Мојата визит-карта работи со Linux

Превод на статија од блог пост инженерот Џорџ Хилиард

Може да се кликне

Јас сум инженер за вградени системи. Во слободното време често барам нешто што може да се искористи во дизајнирањето на идните системи или нешто од моите интереси.

Една таква област се евтините компјутери кои можат да работат со Linux, и колку поевтини, толку подобро. Затоа ископав длабока зајачка дупка од нејасни процесори.

Си помислив: „Овие процесори се толку евтини што практично може да се подарат бесплатно“. И после некое време ми дојде идејата да направам гола картичка за Linux во форма на визит-картичка.

Откако размислував за тоа, решив дека ќе биде навистина кул работа. Имам веќе виделе електронски Бизнис картички да на овој, и имаа различни интересни способности, како што се емулирање на флеш картички, трепкачки светилки или дури и безжичен пренос на податоци. Сепак, не сум видел визит-картички со поддршка за Линукс.

Така си направив еден.

Ова е готовата верзија на производот. Целосен минимален ARM компјутер кој работи со мојата сопствена верзија на Linux, изградена со Buildroot.

Има USB приклучок во аголот. Ако го поврзете со компјутер, тој се подига за околу 6 секунди и е видлив како флеш-картичка и виртуелна сериска порта преку која можете да се најавите во обвивката на картичката. На флеш-драјвот има датотека README, копија од мојата биографија и неколку мои фотографии. Школката има неколку игри, класици на Unix како среќа и непријателски, мала верзија на играта 2048 и преведувач на MicroPython.

Сето ова е направено со користење на многу мал флеш чип од 8 MB. Подигнувачот се вклопува во 256 KB, кернелот зафаќа 1,6 MB, а целиот root датотечен систем зафаќа 2,4 MB. Затоа, останува многу простор за виртуелниот флеш-уред. Има и домашен директориум што може да се запише во случај некој да направи нешто што сака да зачува. Сето ова е зачувано и на флеш чип.

Целиот уред чини помалку од 3 долари. Доволно е евтин за да се подарува. Ако сте примиле таков уред од мене, тоа значи дека најверојатно се обидувам да ве импресионирам.

Дизајн и изградба

Сам дизајнирав и составив сè. Тоа е моја работа и ја сакам, а голем дел од предизвикот е да се најдат доволно евтини делови за хобито.

Изборот на процесор беше најважната одлука што влијаеше на цената и изводливоста на проектот. По детално истражување, го избрав F1C100s, релативно малку познат процесор од Allwinner кој е оптимизиран за трошоците (т.е. проклето евтин). И RAM и процесорот се наоѓаат во истиот пакет. Купив процесори на Taobao. Сите други компоненти се купени од LCSC.

Таблите ги нарачав од JLC. Ми направија 8 примероци за 10 долари. Нивниот квалитет е импресивен, особено за цената; не толку уредно како на OSHPark, но сепак изгледаат добро.

Првата серија ја направив мат црна. Изгледаа прекрасно, но многу лесно се извалкаа.

Имаше неколку проблеми со првата серија. Прво, USB конекторот не беше доволно долг за безбедно да се вклопи во која било USB порта. Второ, флеш-траките беа направени погрешно, но јас го заобиколив ова со свиткување на контактите.

Откако проверив дека сè работи, нарачав нова серија табли; Фотографија од една од нив можете да ја видите на почетокот на статијата.

Поради малата големина на сите овие мали компоненти, решив да прибегнам кон повторно лемење со користење евтин шпорет. Имам пристап до ласерски секач, па го користев за да отсечам матрица за лемење од филмот за ламинатор. Матрицата испадна доста добро. Дупките со дијаметар од 0,2 mm за контактите на процесорот бараа посебна грижа за да се обезбеди висококвалитетно производство - од клучно значење беше правилно да се фокусира ласерот и да се избере неговата моќност.

Другите табли добро ја држат таблата додека нанесувате паста.

Нанесов паста за лемење и рачно ги поставив компонентите. Се погрижив олово да не се користи никаде во процесот - сите плочи, компоненти и паста ги исполнуваат стандардот RoHS - за да не ме мачи совеста кога ќе им ги делам на луѓето.

Направив мала грешка со оваа серија, но пастата за лемење простува грешки, и се беше добро

На секоја компонента ѝ беа потребни околу 10 секунди за да се постави, па се обидов да го задржам бројот на компоненти на минимум. Повеќе детали за дизајнот на картата може да се прочитаат во друга мојата детална статија.

Список на материјали и цена

Се држев до строг буџет. И визит-картичката излезе како што беше наменета - не ми пречи да ја дадам! Се разбира, нема да го дадам на сите, бидејќи е потребно време за да се направи секоја копија, а моето време не се зема предвид во цената на визит-картичката (некако е бесплатна).

