Превод чланка из инжењер Џорџ Хилијард
Може се кликнути
Ја сам инжењер уграђених система. У слободно време често тражим нешто што може да се користи у пројектовању будућих система или нешто из мојих интересовања.
Једна таква област су јефтини рачунари који могу да покрећу Линук, и што је јефтинији то боље. Тако сам ископао дубоку зечју рупу нејасних процесора.
Помислио сам: „Ови процесори су толико јефтини да се практично могу поклонити бесплатно.“ И после извесног времена дошла ми је идеја да направим голу картицу за Линукс у облику визит карте.
Када сам размислио о томе, одлучио сам да би то било стварно супер. Ја већ имам до , и имали су разне занимљиве могућности, као што су емулација флеш картица, трепереће сијалице, или чак бежични пренос података. Међутим, нисам видео визит карте са подршком за Линук.
Тако да сам себи направио један.
Ово је готова верзија производа. Комплетан минимални АРМ рачунар који покреће моју прилагођену верзију Линук-а направљену са Буилдроот-ом.
Има УСБ порт у углу. Ако га повежете са рачунаром, покреће се за око 6 секунди и видљив је као флеш картица и виртуелни серијски порт преко којег се можете пријавити у љуску картице. На флеш диску је РЕАДМЕ датотека, копија моје биографије и неколико мојих фотографија. Шкољка има неколико игара, Уник класике као што су фортуне и рогуе, малу верзију игре 2048 и МицроПитхон интерпретер.
Све ово се ради помоћу веома малог флеш чипа од 8 МБ. Боотлоадер стане у 256 КБ, кернел заузима 1,6 МБ, а цео роот фајл систем заузима 2,4 МБ. Због тога је остало доста простора за виртуелни флеш диск. Постоји и кућни директоријум у који се може писати у случају да неко уради било шта што жели да сачува. Све ово је такође сачувано на флеш чипу.
Цео уређај кошта мање од 3 долара. Довољно је јефтино да се поклони. Ако сте добили такав уређај од мене, то значи да највероватније покушавам да вас импресионирам.
Дизајнирајте и изградите
Све сам сам дизајнирао и саставио. То је мој посао и волим га, а велики део изазова је био проналажење довољно јефтиних делова за хоби.
Избор процесора је био најважнија одлука која је утицала на цену и изводљивост пројекта. После опсежног истраживања, изабрао сам Ф1Ц100с, релативно мало познат Аллвиннер процесор који је оптимизован за трошкове (тј. проклето јефтин). И РАМ и ЦПУ се налазе у истом пакету. Купио сам процесоре на Таобао-у. Све остале компоненте су купљене од ЛЦСЦ.
Наручио сам плоче од ЈЛЦ-а. Направили су 8 копија за мене за 10 долара. Њихов квалитет је импресиван, посебно за цену; није тако уредно као код ОСХПарка, али ипак изгледа добро.
Направио сам прву серију мат црне боје. Изгледале су прелепо, али су се врло лако запрљале.
Било је неколико проблема са првом серијом. Прво, УСБ конектор није био довољно дугачак да се безбедно уклопи у било који УСБ порт. Друго, флеш стазе су направљене погрешно, али сам ово заобишао савијањем контаката.
Након што сам проверио да ли све ради, наручио сам нову серију плоча; На почетку чланка можете видети фотографију једног од њих.
Због мале величине свих ових малих компоненти, одлучио сам да прибегнем поновном лемљењу . Имам приступ ласерском резачу, па сам га користио да исечем шаблон за лемљење из филма за ламинатор. Шаблона је испала прилично добро. Рупе пречника 0,2 мм за контакте процесора захтевале су посебну пажњу да би се обезбедила висококвалитетна производња – било је од кључне важности да се ласер правилно фокусира и одабере његова снага.
Друге плоче добро функционишу да држе плочу док наносите пасту.
Нанео сам пасту за лемљење и ручно позиционирао компоненте. Уверио сам се да се олово нигде не користи у процесу - све плоче, компоненте и паста испуњавају стандард - да ме не мучи савест када их делим људима.
Направио сам малу грешку са овом серијом, али паста за лемљење опрашта грешке и све је прошло добро
Свакој компоненти је требало око 10 секунди да се позиционира, тако да сам покушао да број компоненти буде што мањи. Више детаља о дизајну карте можете прочитати у другом .
