SIM7600E-H モジュールの一部としての OpenLinux

カスタム アプリケーションを開発してモジュールにロードするメカニズムは、Linux と Windows の両方のオペレーティング システムで利用できます。この記事では、提供されている SDK の例を使用して、その方法を詳しく説明します。 SIMCom ワイヤレス ソリューション カスタム アプリケーションをコンパイルしてモジュールにロードします。

この記事を書く前に、Linux 向けの開発どころか、私の知人の 7600 人が、SIMXNUMXE-H モジュール用の独自のアプリケーションを開発するプロセスをできるだけ詳しく説明するという問題に取り組んでほしいと頼んできました。資料のプレゼンテーションのアクセシビリティを評価する基準は、「理解できるように」というフレーズでした。

何が起こったのか知りたいと思います。

記事は定期的に補足および更新されます

前奏曲

通常、セルラー通信モジュールは、データ送信、音声通話、SMS 送信などにのみ使用されます。これはすべて、外部制御マイクロコントローラーから送信される AT コマンドを通じて行われます。ただし、外部からロードされたカスタム コードを実行できるようにするモジュールのカテゴリがあります。場合によっては、これによりデバイスの全体的な予算が大幅に削減され、よりシンプルな (そして同等の予算の) マイクロコントローラーをボードにインストールしたり、完全に放棄したりすることができます。 Android または Linux OS によって制御される LTE モジュールとその強力なリソースの出現により、一般的なプロセッサで利用できるあらゆるタスクを解決できるようになりました。この記事では、Linux OS によって制御される SIM7600E-H について説明します。実行可能アプリケーションをダウンロードして実行する方法を見ていきます。

多くの点で、この資料は「SIM7600 Open Linux Development quide」という文書に基づいていますが、いくつかの追加があり、まずロシア語版が役に立ちます。この記事は、モジュールをマスターし始めたばかりの人がデモ アプリケーションをダウンロードする方法を理解し、その後の作業に必要なスキルを提供するのに役立ちます。

SIM7600E-H について簡単に説明します

SIM7600E-H は、Qualcomm の ARM Cortex-A7 1.3GHz プロセッサ上に構築されたモジュールで、Linux オペレーティング システム (カーネル 3.18.20) を内蔵しており、Cat をサポートするヨーロッパ (ロシアを含む) 周波数帯域 2G/3G/LTE で動作できます。 .4 に準拠し、最大ダウンロード速度 150Mbps、アップロード速度最大 50Mbps を提供します。豊富な周辺機器、工業用温度範囲、内蔵 GPS/GLONASS ナビゲーションの存在により、M2M 分野における最新のモジュラー ソリューションのあらゆる要件をカバーします。

システム概要

SIM7600E-H モジュールは、Linux オペレーティング システム (カーネル 3.18.20) に基づいています。また、ファイル システムは、ジャーナル ファイル システム UBIFS (Unsorted Block Image File System) に基づいて構築されます。

このファイル システムの重要な機能は次のとおりです。

• パーティションを操作し、そのサイズを作成、削除、または変更できます。
• メディア ボリューム全体にわたって録音の調整を保証します。
• Bad ブロックで動作します。
• 停電やその他の障害時のデータ損失の可能性を最小限に抑えます。
• ログを保管すること。

取られた説明 故に、そのようなファイルシステムについてのより詳細な説明もあります。

それらの。このタイプのファイル システムは、モジュールの過酷な動作条件や起こり得る電源の問題に最適です。ただし、これは、不安定な電源状態がモ​​ジュールの予想される動作モードであることを意味するものではなく、デバイスの実行可能性がより高いことを示しているだけです。

メモリ

メモリ領域の分散は次のように構成されます。

強調すべき主な領域は次の XNUMX つです。

ubi0:rootfs – 読み取り専用で、Linux カーネル自体が含まれています
ubi0:usrfs – 主にユーザープログラムとデータストレージに使用されます
ubi0:cahcefs – FOTA アップデート用に予約されています。利用可能なスペースがアップデートをダウンロードするのに十分でない場合、システムは未使用のファイルを削除し、スペースを解放します。ただし、セキュリティ上の理由から、ファイルをそこに配置しないでください。

XNUMX つのセクションはすべて次のように配布されます。

ファイルシステム
サイズ
中古
利用できます
使用する％
上に取り付けられました

ubi0:rootfs
40.7M
36.2M
4.4M
視聴者の３８%が
/

ubi0:usrfs
10.5M
360K
10.1M
3%
/データ

ubi0:キャッシュ
50.3M
20K
47.7M
0%
/キャッシュ

利用可能な機能

前述したように、このモジュールは Qualcomm の Cortex A7 チップセット上に構築されています。ユーザープログラムを処理し、プログラムの一部をモジュールにオフロードすることでデバイスのメインプロセッサをオフロードするためのこのような高性能コアを提供しないのは間違いです。

