIe 2.0′
- Поддержка блока питания Type-C PD
ПРИМЕЧАНИЕ
Доступны не все конфигурации SDRAM/eMMC. Уточните информацию у нашего отдела продаж.
В некоторых приложениях возможен PCIe Gen 3.0, но официально он не поддерживается.
Совместимость с вычислительным модулем Raspberry Pi 4
Для большинства клиентов Raspberry Pi Compute Module 5 будет совместим по выводам с Raspberry Pi Compute Module 4.
Следующие функции были удалены/изменены между моделями Raspberry Pi Compute Module 5 и Raspberry Pi Compute Module 4:
- Композитный видеосигнал
- Композитный выход, доступный на Raspberry Pi 5, НЕ выводится на вычислительный модуль Raspberry Pi 5.
- 2-канальный порт DSI
- На Raspberry Pi Compute Module 5 доступны два 4-канальных порта DSI, объединенных с портами CSI, что в общей сложности дает два
- 2-канальный порт CSI
- На Raspberry Pi Compute Module 5 доступны два 4-канальных порта CSI, объединенных с портами DSI, что в общей сложности дает два
- 2 входа АЦП
Память
Максимальный объем памяти Raspberry Pi Compute Module 4 составляет 8 ГБ, тогда как Raspberry Pi Compute Module 5 доступен в варианте с объемом оперативной памяти 16 ГБ.
В отличие от Raspberry Pi Compute Module 4, Raspberry Pi Compute Module 5 НЕ доступен в варианте с 1 ГБ ОЗУ.
Аналоговое аудио
Аналоговый аудиосигнал можно мультиплексировать на контакты GPIO 12 и 13 на вычислительном модуле Raspberry Pi 5, таким же образом, как и на вычислительном модуле Raspberry Pi 4.
Используйте следующее наложение дерева устройств для назначения аналогового звука этим контактам:
Из-за ошибки в чипе RP1, контакты GPIO 18 и 19, которые могли использоваться для аналогового звука на вычислительном модуле Raspberry Pi,
4, не подключены к аналоговому аудиооборудованию на вычислительном модуле Raspberry Pi 5 и не могут быть использованы.
ПРИМЕЧАНИЕ
На выходе получается поток битов, а не полноценный аналоговый сигнал. Сглаживающие конденсаторы и ampНа плате ввода-вывода потребуется усилитель для управления выходом линейного уровня.
Изменения в загрузке USB
Загрузка с флешки через USB поддерживается только через порты USB 3.0 на контактах 134/136 и 163/165.
Raspberry Pi Compute Module 5 НЕ поддерживает загрузку через USB-хост через порт USB-C.
В отличие от процессора BCM2711, процессор BCM2712 не имеет контроллера XHCI на интерфейсе USB-C, а только контроллер DWC2 на контактах 103/105. Загрузка с использованием 1800t осуществляется через эти контакты.
Переход в режим сброса модуля и выключения питания
1/0 контакт 92 теперь установлен на кнопку w, а не на sus PG, это означает, что для сброса модуля вам необходимо использовать PMIC EN.
Сигнал PRIC ENABLE сбрасывает PMIC и, следовательно, SoC. Вы можете view PRIC EN, когда он подается на низкий уровень и отпускается, что функционально похоже на подачу на tus Po низкого уровня на Raspberry Pi Compute Module 4 и его отпускание.
Вычислительный модуль Raspberry Pi 4 имеет дополнительное преимущество: возможность сброса периферийных устройств с помощью сигнала nEXTRST. Вычислительный модуль Raspberry Pi 5 эмулирует эту функцию на CAM GPIOT.
GLOBAL EN/PHIC EN подключаются напрямую к PMIC и полностью обходят ОС. На Raspberry Pi Compute Module 5 используйте
ГЛОБАЛЬНЫЙ EN/PHIC Es для выполнения жесткого (но небезопасного) завершения работы
Если при использовании существующей платы 10 необходимо сохранить функциональность переключения контакта ввода-вывода 92 для запуска аппаратного сброса, следует перехватить кнопку на программном уровне; вместо того, чтобы она вызывала выключение системы, ее можно использовать для генерации программного прерывания и оттуда напрямую запустить сброс системы (например, записав в S).
