OpenLinux SIM7600E-H moodulite koostisosana

Kasutaja rakenduse arendamise ja selle moodulisse laadimise mehhanism on saadaval nii Linuxi kui ka Windowsi operatsioonisüsteemides. Käesolevas artiklis vaatleme põhjalikult, kuidas kasutada antud SDK näiteid. SIMCom Wireless Solutions kasutada ja laadida kasutajarakendust moodulisse.

Enne artikli kirjutamist palus üks tuttav, kes ei olnud Linuxi arendamisega kokku puutunud, käsitleda seda teemat võimalikult üksikasjalikult, et "ma saaksin aru". See oli peamine kriteerium materjali esitlemisel.

Kutsun teid tutvuma, mis välja tuli.

Artikkel täiendatakse ja uuendatakse regulaarselt.

Eelajak

Tavaliselt kasutatakse mobiilimooduleid ainult andmete edastamiseks, häälkõnede jaoks, SMSide saatmiseks ja sarnaseks. Kõik see toimub AAT-käskude kaudu, mis saadetakse väliselt juhtivalt mikrokontrollerilt. Kuid on mooduleid, mis võimaldavad käitada väliselt laaditavat kasutajakoode. Mõnel juhul vähendab see seadme üldkulusid, võimaldades paigaldada lihtsama (ja odavama) mikrokontrolleri või loobuda sellest täielikult. LTE moodulite, mida juhib Android või Linux, ja nende võimsate ressursside ilminguga saab lahendada kõiki ülesandeid, mis on kergesti kätte saadavad tuntud protsessoritele. Käesolevas artiklis räägime Linuxi juhitavast SIM7600E-H-st. Vaatame, kuidas laadida ja käivitada täidetavat rakendust.

Materjal põhineb suuresti dokumendil 'SIM7600 Open Linux development guide', kuid mõned täiendid ning eelkõige venekeelne versioon on kasulikud. Artikkel aitab neil, kes alles alustavad mooduli uurimist, jõuda vaatamise demonstreerimissovetis ning omandada vajalikke oskusi edasiseks tööks.

Lühidalt SIM7600E-H-st

SIM7600E-H on Qualcommi ARM Cortex-A7 1.3GHz protsessorile põhinev moodul, millel on Linuxi operatsioonisüsteem (kernel 3.18.20) ning mis toetab Euroopa (sealhulgas Venemaa) 2G/3G/LTE sagedusvahemikke. Toetab Cat.4, pakkudes maksimaalset allalaadimiskiirust kuni 150 Mbps ja üleslaadimiskiirust kuni 50 Mbps. Rikkalikud liidesed, tööstuslik temperatuurivahemik ja integreeritud GPS/GLONASS navigatsioon rahuldavad kõik kaasaegse modulaarse lahenduse nõuded M2M valdkonnas.

Süsteemi ülevaade

SIM7600E-H moodul põhineb Linuxi operatsioonisüsteemil (kernel 3.18.20). Failisüsteem põhineb ajakirjendatud failisüsteemil UBIFS (Unsorted Block Image File System).

Selle failisüsteemi olulised omadused on:

• töötamine osadega, võimaldab luua, kustutada või muuta nende suurust;
• tagab kirjutamise tasakaalu kogu mälumeedia mahus;
• töötamine halva plokkidega;
• minimeerib andmekao tõenäosust voolu katkestamise või muude tõrgete korral;
• ajakirjade pidamine.

Kirjeldus on pärit siit, seal on ka põhjalikumalt juttu sellisest failisüsteemist.

See tähendab, et see failisüsteemi tüüp sobib ideaalselt mooduli töötingimuste karmidele nõudmistele ja võimalikele toiteprobleemidele. Kuid see ei tähenda, et ebastabiilne toiteallikas oleks mooduli töötamise oodatud režiim, see ütleb lihtsalt seadme suurema elujõudluse kohta.

