Raspberry Pi 是一台完整的计算机，足够的功能可用作台式计算机

对于外行来说，Raspberry Pi 是一款运行 Linux 操作系统的单板计算机。它可以作为台式计算机或嵌入式系统（即定制电子设备）运行，或两者兼而有之。从历史上看，计算机系统要么是通用计算机，要么是嵌入式系统。通用计算机需要太多的硬件、太多的芯片和太多的电力才能在电子设备内工作。然而，随着制造商使用越来越少的功率将越来越多的功能封装到越来越小的空间中，最终有可能拥有一台体积小、便宜、功能强大且不是特别耗电的计算机。

Raspberry Pi 正是在这种情况发生时应运而生。Raspberry Pi 是一台完整的计算机，比信用卡大不了多少，但仍然具有足够的功能可用作台式计算机。在智能手机时代，这是一项值得的成就，但并不令人印象深刻。然而，Raspberry Pi 所做的还公开了一个电气接口，允许用户使用 Raspberry Pi 发送电子信号，从而使用 40 针通用输入/输出 (GPIO) 接头控制几乎任何其他东西。由于这种电气接口是标准化和记录的，因此许多其他人和制造商可以开发 Pi 的附件，称为“HAT”（“顶部硬件”）或更小的 HAT（称为“引擎盖”）。因为这，使用标准化的即插即用部件可以轻松组装几乎任何您想要的电子产品。您可以找到包含传感器、输入设备、汽车（CAN 总线）接口、GPS 设备、蜂窝接口、电源转换器等的 HAT。电子知识很有帮助，但并不总是必需的。

此外，对 Pi 进行编程就像对普通计算机进行编程一样，因为它就是一台计算机。从历史上看，嵌入式系统编程一直是痛苦的，既因为编程环境通常很奇怪（通常由一个小团队开发），又有限（因为您无法访问完整的计算机），而且您必须使用额外的设备来实际工作。将程序安装到设备中（因为它不是完整的计算机）。然而，使用 Pi，您实际上可以将设备本身用作桌面来进行编程。它使用非常标准的编程环境（Linux 用户几十年来一直使用的环境），并且由于它是一台完整的计算机，因此您可以访问在通用计算机上编程时通常可用的所有设施。

Raspberry Pi Zero 将这一点提升到了另一个水平。Zero 的尺寸与典型 USB 闪存驱动器的尺寸 (66mm x 30.5mm x 5mm) 相同。它最初于 2015 年推出，售价为 5 美元，但该设备的后续版本通常售价约为 15 美元。Zero 包含相同的接头，因此它可以与围绕 Pi 建立了十年的相同硬件生态系统连接。

然而，从 2021 年开始，当供应链紧缩袭来时，人们完全无法在任何地方找到 Raspberry Pi。到 2022 年中期，Pis 完全不可用，从那时起一直如此。当然，您可以找到售后市场的产品，但价格会加价，有时甚至高达原价的 7 倍！您可以在亚马逊上购买 Raspberry Pi Zero 2W，但是，虽然其最初标价为 15 美元，但现在您需要为同一块主板支付 113 美元。

然而，大多数人没有意识到，Raspberry Pi 基金会并不是小型单板 Linux 计算机的唯一制造商。此外，没有什么可以阻止其他制造商生产具有同等 GPIO 引脚排列的小型计算机。虽然这个领域有多种开发板，但我认为最突出的是 Banana Pi，因为它与标准 Raspberry Pi 硬件和价格最兼容。事实上，虽然今天购买 Raspberry Pi Zero 2W 的价格为 113 美元，但您可以花 21 美元（加上 4-7 美元的运费）找到香蕉 Pi M2 Zero，甚至可以批量订购。

差异很小——Banana Pi 具有更快的处理器，但没有内部 Wifi 天线（您可以花不到一美元购买外部天线）。它还运行 Armbian 而不是 Raspberry Pi 操作系统，但两者都只是 Linux 的专门版本。主要区别在于如何检测和配置外部硬件。Raspberry Pi OS 有一个相当简单的机制，称为“覆盖”，它允许相当容易地配置硬件驱动程序。Armbian 也有一个覆盖机制，但它比 Raspberry Pi OS 的版本稍微复杂一些，且文档较少。

简而言之，普通人组装电子设备的能力被 Raspberry Pi 推到了最前沿。然而，尽管供应链使得名牌领跑者几乎不可能找到，但其他电路板设计师已经介入并提供了类似的设计。Raspberry Pi 可能无法使用，但 Banana Pi 已经以类似的价格填补了大部分空白。

作为您可以使用这些板执行的操作的示例，下图是我最近为将汽车接口 (CAN) 连接到 Wi-Fi 所做的构建。它由三块板组成：一块 Banana Pi M2 Zero、一块来自 Waveshare 的 CAN Hat以及一个由标准电源转换器模块构建的定制 12V 至 5V 转换器 HAT I。连接硬件部件后，只需进行一点编程即可使其全部协同工作。