OpenLinux në përbërje të moduleve SIM7600E-H

Mekanizmi i zhvillimit të aplikacioneve të përdoruesit dhe ngarkimi i tij në modul është i disponueshëm si për sistemin operativ Linux ashtu edhe për Windows. Në këtë artikull do të shqyrtojmë hollësisht se si të përdorim shembujt nga SDK që ofrohet. SIMCom Wireless Solutions për të kompiluar dhe ngarkuar një aplikacion të përdoruesit në modul.

Para se të shkruaja artikullin, një mik im, i cili nuk kishte marrëdhënie me zhvillimin nën Linux, kërkoi që të qartësoja sa më shumë të jetë e mundur procesin e krijimit të aplikacionit tim nën modul SIM7600E-H. Kritere e vlerësimit të aksesueshmërisë ishte fraza "që të kuptoja".

Ju ftoj të njiheni me atë që kam arritur.

Artikulli rregullisht plotësohet dhe përmirësohet.

Preludium

Modulet e conectivitetit celular zakonisht përdoren vetëm për transmetimin e të dhënave, thirrjeve, mesazheve SMS dhe të ngjashme. Të gjitha këto realizohen përmes komandave AT, të dërguara nga një mikroproçesor i jashtëm. Por ka një kategori modulash që lejojnë ekzekutimin e kodit të përdoruesit, i ngarkuar nga jashtë. Në disa raste, kjo e zvogëlon ndjeshëm buxhetin e përgjithshëm të pajisjes, duke lejuar përdorimin e një mikroproçesori më të thjeshtë (dhe njëkohësisht ekonomik) ose heqjen e tij krejtësisht. Me shfaqjen e moduleve LTE, të drejtuar nga një sistem operativ Android ose Linux dhe burimeve të fuqishme, mund të zgjidhen çdo detyrë e disponueshme për procesorët e njohur. Në këtë artikull do të diskutojmë për SIM7600E-H, i drejtuar nga sistemi operativ Linux. Ne do të shqyrtojmë se si të ngarkojmë dhe të ekzekutojmë një aplikacion.

Shumë nga materialet e bazuara në dokumentin "SIM7600 Open Linux development quide", por disa shtesa dhe në radhë të parë versioni në gjuhën ruse do të jenë të dobishme. Artikulli do të ndihmojë ata që sapo fillojnë të mësojnë për modulët dhe do t'u japë atyre aftësitë e nevojshme për të vazhduar punën.

Përmbledhje mbi atë se kush është SIM7600E-H

SIM7600E-H është një modul i ndërtuar mbi bazën e procesorit ARM Cortex-A7 1.3GHz nga Qualcomm, i pajisur me një sistem operativ Linux (në kernalin 3.18.20), që është i aftë të funksionojë me frekuencat 2G/3G/LTE evropiane (përfshirë ato ruse), dhe mbështet Cat.4, duke ofruar shpejtësi maksimale shkarkimi deri në 150Mbps dhe ngarkimi deri në 50Mbps. Përdorimi i periferi të pasura, një gamë të temperaturave industriale dhe prania e navigacionit të integruar GPS/GLONASS plotësojnë kërkesat për një zgjidhje modulare të avancuar në tematikën M2M.

Përmbledhje e sistemit

Moduli SIM7600E-H është i bazuar në sistemin operativ Linux (në kernalin 3.18.20). Në anën tjetër, sistemi i skedarëve është i ndërtuar mbi bazën e sistemit të skedarëve të regjistruar UBIFS (Unsorted Block Image File System).

Disa nga veçoritë kryesore të këtij sistemi skedarësh përfshijnë:

• punon me pjesët, lejon krijimin, fshirjen ose ndryshimin e madhësisë së tyre;
• siguron rregullimin e shkruarjes në të gjithë kapacitetin e mbajtësit;
• punon me bllokime të këqija;
• minimizon probabilitetin e humbjes së të dhënave gjatë ndalimit të papritur të energjisë ose përçarje të tjera;
• mbajtja e regjistrave.

Përshkrimi marrë këtu, aty përmendet më shumë për këtë lloj sistemi skedarësh.

Kjo do të thotë se ky tip sistemi skedarësh është ideal për kushte të vështira pune të modulit dhe për probleme të mundshme me furnizimin. Por kjo nuk do të thotë se kushtet e furnizimit të paqëndrueshëm do të jenë një moduli i pritur operativ, kjo thjesht tregon për qëndrueshmërinë më të madhe të pajisjes.