Mälu

Mälupiirkondade jaotus on järgmine:

Tuleb välja tuua kolm peamist ala:

ubi0:rootfs – on ainult lugemiseks ja sisaldab Linuxi kernelit
ubi0:usrfs – kasutatakse peamiselt kasutajaprogrammi ja andmete salvestamiseks
ubi0:cahcefs – reserveeritud FOTA värskendusteks. Kui laadimiseks pole piisavalt ruumi – süsteem kustutab kasutamata failid ja vabastab ruumi. Kuid turvakaalutlustel ei tohiks seal oma faile hoida.

Kõik kolm osa on jaotatud järgmiselt:

Filesystem
Suurus
Kasutatud
Saadaval
Kasutus%
Mountitud

ubi0:rootfs
40.7M
36.2M
4.4M
89%
/

ubi0:usrfs
10.5M
360K
10.1M
3%
/data

ubi0:cachefs
50.3M
20K
47.7M
0%
/cache

Saadaval funktsionaalsus

Nagu eelnevalt mainitud, põhineb moodul Qualcommi Cortex A7 kiibistikul. Oleks vale mitte pakkuda sellist kõrge jõudlusega tuuma kliendiprogrammi töötlemiseks ja seadme peamise protsessori koormuse vähendamiseks, kandes moodulile osa programmikoodist.

Kliendiprogrammi jaoks on meil saadaval järgmised perifeeria töörežiimid:

