7.2.4　主控板与传感器

采用Raspberry Pi 3B作为主控板，它使用一个1.2GHz的64位Cortex-A53芯片作为处理器，用1G最高频率400MHz的SDRAM 作为内存，同时它配备有无线网卡、USB接口、以太网接口以及蓝牙设备接口等，更为重要的是它拥有40个GPIO接口供用户操作使用，这从根本上为硬件的开发提供了极大的便利[19]。传统的开发涉及驱动程序的设计和调试，使得硬件开发过程中永远不能集中精力，因为在调试过程中出现问题的时候，往往还要进行驱动程序相关问题的排查。我们使用树莓派的GPIO 进行开发的话，只需要把注意力集中在对设备的操作上，也很容易就能测出来信号有没有问题，而且为定制硬件提供了便利，传统的USB接口必须要有一个硕大的接线口才能接入，而且只能接入两条信号线，并且需要驱动程序的支持。使用GPIO 的话就只需要在自己设计的PCB上留40个接线柱就可以把所有的信号接进去，然后就可以在自己的PCB上放置自己的传感器以及像电容电阻之类的其他设备，也可以预留测试接口，这是非常方便的。

由图7.1可见，Raspberry Pi拥有40个引脚，同时有三种编码方式，这对于不同领域、不同范围有着极大的便利。①物理引脚编号(Physical)：这是按照引脚在板子上的相对物理位置进行的编号，在接线的时候经常用到；②BCM2835编号(BCM)：在使用Python语言开发的过程中使用得比较多；③wiringPi编号(wPi)：在C语言的使用过程中使用较多。虽然三者的编码各自不同，但是它们都是同一IO 接口的不同编码，需要注意的是，在使用的过程中一定要声明使用的是哪种编码，不然容易出现软件的输出和硬件的输入不对应的情况。本课题使用C/C++进行开发，使用wiringPi编码最为方便，故下面的编码方式如若不做说明都默认为wPi编码。