Memorie

Ndarje e zonave të memories është strukturuar si më poshtë:

Duhet të ndahet në tri zona kryesore:

ubi0:rootfs – e disponueshme vetëm për lexim dhe përmban vetë bërthamën Linux
ubi0:usrfs – përdoret kryesisht për programin përdorues dhe ruajtjen e të dhënave
ubi0:cachefs – e rezervuar për përditësimet FOTA. Nëse hapësira e disponueshme nuk është e mjaftueshme për të ngarkuar përditësimin, sistemi do të fshijë skedarët e pashfrytëzuar dhe kështu do të lirojë hapësirë. Por për arsye sigurie, nuk është mirë të vendosni skedarët tuaj aty.

Të tri partitë janë të ndara në mënyrën e mëposhtme:

Sistemi i skedarëve
Madhësia
E përdorur
Disponueshëm
Përdorimi%
Të ngarkuara në

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

Funksionaliteti i disponueshëm

Siç u përmend më parë, moduli është ndërtuar mbi bazën e çipit Cortex A7 nga Qualcomm. Do të ishte e gabuar të mos ofrohet një bërthamë me performancë të lartë për përpunimin e programit përdorues dhe për të lehtësuar procesorin kryesor të pajisjes, duke i kaluar modulit një pjesë të programit.

Për programin përdorues, do të jenë të disponueshme modet e mëposhtme të funksionimit të periferikëve:

Pin No.
Emri
Sys GPIO No.
Veprimi i paracaktuar
Func1
Func2
Tërheqje
Interrupi i zgjuar

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-Kartë
—
—
B-PD
—

22
SD_DATA0
—
SD-Kartë
—
—
B-PD
—

23
SD_DATA1
—
SD-Kartë
—
—
B-PD
—

24
SD_DATA2
—
SD-Kartë
—
—
B-PD
—

25
SD_DATA3
—
SD-Kartë
—
—
B-PD
—

26
SD_CLK
—
SD-Kartë
—
—
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
Statusi
GPIO
Statusi
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
—

Prano, lista është mbresëlënëse dhe vini re: një pjesë e pajisjeve përdoret për të funksionuar modulit si router. Kjo do të thotë se mbi një modul të tillë mund të krijoni një router të vogël që do të shpërndajë internetin përmes Wi-Fi. Një zgjidhje e gatshme është SIM7600E-H-MIFI, e cila përbën një kartë miniPCIE me modul SIM7600E-H të salduar dhe disa qarqe antenash, nga të cilat njëra është antena Wi-Fi. Megjithatë, kjo është një temë për një material të veçantë.

Mjedisi (jo dita e javës)

SIMCom Wireless Solutions u ofrojnë zhvilluesve mundësinë të zgjedhin vetë mjedisin më të njohur për zhvillim nën Linux ose Windows. Nëse flitet për një aplikacion ekzekutiv mbi modul, është më mirë të zgjidhni Windows, pasi do të jetë më e shpejtë dhe më e lehtë. Nëse parashikohet një arkitekturë komplekse aplikacioni dhe përditësime të mëvonshme – është më mirë të përdoret Linux. Kështu që do të na nevojitet Linux për të kompiluar skedarin ekzekutiv për ngarkimin e mëvonshëm në modulum, për kompilimin mjafton një makinë virtuale.

Nga ajo që do t'ju nevojitet, e pakapshme për shkarkim në akses të lirë – SDK, e cila mund të kërkohet nga distributori juaj.

Instalimi i mjeteve për të punuar me modulin

Këtu dhe më pas ne do të punojmë nën Windows si sistemi më i njohur për shumicën e përdoruesve.

Na nevojitet të instalojmë programin e nevojshëm përmes disa hapave të thjeshtë për të vazhduar me mësimin e punës me modulin:

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

Instalimi i GNU/Linux

Për të ndërtuar aplikacionin mund të përdorim çdo kompilator të pajtueshëm me ARM-Linux. Ne do të përdorim SourceryCodeBenchLiteARM GNU/Linux që është në dispozicion për shkarkim në lidhjes.

Për të siguruar që të gjitha komponentët janë instaluar saktë, do të lë disa screenshot-e të procesit të instalimit. Në thelb, nuk ka asgjë të vështirë në instalim.

Për të siguruar që të gjitha komponentët janë instaluar saktë, do të lë disa screenshot-e të procesit të instalimit. Në thelb, nuk ka asgjë të vështirë në instalim.