Pin No.
Nimi
Sys GPIO No.
Vaikimisi toiming
Func1
Func2
Pull
Wakeup interrupt

6
SPI_CLK
—
UART1_RTS
—
—
B-PD
—

7
SPI_MISO
—
UART1_Rx
—
—
B-PD
—

8
SPI_MOSI
—
UART1_Tx
—
—
B-PD
—

9
SPI_CS
—
UART1_CTS
—
—
B-PD
—

21
SD_CMD
—
SD-Card
—
—
B-PD
—

22
SD_DATA0
—
SD-Card
—
—
B-PD
—

23
SD_DATA1
—
SD-Card
—
—
B-PD
—

24
SD_DATA2
—
SD-Card
—
—
B-PD
—

25
SD_DATA3
—
SD-Card
—
—
B-PD
—

26
SD_CLK
—
SD-Card
—
—
B-PN
—

27
SDIO_DATA1
—
WLAN
—
—
B-PD
—

28
SDIO_DATA2
—
WLAN
—
—
B-PD
—

29
SDIO_CMD
—
WLAN
—
—
B-PD
—

30
SDIO_DATA0
—
WLAN
—
—
B-PD
—

31
SDIO_DATA3
—
WLAN
—
—
B-PD
—

32
SDIO_CLK
—
WLAN
—
—
B-PN
—

33
GPIO3
GPIO_1020
MIFI_POWER_EN
GPIO
MIFI_POWER_EN
B-PU
—

34
GPIO6
GPIO_1023
MIFI_SLEEP_CLK
GPIO
MIFI_SLEEP_CLK
B-PD
—

46
ADC2
—
ADC
—
—
—
—

47
ADC1
—
ADC
—
—
B-PU
—

48
SD_DET
GPIO_26
GPIO
GPIO
SD_DET
B-PD
X

49
STATUS
GPIO_52
Oleku
GPIO
Oleku
B-PD
X

50
GPIO43
GPIO_36
MIFI_COEX
GPIO
MIFI_COEX
B-PD
—

52
GPIO41
GPIO_79
BT
GPIO
BT
B-PD
X

55
SCL
—
I2C_SCL
—
—
B-PD
—

56
SDA
—
I2C_SDA
—
—
B-PU
—

66
RTS
—
UART2_RTS
—
—
B-PD
—

67
CTS
—
UART2_CTS
—
—
B-PD
—

68
RxD
—
UART2_Rx
—
—
B-PD
—

69
RI
—
GPIO(RI)
—
—
B-PD
—

70
DCD
—
GPIO
—
—
B-PD
—

71
TxD
—
UART2_Tx
—
—
B-PD
—

72
DTR
—
GPIO(DTR)
—
—
B-PD
X

73
PCM_OUT
—
PCM
—
—
B-PD
—

74
PCM_IN
—
PCM
—
—
B-PD
—

75
PCM_SYNC
—
PCM
—
—
B-PD
—

76
PCM_CLK
—
PCM
—
—
B-PU
—

87
GPIO77
GPIO77
BT
GPIO
BT
B-PD
—

Kuna loetelu on muljetavaldav, pane tähele, et osa perifeeriast kasutatakse mooduli töö tegemiseks ruuterina. Teisisõnu, sellise mooduli baasil on võimalik luua väike ruuter, mis jagab internetiühendust Wi-Fi kaudu. Ühtlasi on olemas juba valmis lahendus, mida nimetatakse SIM7600E-H-MIFI ja mis koosneb miniPCIE kaartidest, millele on paigaldatud SIM7600E-H moodul ja mitmed antenni väljundid, millest üks on Wi-Fi antenn. Siiski, see on juba teema eraldi materjaliks.

Keskkond (mitte nädalapäev)

SIMCom Wireless Solutions annab arendajatele võimaluse valida endale kõige tuttavama arendusmuhkonna Linuxi või Windowsi jaoks. Kui tegemist on ühe käitatava rakendusega moodulil, on parem valida Windows, kuna see on kiirem ja lihtsam. Kui on planeeritud keeruline rakenduse arhitektuur ja hilisemad uuendused, on parem kasutada Linuxi. Samuti vajame Linuxit käitatavate failide kompileerimiseks moodulisse laadimiseks; kompileerimiseks on täiesti piisav virtuaalne masin.

Selleks, mida teil vajatakse ja mis ei ole vabalt saadaval, on SDK, mida saab küsida oma edasimüüjalt.

Tööriistade installimine mooduliga töötamiseks

Siin ja edaspidi töötame Windowsi all, kuna see on enamikule kasutajatest tuttav operatsioonisüsteem.

Meie on vaja paari lihtsa sammu jooksul installida vajalik tarkvara, et õppida mooduliga töötama:

1. GNU/Linux
2. Cygwin
3. Draiverid
4. ADB

GNU/Linux installimine

Rakenduse koostamiseks saab kasutada mis tahes ARM-Linuxiga ühilduvat kompilaatorit. Me kasutame SourceryCodeBenchLiteARM GNU/Linux tõlkijat, mille saab alla laadida aadressilt lingil.

Kuna kõik komponendid peavad olema õigesti installitud, jätan mõned ekraanipildid installiprotsessist. Üldiselt pole installimises midagi keerulist.

Kuna kõik komponendid peavad olema õigesti installitud, jätan mõned ekraanipildid installiprotsessist. Üldiselt pole installimises midagi keerulist.

1. Võtame vastu litsentsilepingu
   
2. Näidake installikausta
   
3. Vajalikke komponente jätame muutmata
   
4. Jätame nii nagu on
   
5. Mõned korda „Next”, „Install” ja tegelikult kõik
   

Cygwini installimine

Edasi vajatakse arendamiseks komplekti raamatukogusid ja utiliite, mille pakub Cygwin. Siin on kõik lihtne, Cygwini viimase versiooni saab tasuta alla laadida projekti ametlikult veebilehelt, artikli kirjutamise ajal oli saadaval versioon 3.1.5, mida me kasutasime materjali ettevalmistamisel.

Cygwini installimises pole midagi keerulist, ainus, mida tuleb valida – peegel, millelt installiprogramm laeb vajalikud failid, valige ükskõik milline ja installige, samuti komplekt utiliite ja raamatukogusid, jätame kõik saadaval olevad raamatukogud ja utiliidid valituks.

Juhtarvutite installimine

Pärast seda, kui moodul on ühendatud PC-ga, tuleb installida draiverid. Need saavad nõuda oma jaoturilt (soovitatav). Ei soovita neid ise internetist otsida, kuna võib kuluda palju aega seadmete konfliktide leolvasse.

