Witam, niedawno Raspberry Pi fundation wypuściło na rynek nowe wersje swojego miniaturowego komputera A+ i B+. Czym różnią się poszczególne wersje można znaleźć bez problemu w internecie, także nie będę się na ten temat rozpisywał. Zaznaczę tylko, że wersja A+ jest uproszczoną i (teoretycznie) tańszą wersją maliny pozbawianą układu smsc95xx (Hub 4xUSB 2.0 + Ethernet), posiadającą tylko jeden port USB i pozbawioną karty sieciowej. Opracowany przez mnie tutorial jest przeznaczony dla posiadaczy wszystkich wersji RPI, jeśli posiadamy wersję B lub B+ to uzyskamy dodatkowy interfejs sieciowy, dzięki któremu możemy zbudować na naszej malinie np Router. Natomiast posiadacze wersji A i A+ zyskają interfejs sieciowy którego wcześniej brakowało, więc korzyści z jego posiadania są oczywiste
Cel: Uruchomić popularny moduł ethernet (przeznaczony dla Arduino) oparty na układzie ENC28J60 w systemie Raspberry Pi.
Słowem wstępu: Uruchomienie enc28j60 w raspberry pi (Raspbian) wymaga przekompilowania kernela, z uwagi na fakt, że kompilacja kernela na samej malinie może trwać godzinami, to my zrealizujemy to na dowolnej maszynie x86/64 z użyciem cross-kompilacji dzięki czemu uwiniemy się dość szybko (ok 30 minut), a przy okazji przybliżę Wam proces cross-kompilacji, który na pewno nie raz się przyda gdy trzeba będzie dołożyć nowy moduł do kernela
Ok, zaczynamy!
Na początek co potrzebujemy:
1. Raspberry Pi (dowolny model) z najnowszym firmwarem (Raspbian). Możemy go pobrać z oficjalnej strony raspberry: http://www.raspberrypi.org/downloads/
Natomiast jeśli posiadamy starszą wersję musimy ją zaktalizować do najnowszej poleceniami rpi-update, apt-get update, apt-get upgrade, apt-get dist-upgrade aż do skutku..
2. Moduł ethernet oparty o układ enc28j60. Można bez problemu kupić go na naszym rodzimym portalu aukcyjnym za bardzo rozsądne pieniądze. Moduł ten zwykle sprzedawany jest z przeznaczeniem dla platformy Arduino. Można też samodzielnie zaprojektować płytkę lub złożyć układ na płytce prototypowej z pomocą noty katalogowej tego układu, który jest bardzo prosty.
UWAGA: Układ (i moduł też) enc28j60 zasilany jest napięciem 3.3V. Należy o tym pamiętać podłączając moduł do raspberry lub projektując samemu układ!
3. System linux (ja zalecam Debiano-podobne, w tutorialu korzystam z Ubuntu 14.04 LTS). System zainstalowany bezpośrednio na komputerze lub w formie wirtualnej maszyny lub jako zdalny serwer przez ssh - Ważne jest, żeby był aktualny i żebyśmy posiadali do niego dostęp na wysokich prawach. Kolejną ważną rzeczą jest posiadanie odpowiednich bibliotek wymaganych do kompilacji kernela (Nie jestem ich pewien):
Code: bash
Log in, to see the code
TUTORIAL:
I) Kroki wykonujemy na komputerze:
1. Przygotowujemy katalog roboczy, najlepiej w katalogu użytkownika ( U mnie "pi") :
Code: bash
Log in, to see the code
2. Wchodzimy do katalogu i pobieramy źródła najnowszego kernela dla raspberry (W chwili pisania tutoriala 3.12.34), najnowszą wersję kompilatorów i narzędzi do cross-kompilacji (tzw. toolchain) i tworzymy katalog dla przyszłych modułów:
Code: bash
Log in, to see the code
3. Ustawiamy zmienne środowiskowe na czas kompilacji (UWAGA: wylogowanie się z terminala spowoduje skasowanie ustawionych zmiennych, więc trzeba je ponownie ustawić jeśli przerwiemy pracę w trakcie tutoriala!):
Code: bash
Log in, to see the code
4. Wchodzimy do katalogu ze źródłami kernela. Musimy pobrać i wypakować plik config.gz z działającej maliny. W tym celu łączymy się z naszym raspberry albo przez ssh albo kopiujemy lokalnie plik
"/proc/config.gz" z maliny na nasz komputer do katalogu ze źródłami kernela "/home/pi/rpi_kernel/linux/". Następnie wypakowujemy config poleceniem:
Code: bash
Log in, to see the code
5. Musimy teraz zmodyfikować kilka plików aby wskazać, że do portu SPI naszej maliny będzie podłączony układ enc28j60 o określonych parametrach, że moduł enc28j60 ma reagować na przerwanie wywołanie zboczem opadającym na określonym pinie GPIO i w końcu, że w ogóle chcemy kompilować taki moduł:
- Edytujemy plik /home/pi/rpi_kernel/linux/arch/arm/mach-bcm2708/bcm2708.c Szukamy w pliku ciągu "bcm2708_spi_devices[]" i zmieniamy tak, by wyglądało jak poniżej:
Code: cpp
Log in, to see the code
