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Diese Seite wurde aktualisiert am 11.04.2019

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Grundlagen GPIO

 

  Eine falsche Beschaltung der PINs des Raspeberry Pi kann zur Zerstörung des Rechners führen.
  In der Tabelle unten auf dieser Seite sind alle uns bekannten Besonderheiten der PINs verzeichnet.

 

Auf der Platine des Raspberry Pi stehen 40 GPIO-PINs (General Purpose Input/Output) für universelle Aufgaben zur Verfügung. Je nach "Blick" auf die PINs werden diese unterschiedlich bezeichnet, was unter Umständen bei falsche Interpretation zu Verwechslungen und damit sogar zur Zerstörung des kleinen Rechners führen kann. Hier ein paar unterschiedliche Darstellungen:

Fotografie

Grafische Darstellung
mit Nummern und
Funktions-Bezeichnungen

Schematische Darstellung
mit Nummern und Namen,
die der BCM-Nummerierung
entsprechen

 

Für Anwendungen mit
SCRATCH sind die GPIO-Pins
vorkonfiguriert.

Von SCRATCH sind die PINs
7, 8, 10, 19, 21, 22, 23, 24, 26
standardmäßig als Eingänge
verwendet. Diese sind in der
Abbildung weiß hinterlegt.

Die gelb hinterlegten PINs
11, 12, 13, 15, 16 und 18
werden als Ausgänge verwendet.

Mehr dazu PINs in SCRATCH

 

 

 

 

Die farbigen Hintergründe der
Namen bzw. Nummern weisen
auf verschiedene Funktionen
hin, für die dieser Pin häufig
verwendet wird oder sogar
reserviert ist

 

Die Darstellungen zeigen die unterschiedlichen Sichtweisen auf die Pins:

Physische Position: Die Nummerierung der PINs orientiert sich an der Reihenfolge auf der Platine (dem Board) von "oben nach unten". Man spricht auch von "physikalischen Pins" oder "physischen Positionen".

Namen der Entwickler: Die zusätzlich angegebenen Namen der PINs in der rechten Darstellung sind die von den Entwicklern des Raspberry Pi verwendeten Bezeichnungen der Anschlüsse. Zum Teil entsprechen diese Namen der Funktion des Pins.

BCM-PINs: Eine zweite - häufig verwendete Sichtweise - orientiert sich an den Pin-Nummern des auf dem Raspberry Pi verwendeten ICs (BCM2836). Den PINs des Rasperry Pi sind dann die physikalischen Pinnummern des Chips zugeordnet. Man spricht dann von "BMC-Pins". Die BCM-Nummerierung ist in den GPIO-Nummern enthalten.

 

Besonderheiten der PINs

Bei Verwendung als IO-Pin sollte der Steuerstrom pro Pin 16 mA NICHT überschreiten. Die Summe allen den GPIOs entnommenen Stroms sollte 50 mA nicht überschreiten.

Die GPIOs können grundsätzlich als Eingabe- oder Ausgabe-Pins konfiguriert werden. Die 14 GPIOs ohne besondere Funktionen sind in der Tabelle grün hinterlegt. Es empfiehlt sich, diese bevorzugt für die direkte Eingabe bzw. Ausgabe zu verwenden.

 

1

3,3 V  Icon Warndreieck rot 16x15 50-mA-Limit
Pin 1 und Pin 17 dürfen zusammen
mit maximal 50-mA belastet werden.

      2

5 V

Es ist nicht ratsam, die beiden 5-V Stromversorgungen (Pin 2 und Pin 4) für die Versorgung von Relais, Servos oder Motoren zu nutzen, da hohe Schaltströme auftreten, die den Raspberry Pi zerstören können.

3

IO-Pin

BCM:2 - GPIO2

SDA1 Daten-Leitung für I2C-Kommunikation (Port 1)

1,8 kΩ Pull-UpWiderstand, deshalb gut geeignet als Signaleingang für Taster oder Schalter

  4

5 V

5

IO-Pin

BCM:3 - GPIO3

SCL1 Clock-Leitung für I2C-Kommunikation (Port 1)

1,8 kΩ Pull-UpWiderstand, deshalb gut geeignet als Signaleingang für Taster oder Schalter

  6

GND - Masse - 0 V

7

IO-Pin

BCM:4 - GPIO4

Der Pin wird vom 1-Wire-Kerneltreiber verwendet oder kann als Taktgeber eingesetzt werden.