Valitud portide seas näeme järgmisi:

Windows
Linux
Kirjeldus

SimTech HS-USB Diagnostics
USB Serial
Diagnostic Interface

SimTech HS-USB NMEA
USB Serial
GPS NMEA Interface

SimTech HS-USB AT Port
USB Serial
AT port Interface

SimTech HS-USB Modem
USB Serial
Modem port Interface

SimTech HS-USB Audio
USB Serial
USB Audio Interface

SimTech HS-USB WWAN Adapter
USB Net
NDIS wwan Interface

Android Composite ADB Interface
USB ADB
Android add debug port

Nagu kindlasti olete märganud, ei ole ekraanipildil USB ADB porti, kuna ADB port moodulis on vaikimisi suletud ja see tuleb aktiveerida, saates käsu ‘AT+CUSBADB=1’ mooduli AT-porti ja taaskäivitama selle (seda saab teha käsuga ‘AT+CRESET’).

Kokkuvõttes saame seadmehalduris vajaliku liidese:

Draiveritega oleme lõpetanud, liigume ADB juurde.

ADB installimine

Külastage Android arendajate ametlikku veebilehte aadressil lingil. Ei hakka alla laadima mahukat Android Studio't, piisab meile käsureast, mis on saadaval allalaadimiseks lingilt „Laadi alla SDK Platform-Tools for Windows”.

Laadi alla ja lahti pakkida saadud arhiiv ketta C juurese.

Keskkonnamuutujad

Cygwin'i installimise järel tuleb lisada tee Cygwin/bin/ arenduskeskkonna keskkonnamuutujatesse (Klassikaline Ohjelmäntnöpan -> Süsteem -> Täiendavad süsteemseaded -> Täiendav -> Keskkonnamuutujad -> Süsteemi muutujad -> Path -> Muuda), nagu on näidatud alloleval ekraanipildil:

Samuti lisame tee alla laaditud ja välja pakitud ADB arhiivi juurdiskis C.

Klikkige korduvalt OK ja taaskäivitage arvuti.

Pärast taaskäivitamist saab hõlpsasti kontrollida, kas ADB töötab õigesti, avades käsuviiba (Win+R -> cmd) ja tippides käsu 'adb version'. Saame umbkaudu sellise tulemuse:

Ühendame mooduli PC-ga (kui see juhtub, et see on välja lülitatud) ja kontrollime, kas ADB näeb seda käsuga 'adb devices':

Valmis, nüüd on mooduli ühendamise seadistamine lõpetatud ja me saame käivitada shelli, et töötada mooduliga.

SDK väljavõtmine ja kompileerimine

Pärast seda, kui oleme saanud juurdepääsu shellile ja saame alustada mooduliga käsuviiba tööd, proovime kompileerida meie esimest rakendust, mille saame laadida moodulisse.

Sellega võivad paljudel tekkida raskusi! Kuna moodul töötab Linuxi operatsioonisüsteemis, et vältida kokkupõrkeid Windowsi all koodi kompileerimisel, on parem kompileerida natiivsetes keskkondades – Linuxis.

Me ei jää detailidesse, kuidas Linuxi puudumisel ja soovi selle oma masinale installimiseks, saab selle installida virtuaalsesse. Kasutame VirtualBoxi, installime Ubuntu versiooni 20.04 (lugu kirjutamise hetkel aktuaalne versioon) ja alustame selle all tööd kompilaatorite, SDK-de jne. kanssa.

Liigume Linuxi keskkonda ja väljavõtame jaotajalt saadud arhiivi.

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux$ sudo tar -xzf MDM9x07_OL_2U_22_V1.12_191227.tar.gz 

Liigume kausta sim_open_sdk ja lisame keskkonna:

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ cd sim_open_sdk
simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ source sim_crosscompile/sim-crosscompile-env-init 

Jääme samasse kausta ja edasised käsud täidame seal.
Installime raamatukogu libncurses5-dev, kui see ei ole veel installitud:

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ sudo apt-get update && sudo apt-get install libncurses5-dev -y

Python, kui see samuti ei ole installitud:

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ sudo apt-get install python -y

ja gcc:

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ sudo apt-get install gcc

Kompileerimine:

Nüüd tuleb meil kompileerida mitu faili, järjestikku täidame järgmised käsud.

Kui kompileerimise ajal ilmub tuumaseadmise aken, valige lihtsalt Exit ja naaske konsooli, meil pole praegu tuuma konfigureerimise vajadust.