Компонента
Цена

F1C100s
$1.42

ПХБ
$0.80

8 MB блиц
$0.17

Сите други компоненти
$0.49

Во вкупен
$2.88

Нормално, има и трошоци кои тешко се пресметуваат, како што е испораката (бидејќи се дистрибуира меѓу компоненти наменети за неколку проекти). Сепак, за плоча што поддржува Linux, дефинитивно е прилично евтина. Овој дефект исто така дава добра идеја за тоа колку ги чини компаниите да направат уреди во сегментот со најниска цена: можете да бидете сигурни дека тоа ги чини компаниите уште помалку отколку што ме чини мене!

Способности

Што да кажам? Картичката го подигнува многу тешко соголениот Linux за 6 секунди. Поради формата и цената, картичката нема влез/излез, мрежна поддршка или некоја значителна количина на складиште за извршување на тешки програми. Сепак, успеав да натрупам еден куп интересни работи во сликата на фирмверот.

USB

Имаше многу интересни работи што можеше да се направат со USB, но ја избрав наједноставната опција, така што луѓето беа поверојатно дека ќе функционираат ако одлучат да ја пробаат мојата визит-картичка. Linux овозможува картичката да се однесува како „уред“ со поддршка Рамка за гаџети. Зедов некои од двигателите од претходните проекти кои го вклучуваа овој процесор, така што имам пристап до целата функционалност на рамката за USB-гаџет. Решив да имитирам претходно генериран флеш драјв и да дадам пристап до школка преку виртуелна сериска порта.

Школка

Откако ќе се најавите како root, можете да ги извршите следните програми на сериската конзола:

• непријателските: класична Unix зандана лазење авантуристичка игра;
• 2048: едноставна игра од 2048 година во режим на конзола;
• богатство: излез од разни претенциозни изреки. Решив да не ја вклучам целата база на цитати овде за да оставам простор за други карактеристики;
• микропитон: Многу мал толкувач на Python.

Емулација на флеш драјв

За време на компилацијата, алатките за градење генерираат мала слика FAT32 и ја додаваат како една од партициите на UBI. Подсистемот Linux Gadget го претставува неговиот компјутер како уред за складирање.

Ако сте заинтересирани да видите што се појавува на флеш-уредот, најлесниот начин да го направите ова е со читање извори. Има и неколку фотографии и моја биографија.

Ресурси

Извори

Моето Buildroot дрво е објавено на GitHub - триесет и триесет и четириесет/визит-картичка-линукс. Постои код за генерирање на NOR флеш слика, која се инсталира со помош на режимот за преземање USB на процесорот. Ги има и сите дефиниции за пакети за игри и други програми што ги втурнав во Buildroot откако успеав сè да работи. Ако сте заинтересирани да ги користите F1C100s во вашиот проект, ова би било одлична почетна точка (слободно поставувај ми прашања).
користев убаво изведен проект Linux v4.9 за F1C100s од Icenowy, малку редизајниран. Мојата картичка работи речиси стандардна v5.2. Тоа е на GitHub - триесет и триесет/линукс.
Мислам дека ја имам најдобрата порта на U-Boot за F1C100 во светот денес, а исто така е делумно заснована на работата на Icenowy (изненадувачки, тоа што U-Boot да работи правилно беше доста фрустрирачка задача). Можете да го добиете и на GitHub - триесет и триесет / u-boot.

Документација за F1C100s

Најдов прилично ретка документација за F1C100s и ја објавувам овде:

• Лист со податоци Allwinner F1C100s – општи информации и пикап.
• Референтен прирачник Allwinner F1C600 – регистрирајте дефиниции за F1C600, кој всушност е истиот F1C100, но преименуван со декларирана поддршка за Linux (ха!).
• Активно позајмив информации од дијаграмот од Lichee Nano на Sipeed – развојната табла што ја користев за конфигурирање на софтверот.

Го ставам за оние кои се љубопитни. дијаграм на мојот проект.

Заклучок

Научив многу за време на развојот на овој проект - тоа беше мојот прв проект користејќи рерна за лемење. Научив и како да најдам ресурси за компоненти со лоша документација.

Го искористив моето постоечко искуство со вградениот Linux и искуството за развој на табла. Проектот не е без недостатоци, но добро ги покажува сите мои вештини.

За оние кои се заинтересирани за деталите за работа со вграден Linux, предлагам да ја прочитаат мојата серија написи за ова: Совладување на Embedded Linux. Таму детално зборувам за тоа како да креирам софтвер и хардвер од нула за мали и евтини Linux системи, слични на мојата визит-картичка.

Извор: www.habr.com