Запись в дереве устройств, обрабатывающая кнопку питания (arch/arm64/boot/dts/broadcom/bcm2712-rpi-cm5.dtsi).
Код 116 — стандартный код события для события ядра KEY POWER, и в ОС для него имеется обработчик.
Raspberry Pi рекомендует использовать сторожевые таймеры ядра, если вас беспокоит сбой прошивки или ОС, приводящий к неработоспособности кнопки питания. Поддержка сторожевых таймеров ARM уже реализована в Raspberry Pi OS через дерево устройств, и её можно настроить для индивидуальных случаев использования. Кроме того, длительное нажатие/оттягивание кнопки PIR (7 секунд) приведёт к выключению устройства встроенным обработчиком PMIC.
Подробные изменения распиновки
Сигналы CAM1 и DSI1 стали двухцелевыми и могут использоваться как для камеры CSI, так и для дисплея DSI.
Контакты, которые ранее использовались для CAMO и DSIO на вычислительном модуле Raspberry Pi 4, теперь поддерживают порт USB 3.0 на вычислительном модуле Raspberry Pi 5.
Исходный вывод VBAC COMP вычислительного модуля Raspberry Pi 4 теперь является выводом с поддержкой VBUS для двух портов USB 3.0 и имеет активный высокий уровень. Вычислительный модуль Raspberry Pi 4 имеет дополнительную защиту от электростатического разряда (ESD) для сигналов HDMI, SDA, SCL, HPD и CEC. В вычислительном модуле Raspberry Pi 5 она отсутствует из-за ограничений по размеру. При необходимости можно установить защиту от электростатического разряда на основную плату, хотя Raspberry Pi Ltd не считает это обязательным.
|
Приколоть |
CM4 | CM5 | Комментарий |
| 16 | СИНХ_ИН | Fan_tacho | Вход таховентилятора |
| 19 | Ethernet nLED1 | Fan_pwn | Выход ШИМ вентилятора |
| 76 | Сдержанный | ВБАТ | Батарея RTC. Примечание: постоянная нагрузка составит несколько мкА, даже если CM5 запитан. |
| 92 | RUN_PG | Кнопка питания | Дублирует кнопку питания на Raspberry Pi 5. Короткое нажатие сигнализирует о том, что устройство должно выйти из спящего режима или выключиться. Длительное нажатие принудительно выключает устройство. |
| 93 | nRPIBOOT | nRPIBOOT | Если на PWR_Button низкий уровень, этот вывод также будет установлен в низкий уровень на короткое время после включения питания. |
| 94 | AnalogIP1 | CC1 | Этот контакт можно подключить к линии CC1 разъема USB Type-C, чтобы позволить PMIC согласовывать ток силой 5 А. |
| 96 | AnalogIP0 | CC2 | Этот контакт можно подключить к линии CC2 разъема USB Type-C, чтобы позволить PMIC согласовывать ток силой 5 А. |
| 99 | Global_EN | PMIC_ENABLE | Никаких внешних изменений. |
| 100 | nEXTRST | CAM_GPIO1 | Подключен к вычислительному модулю Raspberry Pi Compute Module 5, но его можно принудительно подать на низкий уровень для эмуляции сигнала сброса. |
| 104 | Сдержанный | PCIE_DET_nWAKE | PCIE nWAKE. Подтяните к CM5_3v3 резистором 8.2 кОм. |
| 106 | Сдержанный | PCIE_PWR_EN | Сигнализирует о возможности включения или выключения устройства PCIe. Активный уровень — высокий. |
| 111 | VDAC_COMP | VBUS_EN | Выход для сигнала о том, что USB VBUS должен быть включен. |
| 128 | CAM0_D0_N | USB3-0-RX_N | Возможна замена P/N. |
| 130 | CAM0_D0_P | USB3-0-RX_P | Возможна замена P/N. |
| 134 | CAM0_D1_N | USB3-0-DP | Сигнал USB 2.0. |
| 136 | CAM0_D1_P | USB3-0-DM | Сигнал USB 2.0. |
| 140 | CAM0_C_N | USB3-0-TX_N | Возможна замена P/N. |
| 142 | CAM0_C_P | USB3-0-TX_P | Возможна замена P/N. |
| 157 | DSI0_D0_N | USB3-1-RX_N | Возможна замена P/N. |
| 159 | DSI0_D0_P | USB3-1-RX_P | Возможна замена P/N. |
| 163 | DSI0_D1_N | USB3-1-DP | Сигнал USB 2.0. |
| 165 | DSI0_D1_P | USB3-1-DM | Сигнал USB 2.0. |
| 169 | DSI0_C_N | USB3-1-TX_N | Возможна замена P/N. |
| 171 | DSI0_C_P | USB3-1-TX_P | Возможна замена P/N. |
В дополнение к вышесказанному, сигналы PCIe CLK больше не имеют емкостной связи.
