Das neue Modell B+ im Überblick (Seite 2)

LEDs, RUN-Header und Audio

Die PWR LED, die bei RasPi b+ zusammen mit der ACT LED an den linken oberen Rand der Platine links unter den GPIO-Port wanderte, dient künftig als Indikator für starken Spannungsabfall: Sinkt die Spannung unter 4,63 V, fängt die LED an zu flackern oder geht ganz aus. Direkt unter der ACT LED befindet sich ein unbestückter RUN Header. Er besitzt dieselbe Funktion wie P6 der GPIO-Schnittstelle beim Modell B: Ein darauf verbundener Taster startet den RasPi neu, ohne den Strom manuell trennen zu müssen, oder sorgt für das Aufwachen nach dem Herunterfahren. Zwei der drei LAN-LEDs finden sich nun direkt in der Netzwerkbuchse anstatt auf der Platine.

Die bereits erwähnte Audiobuchse neben dem Netzwerkanschluss baut nun deutlich kompakter als bisher, obwohl sie mit dem Videoausgang einen zusätzlichen Pin beinhaltet (Abbildung 2). Normale 3,5-mm-Klinkenstecker von Kopfhörern oder Chinch-Kabels passen nach wie vor in die Buchse, dabei verbindet der Stecker den Videoausgang mit der Erdung. Dies haben die Designer jedoch explizit so geplant, es stellt also kein Problem dar. Apple nutzt für seine iPhones einen ähnlich belegten Stecker (links und rechts vertauscht), sodass Sie auf dem Markt viele günstige Adapter finden.

Abbildung 2: Über den vierpoligen 3,5-mm-Klinkenanschluss gelangen jetzt Sound- und Video-Signal nach außen.

Wer dem RasPi ordentlich Sound aus dem analogen Audioausgang entlocken wollte, musste bislang aufgrund der wackligen Stromversorgung auf eine USB-Soundkarte zurückgreifen. Auf dem B+ sorgt nun ein getrennter Stromregler für weniger Störungen und demzufolge für eine bessere Tonqualität. Die Ausgangsimpedanz wurde deutlich reduziert und der maximale Signalpegel angehoben. Softwareseitig sollen an der Audioqualität demnächst auch weitere Verbesserungen folgen – laut Raspberry Pi Foundation gibt es in der VideoCore-IV-DSP-Engine (VPU) noch Spielraum für Verbesserungen.

In unseren Vergleichen klingt subjektiv der analoge Ausgang des B+ detaillierter, etwas lauter und alles in allem angenehmer als der des Modell B. Im Leerlauf, also ohne laufende Musikwiedergabe, lässt sich jedoch nach wie vor ein Rauschen vernehmen. Auch fehlt weiterhin ein Mikrofon oder wenigstens ein entsprechender Eingang. Dank der vier USB-Ports lässt sich ein Mikro jedoch per USB nachrüsten.

Breiterer GPIO-Port

Der neue GPIO-Port (Header J8 auf der Platine) umfasst nun weitere vierzehn Pins – die Belegung der ersten 26 Stecker blieb im Vergleich zum bisherigen Modell B (Header P1) gleich. Neu hinzu kommen zwei spezielle Pins (ID_SD und ID_SC), drei weitere GND/Erde-Pins, sowie neun weitere GPIO-Pins (Abbildung 3). Dadurch bleiben die meisten GPIO-Erweiterungsplatinen elektrisch kompatibel mit dem RasPi B+. Eine Ausnahme stellen Audio-Erweiterungen wie die Wolfson-Audio-Card [1] oder der HifiBerry [2] dar, die den zusätzlichen Pin-Header P5 unterhalb des Haupt-Headers nutzen. Wolfson reagierte jedoch schon und kündigte eine neue Platine für das Modell B+ an.

Abbildung 3: Die Belegung des nun 40-poligen GPIO-Headers des überarbeiteten RasPi B+. (Bild: element14.com)

Elektrische Kompatibilität allein genügt jedoch nicht, die Platinen müssen nach wie vor mechanisch auf den RasPi B+ passen. Aufgrund der etwas nach rechts versetzten Anordnung des GPIO-Headers, der zusätzlichen Pins und der zwei zusätzlichen und generell leicht versetzt angeordneten USB-Ports lassen sich einige perfekt auf den Raspberry Pi angepasste Erweiterungen nicht mehr aufstecken. Aus unserem Repertoire an Erweiterungen verschiedener Hersteller erwiesen sich folgende Addon-Boards als mechanisch kompatibel:

• RasClock (Realtime-Clock)
• PiFace Rack (Erweiterungsports für die PiFace-Familie)
• chipKIT Pi (Arduino-kompatibler Mikrocontroller mit PIC32-MCU)
• Explore-NFC (NFC-Board)
• Pi3g-Touch-Display-Modul (über zusätzliches Pin-Kabel)

Manche dieser Platinen ragen über den Rand des Raspberry Pi B+ hinaus, was es bei der Wahl eines Gehäuses zu beachten gilt. Als praktisch inkompatibel erwiesen sich in unseren Tests folgende Erweiterungen:

• PiFace Control and Display: lässt sich nicht vollständig aufstecken.
• PiFace Digital: lässt sich nur mit sanfter Gewalt aufstecken, verursacht jedoch Kurzschlüsse an den USB-Ports.