ユーザー プログラムでは、次のペリフェラル動作モードが利用可能になります。

ピン番号
名前
Sys GPIO 番号
デフォルトのアクション
機能1
機能2
プル
ウェイクアップ割り込み

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カード
-
-
B-PD
-

22
SD_DATA0
-
SDカード
-
-
B-PD
-

23
SD_DATA1
-
SDカード
-
-
B-PD
-

24
SD_DATA2
-
SDカード
-
-
B-PD
-

25
SD_DATA3
-
SDカード
-
-
B-PD
-

26
SD_CLK
-
SDカード
-
-
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
ステータス
GPIO_52
Status:
GPIO
Status:
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
送信
-
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
-

同意します。このリストは印象的です。また、周辺機器の一部はモジュールをルーターとして動作させるために使用されていることに注意してください。それらの。このようなモジュールに基づいて、Wi-Fi 経由でインターネットを配信する小型ルーターを作成できます。ちなみに、SIM7600E-H-MIFIと呼ばれる既製のソリューションがあり、半田付けされたSIM7600E-Hモジュールといくつかのアンテナピンを備えたminiPCIEカードで、そのうちのXNUMXつはWi-Fiアンテナです。ただし、これは別の記事で取り上げます。

水曜日（曜日ではありません）

SIMCom ワイヤレス ソリューション 開発者が Linux または Windows の最も使い慣れた開発環境を選択する機会を提供します。モジュール上の XNUMX つの実行可能アプリケーションについて話している場合は、Windows を選択する方が高速かつ簡単です。複雑なアプリケーション アーキテクチャとその後のアップグレードが予想される場合は、Linux を使用することをお勧めします。また、後でモジュールにロードするために実行可能ファイルをコンパイルするには Linux も必要ですが、コンパイルには仮想マシンで十分です。

必要なものは無料でダウンロードできるものではありません。SDK はディストリビュータからリクエストできます。

モジュールを操作するためのユーティリティのインストール

今後は、多くのユーザーにとって最も馴染みのある OS である Windows で作業していきます。

その後、モジュールの操作をマスターするには、いくつかの簡単な手順で必要なソフトウェアをインストールする必要があります。

1. GNU / Linuxの
2. Cygwin
3. 運転者
4. ADB

GNU/Linux のインストール

アプリケーションを構築するには、ARM-Linux 互換のコンパイラを使用できます。ここでは、次からダウンロードできる SourceryCodeBenchLiteARM GNU/Linuxtranslator を使用します。 リンク.

すべてのコンポーネントが正しくインストールされていることを確認するために、インストール プロセスのスクリーンショットをいくつか残しておきます。原則として、インストールに複雑なことは何もありません。

すべてのコンポーネントが正しくインストールされていることを確認するために、インストール プロセスのスクリーンショットをいくつか残しておきます。原則として、インストールに複雑なことは何もありません。

1. ライセンス契約に同意します
   
2. インストール先フォルダを指定する
   
3. 必要なコンポーネントは変更せずに残します
   
4. そのままにしておきます
   
5. 「次へ」「インストール」を数回繰り返すだけで、基本的にはそれだけです
   

Cygwinのインストール

さらに、開発には、提供されているセットからのライブラリとユーティリティのセットが必要になります。 Cygwin。ここではすべてが簡単です。Cygwin の現在のバージョンは、プロジェクトの公式 Web サイトから無料でダウンロードできます。この記事の執筆時点では、バージョン 3.1.5 が利用可能であり、資料を準備するときに使用しました。

Cygwin のインストールには複雑なことは何もありません。選択する必要があるのは、インストーラーが必要なファイルをダウンロードするミラーと、ユーティリティとライブラリのセットだけでなく、利用可能なすべてのライブラリを残し、そこから必要なファイルをダウンロードすることだけです。ユーティリティが選択されました。

ドライバーのインストール

モジュールを PC に接続したら、ドライバーをインストールする必要があります。これらは販売代理店にリクエストできます (推奨)。自分でインターネットを検索することはお勧めしません。デバイスの競合の原因を見つけるには、非常に時間がかかる場合があります。

選択したポートには次のものが表示されます。

Windows
Linux
説明

SimTech HS-USB 診断
USBシリアル
診断インターフェース

SimTech HS-USB NMEA
USBシリアル
GPS NMEA インターフェース

SimTech HS-USB ATポート
USBシリアル
ATポートインターフェース

SimTech HS-USB モデム
USBシリアル
モデムポート インターフェース

SimTech HS-USB オーディオ
USBシリアル
USBオーディオインターフェース

SimTech HS-USB WWAN アダプター
USBネット
NDIS WWAN インターフェイス

AndroidコンポジットADBインタフェース
USB ADB
Android にデバッグポートを追加

お気づきかと思いますが、スクリーンショットのポートには USB ADB がありません。これは、モジュールの ADB ポートがデフォルトで閉じられており、コマンド「AT+CUSBADB=1」を AT に送信して有効にする必要があるためです。モジュールのポートを変更して再起動します (これはコマンド「AT+CRESET」で実行できます)。