Печатная плата
Печатная плата Raspberry Pi Compute Module 5 толще, чем у Raspberry Pi Compute Module 4, и составляет 1.24 мм +/- 10%.
Длина путей
Длина дорожек HDMI0 изменилась. Каждая пара P/N осталась одинаковой, но перекос между парами теперь составляет менее 1 мм для существующих материнских плат. Это вряд ли будет иметь значение, поскольку перекос между парами может достигать 25 мм.
Длина дорожек HDMI1 также изменилась. Каждая пара P/N осталась одинаковой, но перекос между парами теперь составляет менее 5 мм для существующих материнских плат. Это вряд ли будет иметь значение, поскольку перекос между парами может достигать 25 мм.
Длина дорожек Ethernet изменилась. Каждая пара P/N по-прежнему совпадает, но перекос между парами теперь составляет менее 4 мм для существующих материнских плат. Это вряд ли будет иметь значение, поскольку перекос между парами может достигать 12 мм.
Соединители
Два 100-контактных разъёма были заменены на разъёмы другой марки. Они совместимы с существующими разъёмами, но прошли испытания на высокие токи. Соединительная часть, подключаемая к материнской плате, Ampхенол P/N 10164227-1001A1RLF
Бюджет мощности
Поскольку вычислительный модуль Raspberry Pi 5 значительно мощнее, чем вычислительный модуль Raspberry Pi 4, он будет потреблять больше электроэнергии. Проектирование блоков питания должно предусматривать ток утечки до 2.5 А. Если это создаст проблемы с существующей материнской платой, можно снизить тактовую частоту процессора, чтобы снизить пиковое энергопотребление.
Прошивка отслеживает ограничение тока для USB, что фактически означает, что usb mas surrant, enable всегда равен 1 на CM5, конструкция платы из 10 должна учитывать общий требуемый ток USB.
Прошивка сообщит о возможностях обнаруженного источника питания (если это возможно) через дерево устройств. В работающей системе см. /proc/device tree/chosen/poser/Эти fileхранятся как 32-битные двоичные данные с прямым порядком байтов.
Изменения/требования к программному обеспечению
С точки зрения программного обеспечения viewИзменения в оборудовании между Raspberry Pi Compute Module 4 и Raspberry Pi Compute Module 5 скрыты от пользователя новым деревом устройств. files, что означает, что большая часть программного обеспечения, поддерживающего стандартные API Linux, будет работать без изменений. Дерево устройств files убедитесь, что во время загрузки загружаются правильные драйверы для оборудования.
Дерево устройств files можно найти в ядре Linux для Raspberry Pi. Например,ampль:
https://github.com/raspberrypi/linux/blob/rpi-612.y/arch/arm64/boot/dis/broadcom/bom2712-pi-om5.dtsi.
Пользователям, переходящим на Raspberry Pi Compute Module 5, рекомендуется использовать версии программного обеспечения, указанные в таблице ниже, или более новые. Хотя использование ОС Raspberry Pi не является обязательным, эта информация полезна, поэтому она включена в таблицу.
| Программное обеспечение | Версия | Дата | Примечания |
| ОС Raspberry Pi | Книжный червь (12) | ||
| Прошивка | С 10 марта 2025 г. | Видеть https://pip.raspberrypi.com/categories/685-app-notes-guides- whitepapers/documents/RP-003476-WP/Updating-Pi-firmware.pdf Для получения подробной информации об обновлении прошивки в существующем образе. Обратите внимание, что устройства Raspberry Pi Compute Module 5 поставляются с предустановленной прошивкой. | |
| Ядро | 6.12.х | От 2025 | Это ядро, используемое в ОС Raspberry Pi. |
Переход на стандартные Linux API/библиотеки от проприетарных драйверов/
прошивка
Все перечисленные ниже изменения были частью перехода с Raspberry Pi OS Bullseye на Raspberry Pi OS Bookworm в октябре 2023 года. В то время как Raspberry Pi Compute Module 4 мог использовать старые устаревшие API (поскольку необходимая устаревшая прошивка все еще присутствовала), в Raspberry Pi Compute Module 5 это невозможно.