Täidame:

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ make

Kompileerime bootloaderi:

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ make aboot

Kompileerime tuuma:

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ make kernel_menuconfig
simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ make kernel

Kompileerime juurfailisüsteemi:

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ make rootfs

Linuxi kasutajatele on asjakohane kompileerida mooduli draiver:

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ make kernel_module

Kompileerime demot:

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ make demo

Pärast seda ilmuvad kaustas sim_open_sdk/output mitmed uued failid:

simcom@VirtualBox:~/Desktop/OpenLinux/sim_open_sdk$ ls output/
appsboot.mbn  boot.img  demo_app  helloworld  system.img

Demo

Proovime laadida demonstraatsiooni meie moodulisse ja vaatame, mis juhtub.

Laadimine

Kaustas sim_open_sdk näeme faili demo_app. Viime selle C: juure ja ühendame PC, kuhu moodul on ühendatud. Seejärel käivitame Windowsi käsuviiba (Win+R -> cmd) ja sisestame:

C:>adb push C:demo_app /data/

Konsool teatab meile:

C:demo_app: 1 file pushed, 0 skipped. 151.4 MB/s (838900 bytes in 0.005s)

See tähendab, et fail saadeti moodulile edukalt ja meil jääb vaid see käivitada. Ärme viivita.

Täidame:

C:>adb shell

Laadime alla faili õigused:

/ # cdhmod 777 /data/demo_app

Ja käivitame:

/ # /data/demo_app

Samas konsoolis teatab moodul meile järgmist:

SDK_VER : SIM_SDK_VER_20191205
DEMO_VER: SIM_SDK_VER_20191205

Palun valige testimiseks valik allpool olevate punktide hulgast.

1. WIFI                       2. VOICE CALL
3. DATA CALL                  4. SMS
5. WDS(APN)                   6. NAS
7. AT                         8. OTA
9. TTS                        10. GPIO
11. GPS                       12. Bluetooth
13. TCP/UDP                   14. Timer
15. ADC                       16. I2C
17. UIM(SimCard)              18. DMS(IMEI,MEID)
19. UART                      20. SPI
21. Version                   22. Ethernet
23. FTP                       24. SSL
25. HTTP(S)                   26. FTP(S)
27. MQTT(S)                   28. ALSA
29. DEV                       30. AUDIO
31. JSON                      32. LBS
99. EXIT
Valik >   

Vaadake mooduli IMEI-d, sisestame 7 (komandirežiimi sisenemine) ja seejärel 5:

Palun vali testimiseks valik allolevatest toodud valikutest.

1. WIFI                       2. KÕNE
3. Andmekõne                4. SMS
5. WDS(APN)                 6. NAS
7. AT                         8. OTA
9. TTS                        10. GPIO
11. GPS                       12. Bluetooth
13. TCP/UDP                  14. Taimer
15. ADC                       16. I2C
17. UIM(SimCard)             18. DMS(IMEI,MEID)
19. UART                      20. SPI
21. Versioon                  22. Ethernet
23. FTP                       24. SSL
25. HTTP(S)                   26. FTP(S)
27. MQTT(S)                   28. ALSA
29. DEV                       30. AUDIO
31. JSON                      32. LBS
99. Välju
Valik > 7

Palun vali testimiseks valik allolevatest toodud valikutest.

1. saada mooduli versioon        2. saada CSQ
3. saada CREG                    4. saada ICCID
5. saada IMEI                    6. saada CIMI
99. tagasi
Valik > 5
IMEI: 867584030090489

Palun vali testimiseks valik allolevatest toodud valikutest.

1. saada mooduli versioon        2. saada CSQ
3. saada CREG                    4. saada ICCID
5. saada IMEI                    6. saada CIMI
99. tagasi
Valik >

Nii näeme mooduli IMEI-d.

Kokkuvõtteks

Loodan, et suutsime anda üldise ülevaate, kuidas mooduliga alustada. Järgmistes artiklites vaatleme lähemalt SIM7600E-H platvormi pakutavaid võimalusi ja seda, kuidas saab kaugelt oma rakendust moodulis uuendada.

Küsin, et esitage küsimusi kommentaarides ning märkige, millist aspekti mooduli võimalustest tuleks kajastada järgmistes artiklites.

Allikas: habr.com