树莓派4（Raspberry Pi 4）引脚图_功能参数_外设接口

树莓派（英文名：Raspberry Pi 4）是一种采用Linux操作系统的小型计算机，它是一种迷你型单片机计算机，主要用于运行更大的智能程序以快速实现输出。树莓派4B+ (RP4)是该公司开发的最新型号，拥有大多数智能项目所需的所有最新有线和无线通信系统。

单个树莓派4即可达到四核处理器，但它有三个不同的版本，提供三种不同大小的RAM。Pi 4使用mini HDMI，它还有两个端口用于两个4K显示器。

引脚配置

下面介绍树莓派4引脚排列图和接头引脚详细信息以及每个引脚的应用的信息。

树莓派4可用于外部嵌入式系统进行通信。它共有40个引脚，其中28个为GPIO引脚，其余为电源引脚。GPIO引脚不仅仅执行简单的I/O功能。它们可以提供 UART、SPI和I²C通信。这些通信特定于每个引脚，其所有功能如下所述。

电源引脚

电源输入：在树莓派中，有两种供电方式，一种是来自USB-C电源端口，另一种是来自任意5V引脚。5伏引脚直接连接到USB-C适配器端口。5V引脚上的输入应稳定并符合其规格。如果电压较高，设备可能会被烧毁。5V输入引脚在电源输入时会绕过任何保险丝和稳压器，因此5V电源应符合其规格，以免造成任何伤害。

树莓派的电源输入引脚如下：

• 引脚2、4 —>+5V

电源输出：树莓派4中有3V3和5V两种电源输出引脚。5V直接连接到USB端口，但3V3通过稳压器连接，提供稳定的3伏输出，所有电源输出引脚如下：

• 3V3 – 引脚1、引脚17
• 5V – 引脚2、引脚4

接地：树莓派4有多个内部连接的接地引脚，任何接地引脚都可以与电源或外部设备共同接地，接地引脚列表如下：

• 引脚6
• 引脚9
• 引脚14
• 引脚20
• 引脚25
• 引脚30
• 引脚34
• 引脚39

数字输入/输出引脚

几乎每个设备都需要输入和输出引脚来进行通信。该器件有28个GPIO引脚可用，这些引脚可用于任何数字输入和输出操作。控制器中的GPIO引脚有一些默认值。GPIO引脚从0-9将处于高电平状态，从10到以上引脚将处于低电平状态。树莓派4中的所有引脚如下：

• GPIO0 – 引脚27
• GPIO1 – 引脚28
• GPIO2 – 引脚3
• GPIO3 – 引脚5
• GPIO4 – 引脚7
• GPIO5 – 引脚29
• GPIO6 – 引脚31
• GPIO7 – 引脚26
• GPIO8 – 引脚24
• GPIO9 – 引脚21
• GPIO10 – 引脚19
• GPIO11 – 引脚23
• GPIO12 – 引脚32
• GPIO13 – 引脚33
• GPIO14 – 引脚8
• GPIO15 – 引脚10
• GPIO16 – 引脚36
• GPIO17 – 引脚11
• GPIO18 – 引脚12
• GPIO19 – 引脚35
• GPIO20 – 引脚38
• GPIO21 – 引脚40
• GPIO22 – 引脚15
• GPIO23 – 引脚16
• GPIO24 – 引脚18
• GPIO25 – 引脚22
• GPIO26 – 引脚37
• GPIO27 – 引脚13

树莓派4中的所有GPIO引脚不仅用于输入输出功能。每个GPIO引脚都可以用作其它功能，这将通过编程来指定。

串行通信模块

UART引脚：串行通信有很多种，UART就是其中之一。它因其简单的通信系统和对大多数软件的依赖而颇受欢迎。树莓派4中有多个UART通信引脚，如下所示：

• TXD1 – GPIO14 – 引脚8
• RXD1 – GPIO15 – 引脚10
• TXD2 – GPIO0 – 引脚27
• RXD2 – GPIO1 – 引脚28
• TXD3 – GPIO5 – 引脚29
• RXD3 – GPIO4 – 引脚7
• TXD4 – GPIO8 – 引脚24
• RXD4 – GPIO9 – 引脚21
• TXD5 – GPIO12 – 引脚32
• RXD5 – GPIO13 – 引脚33

SPI通信引脚：有些设备使用SPI协议，它可以帮助控制设备使用单根数据传输线控制多个设备。在树莓派4中有多个SPI引脚可用于SPI通信。树莓派4的SPI引脚如下：

• SPI3 CEO N – GPIO0 – 引脚27
• SPI3 MISO – GPIO1 – 引脚28
• SPI3 MOSI – GPIO2 – 引脚3
• SPI3 SCLK – GPIO3 – 引脚5
• SPI4 CEO N – GPIO4 – 引脚7
• SPI4 MISO – GPIO5 – 引脚29
• SPI4 MOSI – GPIO6 – 引脚31
• SPI4 SCLK – GPIO7 – 引脚26
• SPI0 CE1 N – GPIO8 – 引脚24
• SPI0 CE0 N – GPIO9 – 引脚21
• SPI0 MISO – GPIO10 – 引脚19
• SPI0 MOSI – GPIO11 – 引脚23
• SPI5 CEO N/SPI0 SCLK – GPIO12 – 引脚32
• SPI5 MISO – GPIO13 – 引脚33
• SPI5 MOSI – GPIO14 – 引脚8
• SPI5 SCLK – GPIO15 – 引脚10
• CTS0 – GPIO16 – 引脚36
• RTS0 – GPIO17 – 引脚11
• SPI6 CEO N – GPIO18 – 引脚12
• SPI6 MISO – GPIO19 – 引脚35
• SPI6 MOSI – GPIO20 – 引脚38
• SPI6 SCLK – GPIO21 – 引脚40