- Edytujemy plik /home/pi/rpi_kernel/linux/drivers/net/ethernet/microchip/enc28j60.c i szukamy w nim linijki z ciągiem "request_irq" i zmieniamy tak jak poniżej:
Code: cpp
Log in, to see the code
- Edytujemy wypakowany wcześniej przez nas plik ".config" /home/pi/rpi_kernel/linux/.config i szukamy ciągu "enc28j60". Powinniśmy znaleźć wyremowaną linijkę "# CONFIG_ENC28J60 is not set" lub coś w ten deseń. Zmieniamy tą linijkę na dwie:
CONFIG_ENC28J60=m
CONFIG_ENC28J60_WRITEVERIFY=y6. Czyścimy dla pewności źródła kernela wydając polecenie (będąc w głównym katalogu ze źródłami /home/pi/rpi_kernel/linux/)
Code: bash
Log in, to see the code
7. Konfigurujemy nasze źródła pod dyktando pliku .config:
Code: bash
Log in, to see the code
8. Kompilujemy kernela! Może to potrwać trochę czasu w zależności od tego na jakim sprzęcie pracujemy, ale polecam po wydaniu następujących poleceń zrobić sobie kawę
. Jeśli pracujemy na maszynie wielordzeniowej (a pewnie tak jest) dodajemy parametr "-j ilość_rdzeni+1"
Code: bash
Log in, to see the code
9. Jeśli kompilacja zakończyła się bez błędów a w katalogu /home/pi/rpi_kernel/linux/arch/arm/boot/ znajduje się plik "zImage" to możemy "zainstalować" skompilowane moduły do przygotowanego wcześniej katalogu:
Code: bash
Log in, to see the code
10. Przechodzimy do katalogu z tool-chainem i używając skryptu "imagetool-uncompressed.py" generujemy sobie plik obrazu kernela:
Code: bash
Log in, to see the code
11. Przygotowujemy i kopiujemy powstałe pliki do naszej maliny, możemy po prostu wyjąć kartę SD i zamontować ją w naszym komputerze, możemy kopiować przez scp albo mc lub przenieść za pomocą pendriva. Najpierw jednak usuwamy niepotrzebne symlinki z katalogu "modules":
Code: bash
Log in, to see the code
Kopiujemy z komputera do raspberry nadpisując pliki i katalogi (dla bezpieczeństwa dobrze stare skopiować gdzieś na bok):
/home/pi/rpi_kernel/tools/mkimage/kernel.img -------> /boot/kernel.img
/home/pi/rpi_kernel/modules/lib/firmware -------> /lib/firmware
/home/pi/rpi_kernel/modules/lib/modules -------> /lib/modules
12. Wyłączamy malinę i przystępujemy do przyłączenia modułu enc28j60 do odpowiednich pinów GPIO:
ENC - RPi
=======
VCC - 3v3 (np pin 1)
GND - GND (np pin 9)
CS - CE0 (gpio 8 / pin 24)
SI - MOSI (gpio 10 / pin 19)
SCK - SCKL (gpio 11 / pin 23)
SO - MISO (gpio 9 / pin 21)
INT - GPIO25 (pin 22) 
13. Podłączamy kabel sieciowy do modułu i włączamy malinę. Jeśli wszytko jest w porządku diody od ethernetu powinny się zaświecić a po załadowaniu systemu ukaże się nam nowy świeży i pachnący interfejs sieciowy
:
Code: bash
Log in, to see the code
W pliku /proc/interrupts powinna być linijka potwierdzająca istnienie przerwania z enc28j60:
195: 10968 GPIO enc28j60A w logach powinniśmy zobaczyć coś takiego:
Dec 18 13:41:05 rpi-devdev kernel: [ 7.830397] enc28j60 spi0.0: enc28j60 Ethernet driver 1.01 loaded
Dec 18 13:41:05 rpi-devdev kernel: [ 7.854188] net eth0: enc28j60 driver registered
Dec 18 13:41:05 rpi-devdev kernel: [ 23.929625] net eth0: link down
Dec 18 13:41:05 rpi-devdev kernel: [ 23.929682] net eth0: normal mode
Dec 18 13:41:05 rpi-devdev kernel: [ 23.929748] net eth0: normal mode
Dec 18 13:41:05 rpi-devdev kernel: [ 23.929907] net eth0: multicast mode
Dec 18 13:53:09 rpi-devdev kernel: [ 733.122972] net eth0: link up - Half duplex
UWAGA: Jeśli enc28j60 dołączamy do Raspberry Pi w wersjach z wbudowaną kartą sieciową to zobaczymy nowy interfejs jako eth1 a nie eth0!
Podsumowanie:
Moduł enc28j60 przetestowałem przez kilka dni jako karta sieciowa i sprawuje się bardzo dobrze i stabilnie. Pingi są niskie a transfer danych przetestowany za pomocą narzędzia iperf wykazał przepustowość tej karty na ok 3Mbps w obydwu kierunkach. Nie jest to powalająca wartość, ale po podstawowych zadań wystarczająca.
Mam nadzieję, że tutorial się komuś przyda, a Wy dacie mi znać czy się udało
Na koniec jeszcze źródła którymi się posiłkowałem:
http://elinux.org/Raspberry_Pi_Kernel_Compilation
http://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=44&t=18397
http://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=44&t=57157
Pozdrawiam,
DjExit
Cool? Ranking DIY
GZK Włącz SPI i odłącz wszystkie inne karty sieciowe przed uruchomieniem. U mnie moduł jądra nie startuje kiedy mam podłączoną kartę np. USB WiFi.