その結果、デバイス マネージャーで目的のインターフェイスが得られます。

ドライバーの説明は終わりました。ADB に進みましょう。

ADBのインストール

公式 Android 開発者 Web サイトにアクセスします リンク。かさばる Android Studio はダウンロードしません。必要なのは、「Windows 用 SDK プラットフォーム ツールのダウンロード」リンクからダウンロードできるコマンド ラインだけです。

結果のアーカイブをドライブ C のルートにダウンロードして解凍します。

環境変数

Cygwin をインストールした後、以下のスクリーンショットに示すように、パス Cygwin/bin/ を開発環境変数 (クラシック コントロール パネル → システム → システムの詳細設定 → 詳細 → 環境変数 → システム変数 → パス → 編集) に追加する必要があります。

同様に、ダウンロードして解凍した ADB アーカイブへのパスをドライブ C のルートに追加します。

「OK」を数回クリックし、コンピュータを再起動します。

再起動後、コマンド ライン (Win+R → cmd) を開き、コマンド「adb version」を入力することで、ADB が正しく動作しているかどうかを簡単に確認できます。次のような結果が得られます。

モジュールを PC に接続し (切断されている場合)、「adb devices」コマンドを使用して ADB がそれを認識するかどうかを確認してみましょう。

これでモジュールへの接続の構成が完了し、シェルを起動してモジュールを操作できるようになります。

SDKの解凍とコンパイル

シェルにアクセスしてモジュールのコマンド ラインの操作を開始できるようになったので、最初のアプリケーションをコンパイルしてモジュールにロードしてみましょう。

とお困りの方も多いかもしれません！なぜならこのモジュールは Linux オペレーティング システム上で実行されます。Windows でコードをコンパイルする際の衝突を回避するには、ネイティブ環境である Linux でコンパイルするのが最善です。

Linux がなく、マシンに Linux をインストールしたい場合に、仮想マシンに Linux をインストールする方法については詳しく説明しません。 VirtualBox を使用し、Ubuntu バージョン 20.04 (執筆時点の最新バージョン) をインストールし、その下でコンパイラー、SDK などの作業を開始します。

Linux 環境に移動し、ディストリビュータから受け取ったアーカイブを解凍してみましょう。

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

sim_open_sdk ディレクトリに移動し、環境を追加します。

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 

同じフォルダー内に残り、そのフォルダー内で後続のコマンドを実行します。
libncurses5-dev ライブラリがインストールされていない場合は、インストールします。

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

Python (どちらもインストールされていない場合):

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

そしてgcc:

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

コンパイル:

次に、いくつかのファイルをコンパイルする必要があります。次のコマンドを順番に実行します。

コンパイル中にカーネル構成ウィンドウが表示された場合は、「Exit」を選択してコンソールに戻るだけで、ここでカーネルを構成する必要はありません。

私たちは次のことを行います:

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

ブートローダーのコンパイル:

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

カーネルをコンパイルします。

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

ルート ファイル システムをコンパイルします。

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

Linux ユーザーの場合は、モジュール ドライバーのコンパイルが重要になります。

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

デモをコンパイルしましょう。

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

その後、いくつかの新しいファイルが sim_open_sdk/output ディレクトリに表示されます。

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

Демо

デモをモジュールにロードして、そこから何が得られるかを見てみましょう。

ダウンロード

sim_open_sdk ディレクトリには、demo_app ファイルがあります。それを取得し、モジュールが接続されている PC のドライブ C のルートに転送します。次に、Windows コマンド ライン (Win+R -> cmd) を起動し、次のように入力します。

C:>adb push C:demo_app /data/

コンソールには次のことが表示されます。

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

これは、ファイルがモジュールに正常に送信されたことを意味し、後はそれを実行するだけです。ためらわないようにしましょう。

私たちは次のことを行います:

C:>adb shell

ダウンロードしたファイルの権利を拡張します。

/ # cdhmod 777 /data/demo_app

そして、次を実行します。

/ # /data/demo_app

同じコンソールで、モジュールは次のことを通知します。

SDK_VER : SIM_SDK_VER_20191205
DEMO_VER: SIM_SDK_VER_20191205

Please select an option to test from the items listed below.

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
Option >   

モジュールの IMEI を確認して、7 を入力し (コマンド モードに切り替え)、次に 5 を入力します。

Please select an option to test from the items listed below.

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
Option > 7

Please select an option to test from the items listed below.

1. get Module Version         2. get CSQ
3. get CREG                   4. get ICCID
5. get IMEI                   6. get CIMI
99. back
Option > 5
IMEI: 867584030090489

Please select an option to test from the items listed below.

1. get Module Version         2. get CSQ
3. get CREG                   4. get ICCID
5. get IMEI                   6. get CIMI
99. back
Option >

このようにして、モジュールの IMEI が表示されます。

結論として

モジュールの使用を開始する方法についての一般的なアイデアを得ることができれば幸いです。次の記事では、SIM7600E-H プラットフォームが提供する機能と、モジュール内の独自のアプリケーションをリモートで更新する方法について詳しく説明します。

コメントで質問してください。また、モジュールの機能のどの側面を今後の記事に反映する必要があるかについても指摘してください。

出所： habr.com