I²C通信引脚：树莓派4还支持I²C协议，它是一些传感器和电机用于通信的串行通信类型。在Pi中，GPIO引脚还提供I²C支持。所有这些引脚如下：

• SDA0/SDA6 – GPIO0 – 引脚27
• SCL0/SCL6 – GPIO1 – 引脚28
• SDA1/SDA3 – GPIO2 – 引脚3
• SCL1/SCL3 – GPIO3 – 引脚5
• SDA3 – GPIO4 – 引脚7
• SCL3 – GPIO5 – 引脚29
• SDA4 – GPIO6 – 引脚31
• SCL4 – GPIO7 – 引脚26
• SDA4 – GPIO8 – 引脚24
• SCL4 – GPIO9 – 引脚21
• SDA5 – GPIO10 – 引脚19
• SCL5 – GPIO11 – 引脚23
• SDA5 – GPIO12 – 引脚32
• SCL5 – GPIO13 – 引脚33
• SDA6 – GPIO22 – 引脚15
• SCL6 – GPIO23 – 引脚16

PWM GPIO引脚：为了生成所需的脉冲输出信号，树莓派4有一些PWM引脚，这些引脚可以直接与任何低压外部设备一起使用来获取该信号。要首先生成信号，引脚应首先获取指令。所有PWM引脚如下：

• PWM0 – GPIO12 – 引脚32
• PWM1 – GPIO13 – 引脚33
• PWM0 – GPIO18 – 引脚12
• PWM1 – GPIO19 – 引脚35

SDIO引脚：树莓派4中有一个SD卡插槽，但GPIO引脚也支持SD卡兼容性。如果需要，设备上的SDIO引脚可用于SD卡：

• SD0CLK/SD1 CLK – GPIO22 – 引脚15
• SD0 CMD/SD1 CMD – GPIO23 – 引脚16
• SD0 DATA0/SD1 DAT0 – GPIO24 – 引脚18
• SD0 DAT1/SD1 DAT1 – GPIO25 – 引脚22
• SD1 DAT2/SD1 DAT2 – GPIO26 – 引脚37
• SD0 DAT3/SD1 DAT3 – GPIO27 – 引脚13

规格特性

主要应用

• 树莓派可以用作家庭自动化的集线器。
• 可以用作小型网络的服务器。
• 树莓派4还用于机器人和其他嵌入式系统。

开发板说明

树莓派44支持多种外设，可以使用外设如下图所示：

现代通讯支持 

树莓派4拥有所有现代通信系统，它具有内部WiFi和蓝牙，用于无线数据通信。它可以在任何地方与内部一起使用，不受任何干扰。由于快速WiFi支持，它可以在同一网络内轻松移动。该设备还具有LAN支持，以防WiFi不可用且网络遵循有线通信方法进行通信。

• LAN – 千兆字节以太网
• 蓝牙 – 5.0
• WiFi – 2.4，速度为5GHz

HDMI接口特性 

在以前的Pi设备中，只有一个HDMI端口，图形性能也较低，但在最新型号中，有两个迷你HDMI端口，可以同时用于多个桌面视图。两个端口均可为用户提供 4K超高清视图。用户永远不会感觉自己正在查看一台迷你电脑。

• GPU规格 – H264（1080p60解码、1080p30编码）OpenGL ES 3.0图形、H.265（4kp60解码）

其它主要外设

• USB：树莓派4中有四个USB端口。两个端口仅支持2.0，其余两个是3.0。这些3.0支持使用户能够快速传输数据。
• PoE接头：由于树莓派在物联网和其他智能项目中的使用不断增加，树莓派中也包含了PoE接头。单板PoE允许用户通过以太网线将电源传输到设备。如果是 PoE，则需要外部PoE HAT。
• 摄像头：设备支持摄像头，它有一个双通道MIPI CSI摄像头端口，可用于将pi直接连接到摄像头并使用它们，无需任何第三个接口。
• 显示屏：树莓派4可连接外部LCD，它不像其他设备那样使用扩展接头与LCD进行通信。它有一个独立的2通道MIPI DSI端口，可用于与外部兼容LCD进行通信。
• 音频：音频数据可以通过HDMI从pi传输到显示设备，但它有一个单独的4极音频端口，可用于发送和接收音频信号，来自设备的信号可由内部程序或扩展头处的任何其它设备使用。
• SD卡：它是树莓派最需要的部分，Pi的操作系统将被放置在SD卡中，然后通过SD卡插槽使用该卡。

2D图 

以下两张图是树莓派的物理2D模型图，在PCB设计可能需要这些尺寸图片：

总结

树莓派4（Raspberry Pi 4）是一款单板计算机，它是树莓派系列的第四代产品，于2019年6月发布。树莓派4在前几代产品的基础上进行了大幅升级和改进，提供更高性能和更多功能。

树莓派4可以运行多种操作系统，包括Raspberry Pi官方推荐的Raspberry Pi OS（以前称为Raspbian），以及其他基于Linux的发行版。广泛用于各种项目和应用，例如家庭媒体中心、物联网设备、网络服务器、教育教学工具、编程学习平台等，受到全球广大爱好者、学生、教育机构和创客社区的喜爱和广泛应用。