Paghubad sa usa ka artikulo gikan sa enhinyero nga si George Hilliard
Ma-klik
Ako usa ka embedded systems engineer. Sa akong libre nga oras, kanunay kong mangita alang sa usa ka butang nga magamit sa pagdesinyo sa umaabot nga mga sistema, o usa ka butang gikan sa akong mga interes.
Usa sa maong lugar mao ang barato nga mga kompyuter nga makadagan sa Linux, ug ang mas barato mas maayo. Busa akong gikalot ang usa ka lawom nga lungag sa kuneho sa dili klaro nga mga processor.
Naghunahuna ko, "Kini nga mga processor barato kaayo nga mahimo silang ihatag nga libre." Ug human sa pipila ka panahon, ang ideya miabut kanako sa paghimo sa usa ka hubo nga kard alang sa Linux sa porma nga hinungdan sa usa ka business card.
Sa dihang nakahunahuna ko niini, nakahukom ko nga kini usa ka nindot nga butang nga buhaton. naa na ko sa , ug aduna silay lain-laing makaiikag nga kapabilidad, sama sa pagsundog sa mga flash card, pagkidlap sa mga bombilya, o bisan sa wireless data transmission. Bisan pa, wala ako makakita sa mga business card nga adunay suporta sa Linux.
Busa gihimo ko ang akong kaugalingon nga usa.
Kini ang natapos nga bersyon sa produkto. Usa ka kompleto nga gamay nga ARM nga kompyuter nga nagpadagan sa akong naandan nga bersyon sa Linux nga gitukod gamit ang Buildroot.
Kini adunay USB port sa suok. Kung imong ikonektar kini sa usa ka kompyuter, kini mag-boot sa mga 6 ka segundo ug makita isip usa ka flash card ug usa ka virtual serial port diin ikaw maka-log in sa card shell. Sa flash drive adunay README file, kopya sa akong resume ug daghang litrato nako. Ang kabhang adunay daghang mga dula, mga klasiko sa Unix sama sa kapalaran ug rogue, usa ka gamay nga bersyon sa dula nga 2048 ug usa ka tighubad sa MicroPython.
Kining tanan gihimo gamit ang gamay kaayong 8 MB flash chip. Ang bootloader mohaum sa 256 KB, ang kernel mokabat ug 1,6 MB, ug ang tibuok root file system mokabat ug 2,4 MB. Busa, adunay daghang wanang nga nahabilin alang sa virtual flash drive. Adunay usab usa ka direktoryo sa balay nga masulat kung adunay bisan kinsa nga mobuhat sa bisan unsa nga gusto nilang i-save. Kining tanan gitipigan usab sa usa ka flash chip.
Ang tibuok device nagkantidad ug ubos sa $3. Barato ra ang ihatag. Kung nakadawat ka sa ingon nga aparato gikan kanako, kini nagpasabut nga lagmit naningkamot ako nga mapabilib ka.
Pagdesinyo ug pagtukod
Ako mismo ang nagdesinyo ug nagtigom sa tanan. Kini ang akong trabaho ug ganahan ko niini, ug kadaghanan sa hagit mao ang pagpangita og barato nga igo nga mga piyesa alang sa kalingawan.
Ang pagpili sa processor mao ang labing importante nga desisyon nga nakaapekto sa gasto ug kahimoan sa proyekto. Pagkahuman sa daghang panukiduki, gipili nako ang F1C100s, usa ka medyo gamay nga nailhan nga processor gikan sa Allwinner nga gi-optimize ang gasto (ie, damn barato). Parehong RAM ug CPU nahimutang sa parehas nga pakete. Nagpalit ako mga processor sa Taobao. Ang tanan nga ubang mga sangkap gipalit gikan sa LCSC.
Gi-order nako ang mga tabla gikan sa JLC. Naghimo sila og 8 ka kopya alang kanako sa $10. Ang ilang kalidad impresibo, labi na sa presyo; dili ingon ka hapsay sama sa OSHPark, apan maayo gihapon tan-awon.
Gihimo nako ang una nga batch nga matte nga itom. Nindot sila tan-awon, apan dali ra kaayo mahugawan.