1. Pranojmë marrëveshjen e licencës
   
2. Tregojmë folderin e instalimit
   
3. Komponentët e nevojshëm i lëmë pa ndryshime
   
4. E lëmë siç është
   
5. Disa herë "Next", "Install" dhe në thelb gjithçka
   

Instalimi i Cygwin

Më pas, për zhvillimin na nevojitet një grup bibliotekash dhe mjetes që ofrohet nga Cygwin. Këtu gjithçka është e thjeshtë, versioni më i fundit i Cygwin mund të shkarkohet falas nga faqja zyrtare e projektit, në momentin e shkruajtjes së këtij artikulli ishte në dispozicion versioni 3.1.5, të cilin e përdorëm për përgatitjen e materialit.

Instalimi i Cygwin-it nuk ka asgjë të komplikuar, gjëja e vetme që duhet të zgjedhim është pasqyra nga e cila instaluesi do të shkarkojë skedarët e nevojshëm. Zgjedhim çdo pasqyrë dhe instalojmë, si dhe grupin e veglave dhe bibliotekave, duke i lënë të zgjedhura të gjitha bibliotekat dhe veglat e disponueshme.

Instalimi i drejtuesve

Pas lidhjes së modulit me PC-në, do të nevojitet instalimi i drejtuesve. Mund t'i kërkoni ata nga shpërndarësi juaj (rekomandohet). Nuk e rekomandoj kërkimin në internet vetë, pasi mund të kërkohet shumë kohë për të gjetur atë që shkaktoi konfliktin e pajisjeve.

Mes porteve të ndara shohim si më poshtë:

Windows
Linux
Përshkrimi

SimTech HS-USB Diagnostika
USB Serial
Interface Diagnostike

SimTech HS-USB NMEA
USB Serial
Interface GPS NMEA

SimTech HS-USB AT Port
USB Serial
Interface AT port

SimTech HS-USB Modem
USB Serial
Interface Modem port

SimTech HS-USB Audio
USB Serial
Interface Audio USB

SimTech HS-USB WWAN Adapter
USB Net
Interface NDIS wwan

Android Composite ADB Interface
USB ADB
Android shtoni portin e debug

Siç keni vënë re, mes porteve në ekranin e fotografisë nuk ka USB ADB, kjo për shkak se porta ADB në modul është e mbyllur sipas parazgjedhjes dhe duhet ta aktivizoni atë duke dërguar komandën ‘AT+CUSBADB=1’ në portin AT të modulit dhe ta rinisni atë (këtë mund ta bëni me komandën ‘AT+CRESET’).

Në përfundim do të marim ndërfaqen e nevojshme në menaxherin e pajisjeve:

Kemi përfunduar me drajverët, kalojmë te ADB.

Instalimi i ADB

Hymë në faqen zyrtare të Android Developer në lidhjes. Nuk do të shkarkojmë Android Studio të rëndë, na mjafton linja e komandës, e cila është e disponueshme për shkarkim në lidhjen 'Shkarko SDK Platform-Tools për Windows'.

Shkarkojmë dhe zbërthejmë arkivën e marrë në rrënjën e diskut C.

Variablat e mjedisit

Pas instalimit të Cygwin, do të duhet të shtojmë rrugën Cygwin/bin/ në variablat e mjedisit të zhvillimit (Përmes Panelit të Kontrollit Klasik → Sistemi → Parametrat Shtesë të Sistemit → Avancuar → Variablat e Mjedisit → Variablat e Sistemave → Path → Ndrysho) ashtu siç është treguar në screenshotin më poshtë:

Njësoj, shtojmë rrugën për arkivën ADB të shkarkuar dhe të zbërthyer në rrënjën e diskut C.

Klikojmë OK disa herë dhe rifillojmë kompjuterin.

Pas rilansimit, mund të kontrollojmë lehtë nëse ADB funksionon siç duhet, duke hapur linjën e komandës (Win+R → cmd) dhe duke shkruar komandën 'adb version'. Do të marrim një rezultat të ngjashëm si ky:

Lidhim modulimin me PC (nëse ndodhi që u çmontua) dhe kontrollojmë nëse ADB e sheh me komandën 'adb devices':

E gatshme, kështu që konfigurimi i lidhjes me modulin është përfunduar dhe ne mund të nisim shell-in për të punuar me modulin.

Shkëputja dhe kompilimi i SDK-së

Pasi kemi marrë qasje në shell dhe mund të fillojmë punën me komandat e modulit, do të përpiqemi të kompilojmë aplikacionin tonë të parë për ta ngarkuar në modul.

Me këtë, shumë mund të kenë vështirësi! Duke qenë se moduli punon në sistemin operativ Linux, për të shmangur konfliktet gjatë kompilimit të kodit nën Windows – është më mirë të kompiloni në ambientin vendas – Linux.