Raspberry Pi Compute Module 5, как и Raspberry Pi 5, теперь использует стек отображения DRM (Direct Rendering Manager), а не устаревший стек, часто называемый DispmanX. В Raspberry Pi Compute Module 5 отсутствует поддержка прошивки для DispmanX, поэтому переход на DRM крайне важен.
Аналогичное требование применяется к камерам: вычислительный модуль Raspberry Pi 5 поддерживает только API библиотеки libcamera, поэтому старые приложения, использующие устаревшие API MMAL прошивки, такие как raspi-still и rasps-vid, больше не будут работать.
Приложения, использующие API OpenMAX (камеры, кодеки), больше не будут работать на Raspberry Pi Compute Module 5, поэтому их необходимо переписать для использования V4L2.ampФайлы этого можно найти в репозитории libcamera-apps на GitHub, где он используется для доступа к оборудованию кодировщика H264.
OMXPlayer больше не поддерживается, так как он также использует API MMAL для воспроизведения видео. Рекомендуется использовать приложение VLC. Совместимость с командной строкой между этими приложениями отсутствует: подробности см. в документации VLC.
Ранее Raspberry Pi опубликовал техническую документацию, в которой эти изменения обсуждаются более подробно: https://pip.raspberrypi.com/categories/685-app-notes-guides-whitepapers/documents/RP-006519-WP/Transitioning-from-Buliseye-to-Bookworm.pdf.
Дополнительная информация
Хотя это и не связано напрямую с переходом с Raspberry Pi Compute Module 4 на Raspberry Pi Compute Module 5, компания Raspberry Pi Ltd выпустила новую версию программного обеспечения для подготовки Raspberry Pi Compute Module, а также два инструмента для генерации дистрибутивов, которые могут оказаться полезными для пользователей Raspberry Pi Compute Module 5.
rpi-sb-provisioner — это система автоматической и безопасной загрузки с минимальными требованиями для устройств Raspberry Pi. Её можно скачать и использовать совершенно бесплатно. Найти её можно на нашей странице на GitHub здесь: https://github.com/raspberrypi/rpi-sb-provisioner.
пи-ген — это инструмент, используемый для создания официальных образов ОС Raspberry Pi, но он также доступен сторонним разработчикам для создания собственных дистрибутивов. Этот подход рекомендуется для приложений Raspberry Pi Compute Module, требующих от клиентов создания собственной операционной системы на базе ОС Raspberry Pi для конкретного сценария использования. Его также можно бесплатно загрузить и использовать, его можно найти здесь: https://github.com/RPi-Distro/pi-genИнструмент pi-gen хорошо интегрируется с rpi-sb-provisioner, обеспечивая сквозной процесс создания образов ОС с безопасной загрузкой и их внедрения на Raspberry Pi Compute Module 5.
rpi-image-gen это новый инструмент для создания изображений (https://github.com/raspberrypi/rpi-image-gen), которые могут быть более подходящими для более легких распределений клиентов
Для запуска и тестирования, а также в случаях, когда не требуется полная подготовка системы, rpiboot по-прежнему доступен на Raspberry Pi Compute Module 5. Raspberry Pi Ltd рекомендует использовать хост-компьютер Raspberry Pi SBC, работающий под управлением последней версии Raspberry Pi OS и последней версии rathoot от https://github.com/raspberrypi/usbboot. При запуске необходимо использовать опцию «Mass Storage Gadget». rpiboot, поскольку предыдущая опция на основе прошивки больше не поддерживается.
Контактная информация для получения дополнительной информации
Пожалуйста, свяжитесь с нами
applications@iraspberrypi.com
если у вас есть какие-либо вопросы по данному техническому документу.
Web: www.raspberrypi.com
Документы/Ресурсы
 |
Вычислительный модуль Raspberry Pi 4 [pdf] Руководство пользователя Вычислительный модуль 4, Модуль 4 |