Adunay pipila ka mga problema sa unang batch. Una, ang USB connector dili igo ang gitas-on aron mohaum nga luwas sa bisan unsang USB port. Ikaduha, ang mga flash track gihimo nga dili husto, apan akong gilibotan kini pinaagi sa pagyukbo sa mga kontak.
Human sa pagsusi sa tanan nga nagtrabaho, nag-order ko og bag-ong batch sa mga tabla; Makita nimo ang litrato sa usa nila sa sinugdanan sa artikulo.
Tungod sa gamay nga gidak-on niining tanan nga gagmay nga mga sangkap, nakahukom ko nga mogamit sa reflow soldering gamit . Ako adunay access sa usa ka laser cutter, mao nga gigamit ko kini sa pagputol sa usa ka soldering stencil gikan sa laminator film. Ang stencil nahimo nga maayo kaayo. Ang 0,2 mm nga diametro nga mga lungag alang sa mga kontak sa processor nanginahanglan espesyal nga pag-atiman aron masiguro ang taas nga kalidad nga paghimo - hinungdanon nga husto nga ipunting ang laser ug pilia ang gahum niini.
Ang ubang mga tabla maayo nga mohawid sa tabla samtang nagbutang ug paste.
Gipadapat nako ang solder paste ug gipahimutang ang mga sangkap pinaagi sa kamot. Gipaneguro nako nga ang tingga wala gigamit bisan asa sa proseso - ang tanan nga mga tabla, mga sangkap ug paste nagtagbo sa sumbanan - aron ang akong konsensya dili magsakit kanako sa dihang ipanghatag ko kini sa mga tawo.
Nakahimo ako usa ka gamay nga sayup sa kini nga batch, apan ang solder paste nagpasaylo sa mga sayup, ug ang tanan nagkahiusa nga maayo
Ang matag component mikuha ug mga 10 segundos sa posisyon, mao nga akong gisulayan ang pagpabilin sa gidaghanon sa mga component ngadto sa minimum. Ang dugang nga mga detalye bahin sa disenyo sa mapa mabasa sa lain .
Listahan sa mga materyales ug gasto
Nagpabilin ako sa usa ka higpit nga badyet. Ug ang kard sa negosyo nahimo nga gituyo - Dili ko igsapayan ang paghatag niini! Siyempre, dili nako ihatag kini sa tanan, tungod kay nagkinahanglan kini og panahon sa paghimo sa matag kopya, ug ang akong oras wala gikonsiderar sa gasto sa business card (kini usa ka matang sa libre).
Component
Cost
F1C100s
$1.42
PCB
$0.80
8MB nga flash
$0.17
Ang tanan nga ubang mga sangkap
$0.49
Total
$2.88
Siyempre, adunay usab mga gasto nga lisud kuwentahon, sama sa paghatod (tungod kay giapod-apod kini sa mga sangkap nga gituyo alang sa daghang mga proyekto). Bisan pa, alang sa usa ka board nga nagsuporta sa Linux, kini siguradong barato. Kini nga pagkahugno naghatag usab usa ka maayong ideya kung pila ang gasto sa mga kompanya sa paghimo sa mga aparato sa labing ubos nga bahin sa presyo: makasiguro ka nga kini gasto sa mga kompanya bisan gamay kaysa sa gasto kanako!
Mga Feature
Unsay isulti? Ang kard nag-boot sa usa ka bug-at nga gihubo nga Linux sa 6 segundos. Tungod sa porma nga hinungdan ug gasto, ang kard walay I/O, suporta sa network, o bisan unsang mahinungdanong kantidad sa pagtipig aron makadagan ang bug-at nga mga programa. Bisan pa niana, nakahimo ako sa pag-cram sa daghang makapaikag nga mga butang sa imahe sa firmware.
USB
Adunay daghang mga cool nga mga butang nga mahimo sa USB, apan gipili nako ang pinakasimple nga kapilian aron ang mga tawo mas lagmit nga magamit kini kung nakahukom sila nga sulayan ang akong business card. Gitugotan sa Linux ang kard nga molihok sama sa usa ka "device" nga adunay suporta . Gikuha nako ang pipila sa mga drayber gikan sa nangaging mga proyekto nga naglakip niini nga processor, mao nga ako adunay access sa tanang gamit sa USB gadget framework. Nakahukom ko nga sundon ang usa ka pre-generated flash drive ug hatagan ang shell access pinaagi sa virtual serial port.
