Raspberry GPIO 핀아웃 - 다양한 Raspberry Pi 핀의 기능

Raspberry Pi는 로봇 전자 프로젝트에서 필수적인 마이크로 컨트롤러입니다. 이것은 주로 오디오 잭, 조명 및 센서와 같은 다른 주변 장치와의 호환성 덕분입니다. 이 기사에서는 라즈베리 GPIO 핀아웃의 기능에 대해 자세히 설명합니다.

GPIO 핀 알아보기

그림 1:Raspberry Pi DIY 전자 보드

일반적으로 GPIO 헤더 핀은 디지털 변환기이며 켜짐 또는 꺼짐 상태일 수 있습니다. 다음은 핵심 핀의 전체 목록입니다.

5V 핀

Raspberry Pi에서 5V 전원 출력을 제공하는 데 유용한 출력 핀입니다. 대개 PIN 2와 4입니다. 

3.3V 핀

주요 기능은 Raspberry Pi의 외부 구성 요소에 3.3V 전원 공급 장치를 제공하는 것입니다. 핀 1과 17로 표시된 것을 찾을 수 있습니다.

GND 접지 핀

접지 연결은 종종 Raspberry Pi의 보드가 타는 것을 방지하기 위해 전기 회로 근처에 있습니다. 또한 접지에서 전기 회로의 전압을 측정할 수 있습니다. 접지 연결 GPIO 헤더 핀에는 39, 34, 30, 25, 20, 14, 9, 6이 포함됩니다. 

예약된 핀

이는 대체 기능, 특히 EEPROM 및 I2C의 통신을 가능하게 하는 데 필수적입니다. 그러나 Raspberry Pi의 작동에 익숙하지 않은 경우 기기를 연결하지 마십시오. 예약된 목적을 위한 대체 기능 GPIO 핀에는 핀 27과 28이 포함됩니다. 

GPIO 핀에 의해 수행되는 다양한 기능.

그림 2:집적 회로 기판의 전자 부품이 있는 GPIO 배경

펄스 폭 변조(PWM)

GPIO 핀은 펄스 폭 변조에서 필수적이며 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환합니다. 모든 핀은 소프트웨어 PWM에서 유용할 수 있지만 하드웨어 PWM의 경우 핀 12, 13, 18 및 19만 필수입니다.

Raspberry Pi 4의 직렬 주변기기 인터페이스 핀

SPI(Serial Peripheral Interface)는 장치와 Raspberry Pi 간의 통신을 용이하게 하는 데 필수적입니다. 장치의 예로는 액추에이터 및 센서가 있습니다.

기본적으로 Raspberry Pi는 마스터-슬레이브 버스 프로토콜을 통해 통신합니다. 여기에는 MOSI(Master Out Slave Pin) 및 MISO(Master In Slave Out) 핀이 포함됩니다. 전자는 외부 장치로 데이터를 보내는 데 편리하고 후자는 외부 장치에서 데이터를 받는 데 도움이 됩니다.

또한 직렬 포트를 사용하려면 주로 MISO, MOSI, GND, CE 및 SCLK에 대해 최소 5개의 GPIO 포트를 사용해야 합니다. 이 경우 CE 직렬 포트 핀은 회로 통합을 활성화하거나 비활성화합니다. 반면 SCLK는 SPI 통신에서 시계 역할을 수행합니다.

Raspberry Pi 4의 통합 회로 핀

그림 3:Raspberry Pi Pico

I2C(Inter-Integrated Circuit) 칩셋 GPIO 핀을 사용하여 Raspberry Pi 모델의 주변 장치를 제어할 수도 있습니다. 다른 필수 핀에는 직렬 클록(SCL) 및 직렬 데이터(SDA) GPIO 포트가 있습니다. 보낼 수 있는 다른 유형의 데이터는 EEPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)입니다.

SDA를 통한 데이터 전송의 경우 Raspberry Pi GPIO 커넥터 핀 2를 사용합니다. 또한 데이터 속도 제어의 경우 GPIO 3 물리적 핀을 사용합니다. 이 경우 SCL GPIO 커넥터로 작동합니다. 반면에 EEPROM용 Pi의 GPIO 하드웨어에서 데이터를 전송하기 위해 GPIO 커넥터 핀 0을 사용합니다.

마지막으로 GPIO 커넥터 핀 1은 데이터 속도 제어를 위한 추가 GPIO 핀으로 기능합니다.

Raspberry Pi 4의 UART 핀

UART-Universal Asynchronous Receiver Transmitter에는 순차적인 비트 단위 데이터 전송이 있습니다. 이 전송을 위해서는 송신기와 수신기가 필요합니다. 이러한 기능에 액세스할 수 있는 GPIO 핀은 GPIO 14 및 15입니다. 전자는 송신기이고 후자는 수신기 역할을 합니다.

Pinout을 통해 Raspberry Pi를 실행하는 방법

그림 4:라즈베리 파이 싱글 보드

먼저 Pinout을 이해하기 위해 사용하고 있는 Raspberry Pi GPIO 버전을 알아야 합니다. 다양한 버전의 전체 목록에는 Raspberry Pi 1, 2, 3, 4가 포함됩니다. 

라즈베리 파이 1

초기 Raspberry Pi 버전에는 26핀 GPIO 헤더가 있습니다. 그러나 Raspberry Pi GPIO 1의 두 번째 개정판은 GPIO 포트 번호가 다릅니다. Raspberry가 CPU를 대체 기능에 맞게 변경했기 때문입니다.

가장 큰 차이점은 I2C 핀의 BCM 넘버링으로 라즈베리가 0에서 2로, 1에서 3으로 변경한 것입니다.

라즈베리 파이 2, 3, 4

모든 애드온 보드에는 40핀 GPIO 헤더가 있습니다. 또한 Raspberry Pi 2와 Raspberry Raspberry는 처음 26핀과 관련하여 유사합니다.

그러나 Raspberry 2 및 후속 버전에는 기능을 개선하기 위해 추가 GPIO 핀이 있습니다. 예를 들어, 추가 24핀은 I2C 및 SPI와 같은 직렬 프로토콜을 용이하게 합니다.

마지막으로 색상 코드, 신호 이름 및 SPI 버스 핀 이름은 각 GPIO 하드웨어 부품을 식별하는 데 도움이 됩니다. 따라서 Raspberry용 원격 GPIO를 구성하는 데 도움이 될 것이므로 이러한 코딩을 확인하는 것이 좋습니다.

결론

Raspberry Pi는 칩셋 GPIO 핀의 광범위한 목록으로 인해 귀중한 생산 보드/어댑터 보드입니다. 모든 GPIO 드라이버 모델에 대한 몇 가지 중요한 핀에 대해 설명했습니다. 추가 질문이 있는 경우 당사에 연락해 주시면 신속하게 도와드리겠습니다.