SCRATCH-Input

  8

IO-Pin

BCM:14 - GPIO14

UART-TxD
Wird zusammen mit Pin 10 beim Booten des Raspberry Pi standardmäßig als serielle Schnittstelle konfiguriert.

SCRATCH-Input

9

GND - Masse - 0 V

  10

IO-Pin

BCM:15 - GPIO15

UART-RxD
Wird zusammen mit Pin 10 beim Booten des Raspberry Pi standardmäßig als serielle Schnittstelle konfiguriert.

SCRATCH-Input

11

IO-Pin

BCM:17 - GPIO17

SCRATCH-Output

  12

IO-Pin

BCM:18 - GPIO18

Wenn geeignete Hardware angeschlossen ist, kann dieser Pin vom LIRC-Treiber (Linux Infrared Remote Control) des Kernels für eine Infrarot-Fernbedienung verwendet werden. 

Dieser Pin kann auch als PWM-Ausgang verwendet werden (Puls-Weiten-Modulation). Die PWM wird von der Hardware unterstützt (siehe auch Pin 35).

Achtung: Wenn Audio-Signale über den Kopfhörerausgang ausgegeben werden, wird automatisch ein Audiokanal als PWM-Signal auf diesen Pin gelegt.

SCRATCH-Output

13

IO-Pin

BCM:27 - GPIO27

SCRATCH-Output

  14 GND - Masse - 0 V
15

IO-Pin

BCM:22 - GPIO22

SCRATCH-Output

  16

IO-Pin

BCM:23 - GPIO23

SCRATCH-Output

17 3,3 V  Icon Warndreieck rot 16x15 50-mA-Limit
Pin 1 und Pin 17 dürfen zusammen
mit maximal 50-mA belastet werden. 
  18

IO-Pin

BCM:24 - GPIO24

SCRATCH-Output

19

IO-Pin

BCM:10 - GPIO10

SPI0_MOSI des SPI-Kanal 0(SPI = Serial Peripheral Interface
 MOSI = Master Out Slave In)

SCRATCH-Input

  20 GND - Masse - 0 V 
21

IO-Pin

BCM:9 - GPIO9

SPI0_MISO des SPI-Kanal 0
(SPI = Serial Peripheral Interface
 MISO = Master In Slave Out)

SCRATCH-Input

  22

IO-Pin

BCM:25 - GPIO25

SCRATCH-Input

23

IO-Pin

BCM:11 - GPIO11

SPI0_SCLK des SPI-Kanal 0
(SPI = Serial Peripheral Interface
 SCLK = Serial Clock)

SCRATCH-Input

  24

IO-Pin

BCM:8 - GPIO8

SPI0_CE0 des SPI-Kanal 0
(SPI = Serial Peripheral Interface
 CE = Chip Enable)

SCRATCH-Input

25 GND - Masse - 0 V   26

IO-Pin

BCM:7 - GPIO7

SPI0_CE1 des SPI-Kanal 0
(SPI = Serial Peripheral Interface
 CE = Chip Enable)

SCRATCH-Input

27

ID-SD für EEPROM reserviert

I2C0_SDA

  28

ID-SC für EEPROM reserviert

I2C0_SCL

29

IO-Pin

BCM:5 - GPIO5
  30 GND - Masse - 0 V 
31

IO-Pin

BCM:6 - GPIO6
  32

IO-Pin

BCM:12 - GPIO12 
33

IO-Pin

BCM:13 - GPIO13
  34 GND - Masse - 0 V 
35

IO-Pin

BCM:19 - GPIO19

Dieser Pin kann auch als PWM-Ausgang verwendet werden (Puls-Weiten-Modulation). Die PWM wird von der Hardware unterstützt (siehe Pin 12).

  36

IO-Pin

BCM:16 - GPIO16
37

IO-Pin

BCM:26 - GPIO226
  38

IO-Pin

BCM:20 - GPIO20
39 GND - Masse - 0 V    40

IO-Pin

BCM:21 - GPIO21
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