Введение #
Плата Repka Pi оснащена универсальным 40-контактным разъёмом (GPIO header), который обеспечивает доступ к множеству встроенных функций — от управления внешними устройствами до обмена данными с датчиками и модулями. Этот разъём полностью совместим по форм-фактору с аналогичным интерфейсом на Raspberry Pi, что позволяет использовать большое количество готовых периферийных решений.
Разъём включает в себя как универсальные цифровые входы/выходы (GPIO), так и специализированные интерфейсы, такие как I2C, SPI, UART, I2S, а также линии питания (3.3V, 5V) и землю (GND). Благодаря такому разнообразию, 40-pin разъём делает Repka Pi мощной платформой для встраиваемых проектов, автоматизации, робототехники и образовательных целей.
Общие сведения о 40-pin разъеме #
40-пиновый разъём на плате Repka Pi — это универсальный интерфейс для подключения внешних устройств: датчиков, моторов, кнопок, дисплеев и многого другого. Он работает как «порт расширения» — с его помощью вы можете взаимодействовать с физическим миром, управляя внешними компонентами или получая от них данные.
Разъём позволяет подключать любые совместимые устройства: от простого светодиода до целой системы датчиков или дисплея. Вместо того чтобы паять провода к микросхеме, вы просто используете готовый пиновый разъём — быстро, удобно и без риска повредить плату. Это делает Repka Pi особенно удобной для хобби-проектов, обучения программированию микроконтроллеров и создания прототипов.
На самом деле, 40-пиновый разъём — это не просто группа контактов на плате. Он напрямую связан с основным вычислительным чипом (SoC, System-on-Chip), который управляет всей платой Repka Pi. Это значит, что большая часть пинов — это физические выходы и входы от самого процессора, через которые он может «общаться» с внешним миром.
Каждый такой пин может выполнять одну или несколько функций: работать как обычный цифровой вход/выход (GPIO), передавать данные по протоколам (I2C, SPI, UART, I2S), подавать питание на внешние модули или считывать сигналы с датчиков. Какие функции доступны на каком пине — определяется как конструкцией платы, так и настройками на уровне программного обеспечения.
Таким образом, этот разъём — не просто удобный порт для подключения периферии, а часть архитектуры самой системы: через него процессор взаимодействует с внешними устройствами напрямую. Это даёт пользователю Repka Pi большой контроль и гибкость в построении своих проектов.
Распиновки портов на 40-pin разъеме #
Repka Pi 4 #
Repka Pi 3 #
Подробнее про интерфейсы #
UART #
UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) — это последовательный интерфейс для обмена данными между устройствами. Подробнее почитать про сам протокол можно в нашей документации в статье “UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)“.
На Repka Pi 3 и Repka Pi 4 доступно несколько Serial-интерфейсов. К каждому из них можно подключиться с компьютера с помощью USB–UART адаптера. Это позволяет обмениваться данными, выполнять отладку или организовывать связь с внешними устройствами через терминальные программы. Хотелось бы упомянуть про некоторые, которые могут вызвать вопросы:
UART0 - по умолчанию на Repka Pi 3 и Repka Pi 4 используется системой (консоль Linux) и не рекомендуется для подключения периферии. Но имеется возможность отключить логирование на данном интерфейсе с помощью раздела “S2 Debugging Logs Management“ в утилите repka-config - прочитать подробнее можно по ссылке для Repka Pi 3 и по ссылке для Repka Pi 4.
S-UART — это обычный UART, название которого происходит из референсной схемы процессора. Префикс S- используется для обозначения периферии, подключённой к определённому порту (например, PL), и не влияет на принцип работы интерфейса.
SPI #
SPI (Serial Peripheral Interface) — это синхронный интерфейс для обмена данными между ведущим устройством (Master) и периферией (Slave). Подробнее почитать про сам протокол можно в нашей документации в статье “SPI (Serial Peripheral Interface)“.
На 40-pin разъёме Repka Pi используются стандартные сигналы SPI:
MOSI— передача данных от Master к Slave,MISO— передача данных от Slave к Master,SCLK— тактовый сигнал,CS (Chip Select)— выбор устройства.
В стандартной конфигурации доступны два сигнала выбора устройства: CS0 и CS1. Они предназначены для подключения двух независимых SPI-устройств.
Важно учитывать, что количество одновременно доступных SPI-интерфейсов зависит от модели платы:
- Repka Pi 3 — доступно 2 SPI-контроллера,
- Repka Pi 4 — доступен 1 SPI-контроллер,
- Repka Pi 5 — доступно 3 SPI-контроллера.
Это означает, что на Repka Pi 4 все SPI-устройства работают через один контроллер (одну SPI-шину). При этом несколько устройств могут быть подключены к одной шине и использоваться поочерёдно с помощью сигналов CS0 и CS1.
Возможно подключение большего числа устройств , для этого нужно в дереве устройств объявить свободный GPIO пин как CS2, CS3 ...
Стандартные драйверы Linux и описание в Device Tree не поддерживают увеличение количества CS-линий через дешифратор.
Расширение количества устройств через дешифратор потребует ручной реализации и работы с SPI на более низком уровне (в обход стандартных драйверов).
Поэтому в типовых проектах рекомендуется использовать CS0 и CS1 для подключения до двух SPI-устройств на одной шине или объявление свободных gpio пинов как CSx.