Të mos ndalemi në detaje për mënyrën si, në mungesë të Linux-it dhe dëshirës për ta instaluar atë në kompjuterin tuaj, mund ta instaloni atë në një virtual. Ne do të përdorim VirtualBox, do të instalojmë Ubuntu versionin 20.04 (versioni aktual në momentin e shkrimit të artikullit) dhe nën të do të fillojmë punën me kompilatorë, SDK dhe të ngjashme.

Kaluam në ambientin Linux dhe shpërndamë arkivin e marrë nga distribuuzi.

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

Kaluam në katalogun sim_open_sdk dhe shtuam ambientin:

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 

Qëndrojmë në këtë dosje dhe ekzekutojmë komandat e mëposhtme duke qenë brenda saj.
Instalojmë bibliotekën libncurses5-dev, nëse nuk është instalua më parë:

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

Python, nëse gjithashtu nuk është instaluar:

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

dhe gcc:

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

Kompilimi:

Tani na nevojitet të kompilojmë disa skedarë, ekzekutojmë komandat e mëposhtme një pas një.

Nëse gjatë kompilimit shfaqet një dritare konfigurimi të bërthamës – thjesht zgjidhni Exit dhe kthehuni në konsolë, tani nuk kemi nevojë të konfigurojmë bërthamën.

Ekzekutojmë:

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

Kompilojmë bootloaderin:

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

Kompilojmë bërthamën:

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

Kompilojmë sistemin e skedarëve rrënjësor:

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

Përdoruesit e Linux-it do të duhet të kompilohet moduli i drejtorit:

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

Kompilojmë demo-n:

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

Pas kësaj, në direktorinë sim_open_sdk/output do të shfaqen disa skedarë të rinj:

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

Demo

Le t'i ngarkojmë demonstimin në modulin tonë dhe të shohim se çfarë ndodh.

Ngarkimi

Në direktorinë sim_open_sdk ne mund të shohim skedarin demo_app. E marrim atë dhe e transferojmë në rrënjën e diskut C në PC-në ku është lidhur Moduli. Më pas, hapim komandën e Windows (Win+R -> cmd) dhe shkruajmë:

C:>adb push C:demo_app /data/

Konsole na njofton:

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

Kjo do të thotë se skedari u dërgua me sukses në modul dhe na mbetet vetëm ta nisim atë. Mos të vonohemi.

Ekzekutojmë:

C:>adb shell

Zgjeroni të drejtat e skedarit të ngarkuar:

/ # cdhmod 777 /data/demo_app

Dhe fillojmë:

/ # /data/demo_app

Në këtë konsolë, moduli do të na njoftojë si vijon:

SDK_VER : SIM_SDK_VER_20191205
DEMO_VER: SIM_SDK_VER_20191205

Ju lutemi zgjidhni një opsion për të testuar nga artikujt e listuar më poshtë.

1. WIFI                       2. TELEFONAT VOCALE
3. THIRRJE TË DËNDUR                  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. DEL
Opsioni >   

Le të shikojmë IMEI-n e modulit, të hyni në 7 (kalimi në modin komandues) dhe pastaj të hyjmë në 5:

Ju lutem zgjidhni një opsion për të testuar nga artikujt e listuar më poshtë.

1. WIFI                       2. THIRRJE ZËRI
3. THIRRJE TATIME                  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. DILLO
Opsioni > 7

Ju lutem zgjidhni një opsion për të testuar nga artikujt e listuar më poshtë.

1. merr Versionin e Modulit         2. merr CSQ
3. merr CREG                   4. merr ICCID
5. merr IMEI                   6. merr CIMI
99. kthehu
Opsioni > 5
IMEI: 867584030090489

Ju lutem zgjidhni një opsion për të testuar nga artikujt e listuar më poshtë.

1. merr Versionin e Modulit         2. merr CSQ
3. merr CREG                   4. merr ICCID
5. merr IMEI                   6. merr CIMI
99. kthehu
Opsioni >

Kështu do të shohim IMEI-në e modulit.

Si përfundim

Shpresojmë se jemi në gjendje të ofrojmë një pasqyrë të përgjithshme se si të filloni për të punuar me modulit. Në artikujt e ardhshëm do të shqyrtojmë më në detaje mundësitë që ofron platforma SIM7600E-H, si dhe se si mund të përditësoni në distancë aplikacionin tuaj në modul.

Ju ftoj të bëni pyetje në komentet, si dhe të tregoni se cili aspekt i mundësive të modulit duhet të reflektohet në artikujt e ardhshëm.

Burimi: habr.com