Списак материјала и цена
Држао сам се строгог буџета. И визит карта је испала како је замишљена - не смета ми да је дам! Наравно, нећу је дати свима, јер је за израду сваке копије потребно време, а моје време се не узима у обзир у цени визиткарте (некако је бесплатно).
Компонента
Цена
Ф1Ц100с
$1.42
ПЦБ-
$0.80
8МБ фласх
$0.17
Све остале компоненте
$0.49
Укупно
$2.88
Наравно, постоје и трошкови које је тешко израчунати, као што је испорука (пошто је распоређена на компоненте намењене за неколико пројеката). Међутим, за плочу која подржава Линук, то је дефинитивно прилично јефтино. Овај преглед такође даје добру представу о томе колико кошта компаније да направе уређаје у најнижем ценовном сегменту: можете бити сигурни да то кошта компаније чак и мање него што кошта мене!
Могућности
Шта да кажем? Картица покреће веома огољени Линук за 6 секунди. Због облика и цене, картица нема И/О, мрежну подршку, нити било какву значајну количину простора за складиштење за покретање тешких програма. Ипак, успео сам да угурам гомилу занимљивих ствари у слику фирмвера.
УСБ
Било је много кул ствари које су се могле урадити са УСБ-ом, али ја сам изабрао најједноставнију опцију тако да је већа вероватноћа да ће људи успети ако одлуче да испробају моју визит карту. Линук дозвољава картици да се понаша као „уређај“ са подршком . Узео сам неке од драјвера из претходних пројеката који су укључивали овај процесор, тако да имам приступ свим функционалностима УСБ оквира гаџета. Одлучио сам да емулирам унапред генерисани флеш диск и дам приступ љусци преко виртуелног серијског порта.
Схелл
Након што се пријавите као роот, можете покренути следеће програме на серијској конзоли:
- рогуе: класична Уник авантуристичка игра пузања по тамницама;
- 2048: једноставна игра 2048 у режиму конзоле;
- богатство: излаз разних претенциозних изрека. Одлучио сам да не укључујем целу базу података овде да бих оставио простор за друге карактеристике;
- : Веома мали Питхон интерпретер.
Емулација флеш диска
Током компилације, алати за прављење генеришу малу ФАТ32 слику и додају је као једну од УБИ партиција. Линук гаџет подсистем представља његов рачунар као уређај за складиштење.
Ако сте заинтересовани да видите шта се појављује на флеш диску, најлакши начин да то урадите је читањем . Ту је и неколико фотографија и мој животопис.
Ресурси
Извори
Моје Буилдроот стабло је постављено на ГитХуб - . Постоји код за генерисање НОР флеш слике, који се инсталира помоћу УСБ режима преузимања процесора. Такође има све дефиниције пакета за игре и друге програме које сам гурнуо у Буилдроот након што сам све прорадио. Ако сте заинтересовани да користите Ф1Ц100с у свом пројекту, ово би била одлична полазна тачка (слободно ).
користио сам Линук в4.9 за Ф1Ц100с од Иценови-а, мало редизајниран. Моја картица ради скоро стандардно в5.2. На ГитХуб-у је - .
Мислим да данас имам најбољи порт за У-Боот за Ф1Ц100с на свету, а такође је делимично заснован на Иценови-јевом раду (изненађујуће, навођење У-Боот-а на правилан рад био је прилично фрустрирајући задатак). Можете га добити и на ГитХуб-у - .
Документација за Ф1Ц100с
Нашао сам прилично оскудну документацију за Ф1Ц100, и постављам је овде:
- – опште информације и пиноут.
- – дефиниције регистра за Ф1Ц600, који је заправо исти Ф1Ц100с, али је преименован са декларисаном подршком за Линук (ха!).
- Активно сам позајмио информације са дијаграма од – развојна плоча коју сам користио за конфигурисање софтвера.
Учитавам га за оне који су радознали. .
Закључак
Научио сам много током развоја овог пројекта - то је био мој први пројекат који користи пећницу за лемљење рефлов. Такође сам научио како да пронађем ресурсе за компоненте са лошом документацијом.
Користио сам своје постојеће искуство са уграђеним Линуком и искуством у развоју плоча. Пројекат није без мана, али добро показује све моје вештине.
За оне који су заинтересовани за детаље рада са уграђеним Линуком, предлажем да прочитају моју серију чланака о томе: . Тамо детаљно говорим о томе како да креирам софтвер и хардвер од нуле за мале и јефтине Линук системе, слично мојој визит картици.
Извор: ввв.хабр.цом