Bei eigenen Kompatibilitätstests sollten Sie generell vor dem Anschalten des RasPis testen, ob im Weg stehende Bauteile des B+ keine Kurzschlüsse verursachen und diese eventuell mit einem Streifen Isolierband unschädlich machen.

Damit alte Erweiterungsplatinen dennoch Platz auf dem RasPi B+ finden, bieten einschlägige Shops wie etwa pi3g [3] inzwischen spezielle Adapter an, die die Aufsteckplatinen auf Abstand bringen und wieder ein Stück nach links rücken (Abbildung 4). Ein solcher Adapter hilft auch bei 26-Pin-Flachbandkabeln, denen beim Aufstecken auf den GPIO-Header nun die Pins 27 und 28 im Weg stehen.

Abbildung 4: Spezielle Adapter-Platinen machen für das Modell B gedachte Erweiterungsboards kompatibel.

Was bringen die neuen GPIO-Pins?

Die beim alten Modell B auf dem Header P5 zusätzlich verfügbaren acht Pins gibt es auf dem RasPi B+ nicht mehr. Die neun neuen GPIO-Pins kompensieren diesen Verlust jedoch. Lediglich vier der zusätzlichen GPIO-Pins führten zu den Kontakten 28 bis 31 des BCM2835-Chips, die restlichen dienten als Erde oder Spannungsquelle. Die wichtigsten alternativen Funktionen auf diesen vier Pins waren ein zusätzlicher I2C-Bus, sowie I²S-Funktionalität für Chip-zu-Chip-Sound (PCM_CLK, PCM_FS, PCM_DIN, PCM_DOUT), den beispielsweise die Wolfson-Karte oder der HifiBerry nutzten. Der Audio-Ausgang bleibt dem RasPi B+ erhalten, die Pins GPIO18 (J8-12), GGPIO19 (J8-35), GPIO20 (J8-38) und GPIO21 (J8-40) übernehmen diese Aufgabe.

Der zusätzliche I²C-Bus (SDA0 auf P5-03, SCL0 auf P5-04) ging jedoch mit dem Update verloren, die alternativen Pins GPIO0 und GPIO1 fungieren jetzt als ID_SD (J8-27) und ID_SC (J8-28). Die Pins dienen zum Verbinden eines I²C-EEPROM auf dem Erweiterungsboard nach dem Vorbild des BeagleBone Black. Zukünftig sollen darüber auf den Pi gesteckte Erweiterungen während des Bootvorgangs ihre Pinbelegung (also die alternativen Funktionen der GPIO-Pins) automatisch auswählen und gegebenenfalls auch automatisch einen passender Kernel-Treiber laden – perfekt für Entwickler, aber momentan noch nicht dokumentiert. Diese speziellen Pins sollten ansonsten frei bleiben.

Darüber hinaus stellen die neuen Pins weitere interessante Funktionen wie einen weiteren SPI-Bus (SPI1) mit drei Chip-Selects zur Verfügung. Die Chip-Selects SPI1_CE0_N und SPI1_CE1_N sind bereits über GPIO18 (P1-12 respektive J8-12) sowie GPIO17 (P1-11 beziehungsweise J8-11) verfügbar. Der dritte Chip-Select liegt auf GPIO16 (J8-36), SPI_1_MISO auf GPIO19 (J8-35), SPI_1_MOSI auf GPIO20 (J8-38) und SPI1_SCLK auf GPIO21 (J8-40).

PWM1 auf GPIO19 (J8-35) dient als ein zusätzlicher hardwarebasierter, pulsweitenmodulierter Pin, ohne dass dabei Last für dem ARM entsteht. Softwarebasierende PWM lässt sich nach wie vor über alle GPIO-Pins realisieren. Insgesamt sollen bis auf den dritten SPI-Bus (SPI_2) nun alle Anschlussmöglichkeiten und alternativen Pinfunktionen des BCM2835 offenliegen. Viele der alternativen Funktionen sind auch noch als reserviert gekennzeichnet. Wer weiß, was für spannende Einsatzmöglichkeiten sich dahinter verstecken?

Zubehör und Gehäuse

Schon alleine aufgrund der zusätzlichen USB-Ports passt der neu RasPi B+ nicht mehr in die Gehäuse der ersten Generation – beim Umstieg müssen Sie zumindest dieses Zubehör neu kaufen. Inzwischen gibt es von verschiedenen Herstellern bereits passende Gehäuse für etwa 10 Euro. RasPi-Einsteiger finden auch schon Sets aus dem Modell B+, passendem Gehäuse, Netzteil und einer Micro-SD-Speicherkarte im Angebot. Spezielles Zubehör wie etwa Erweiterungsboards, die den kompletten GPIO-Header nutzen, werden aber noch ein wenig länger auf sich warten lassen.

In Bezug auf RasPi-Addons heißt es abwarten – eventuell achten die Hersteller in Zukunft darauf, dass ihre Erweiterungen Kompatibilität zu beiden RasPi-B-Modellen bieten. Es wäre auch Hybrid-Zubehör denkbar, das ID_SD und ID_SC belegt und zum Initialisieren nutzt, falls diese Pins vorhanden sind, und ansonsten auf manuelle Konfiguration zurückfällt. Neben der gelben Videobuchse des Modell B wäre genug Platz für eine entsprechend überstehende Buchse.