Shell
Human sa pag-log in isip gamut, mahimo nimong ipadagan ang mosunod nga mga programa sa serial console:
- rogue: usa ka klasiko nga Unix dungeon crawling adventure game;
- 2048: usa ka yano nga dula sa 2048 sa console mode;
- swerte: output sa lain-laing mga pretentious nga mga panultihon. Nakahukom ko nga dili iapil ang tibuok database sa citation dinhi aron magbilin ug lawak alang sa ubang mga bahin;
- : Usa ka gamay kaayo nga tighubad sa Python.
Flash Drive Emulation
Atol sa paghugpong, ang mga himan sa pagtukod makamugna og gamay nga FAT32 nga imahe ug idugang kini isip usa sa mga partisyon sa UBI. Ang Linux Gadget Subsystem nagpresentar sa iyang PC isip storage device.
Kung interesado ka nga makita kung unsa ang makita sa flash drive, ang labing kadali nga paagi aron mahimo kini mao ang pagbasa . Adunay usab daghang mga litrato ug ang akong resume.
Mga Kapanguhaan
Mga tinubdan
Ang akong Buildroot nga kahoy gi-post sa GitHub - . Adunay code alang sa pagmugna og NOR flash image, nga gi-install gamit ang USB download mode sa processor. Anaa usab niini ang tanan nga mga kahulugan sa pakete alang sa mga dula ug uban pang mga programa nga akong giduso sa Buildroot pagkahuman nako nga nagtrabaho ang tanan. Kung interesado ka sa paggamit sa mga F1C100 sa imong proyekto, kini usa ka maayong punto sa pagsugod (bati nga gawasnon ).
akong gigamit Linux v4.9 para sa F1C100s ni Icenowy, gamay nga gidesinyo pag-usab. Ang akong card nagdagan halos standard v5.2. Anaa kini sa GitHub - .
Sa akong hunahuna ako adunay labing kaayo nga pantalan sa U-Boot alang sa F1C100s sa kalibutan karon, ug kini usab usa ka bahin nga gibase sa trabaho ni Icenowy (katingalahan, ang pagkuha sa U-Boot nga molihok sa husto usa ka makapahigawad nga buluhaton). Mahimo usab nimo kini makuha sa GitHub - .
Dokumentasyon para sa F1C100s
Nakakita ko og gamay nga dokumentasyon alang sa F1C100s, ug gi-post ko kini dinhi:
- - kinatibuk-ang impormasyon ug pinout.
- β irehistro ang mga depinisyon para sa F1C600, nga sa tinuod mao ra ang F1C100s, apan giilisan ang ngalan sa gideklarar nga suporta sa Linux (ha!).
- Aktibo ko nga nanghulam og impormasyon gikan sa diagram gikan sa β ang development board nga akong gigamit sa pag-configure sa software.
Gi upload nako para sa mga curious. .
konklusyon
Daghan kog nakat-onan atol sa pag-develop niini nga proyekto - kini ang una nakong proyekto gamit ang reflow soldering oven. Nakat-on usab ako kung giunsa pagpangita ang mga kapanguhaan alang sa mga sangkap nga adunay dili maayo nga dokumentasyon.
Gigamit nako ang akong kasamtangan nga kasinatian sa naka-embed nga Linux ug kasinatian sa pagpalambo sa board. Ang proyekto dili walay mga sayup, apan kini nagpakita sa tanan nakong mga kahanas nga maayo.
Alang sa mga interesado sa mga detalye sa pagtrabaho kauban ang naka-embed nga Linux, gisugyot nako nga basahon ang akong serye sa mga artikulo bahin niini: . Didto ako naghisgot sa detalye kon unsaon paghimo sa software ug hardware gikan sa scratch para sa gagmay ug barato nga mga sistema sa Linux, susama sa akong calling card.
Source: www.habr.com