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Hardware-PWM für Foxboard G20

aquo — Wed, 23 Feb 2011 21:30:57 +0000

Für bestimmte Anwendung, wie zum Beispiel die Steuerung von Gleichstrommotoren über einen Motortreiber, werden häufig PWM-Signale benötigt. Sollen diese mit Mikroprozessoren erzeugt werden ist die Umsetzung meist relativ einfach, da direkt PWM-Ausgänge genutzt werden können und diese einfach zu programmieren sind. Wenn das erzeugende System (z.B. Foxboard G20 mit ARM9) mit einem Betriebssystem wie Linux versehen ist, dann ist die Umsetzung von PWM-Ausgängen meist aufwendiger. Viele Lösungen nutzen dann das GPIO-Interface und erzeugen das PWM-Signal über ein Programm im Userspace. Diese Technik wird auch als Bit-Banging bezeichnet, da hier jede Veränderung am Pin in Software realisiert werden muss. Damit kann allerdings das Timing nur unzureichend eingehalten werden und es sind auch nur geringe Träger-Frequenzen möglich.

Besser Ergebnisse erzielt man mit einem PWM-Treiber, der die Timer-Einheiten des ARM9-Prozessors, in diesem Fall des Atmel AT91SAM9G20 nutzt. Im vorliegenden Kernel-Modul für das Foxboard G20 wird ein zwei-kanaliger 12-Bit-PWM-Generator mit Trägerfrequenz um die 10 kHz prototypisch umgesetzt. PWM0 ist an J7 Pin 9 verfügbar, PWM1 liegt an J7 Pin 10 an. Für die Signalmasse kann jeder Massepin genutzt werden.

Zum Kompilieren des Moduls muss das richtige Verzeichnis mit den Kernelquellen (vorkonfiguriert und kompiliert) in make_modul.sh eingetragen werden, momentan ist der Quellcode für Kernel 2.6.31 angepasst und es wird ein Cross-Compiler genutzt. Nach dem Kompilieren kann das Kernel-Modul auf das Zielsystem aufgespielt werden, das Laden erfolgt mit insmod.

Das Setzen des Duty-Cycle kann dann mit

echo 2048 > /sys/devices/platform/atmel_pwm/pwm0

beziehungsweise

echo 2048 > /sys/devices/platform/atmel_pwm/pwm1

durchgeführt werden. Für den Duty-Cycle können Werte im Bereich 1-4096 genutzt werden, dies entspricht einem Duty-Cycle zwische 0% und 100%.

Der Quellcode für den Hardware-PWM-Treiber steht unter at91_g20_pwm.tar.gz zur Verfügung.

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FOX Board G20

Diplomarbeit

aquo — Mon, 21 Apr 2008 19:06:06 +0000

Seit heute schreibe ich offiziell an meiner Diplomarbeit. In den nächsten vier Monaten werde ich das Thema “Entwicklung einer Prüfsoftware auf einer embedded i.MX31-Plattform mit Betriebssystem Linux” bearbeiten. Es geht darum, für ein Embedded-Board mit i.MX31-Mikrocontroller und sehr vielen unterschiedlichen Schnittstellen (CAN, Ethernet, USB als Host und als Client, mehrere Displayschnittstellen) und Onboard-Peripherie (verschiedene Flashspeicher, RTC und produktspezifische Schaltkreise) eine Software zu schreiben, die alle Komponenten ansteuert und auf Funktionalität testet. Das Ganze passiert in der Nähe von Ravensburg, deswegen wohne ich auch seit sechs Wochen zeitweise in Weingarten.

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Chumby

aquo — Wed, 28 Feb 2007 06:46:37 +0000

Chumby (Bilder hier), ein kompaktes Gerät das sich wie ein Wecker verhalten kann, ist ein Eingebettetes System mit WLAN-Anschluss. Das Hardware-Layout für das Gerät ist frei und sollte bei Anmeldung zugänglich sein. Leider wird in den Bedingungen der Anmeldung zu viel von Payment geredet, so das ich mich nicht angemeldet habe.

Hauptzweck des Gerätes soll sein, kleine Applikationen, die in Adobe Flash entwickelt, sind anzuzeigen. Beispielapplikationen sind ein Wecker, Wetteranzeige, Flickr-Bilder, Google-News usw.

Technisch setzt das Gerät auf einen Freescale iMX21 266MHz ARM9 controller, hat 32MB SDRAM, 64 MB NAND FLASH, einen 320×240 3.5-inch Touchscreen mit 12Hz, Stereo 2W Lautsprecher, einen Audio-Ausgang und Mikrophone-Eingang, einen USB-Anschluss und eine WLAN-Karte.

Auf dem Gerät läuft Linux 2.4.20, eine Toolchain und die Kernelquellen sind auch verfügbar. Weitere Experimente habe ich noch nicht durchgeführt, da ich keine Hardware besitze. Chumby Industries scheint aber Probeexemplare unter das Volk zu bringen oder bringen zu wollen, auf der Seite gibt es ein entsprechendes Angebot für “alpha-geek hacker”

Was mir bei Analyse der Chumby-Seiten fraglich geblieben ist, ist das Format der Images für Chumby und das integrierte System zum Digital-Rights-Management. Ziel ist wohl, einen Abomechanismus mit dem Gerät zu verkaufen.

Irgendwann im März soll es das dann auch zu kaufen geben. Das könnte durchaus ein Hype werden, wenn der angestrebte Preis von 150$ erreicht wird und es auch ohne Abo geht.

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Asus WL-500g Premium mit OpenWrt Kamikaze

aquo — Fri, 16 Feb 2007 22:11:17 +0000

Ich habe zu Testzwecken einen WLAN-Router von Asus erworben. Es handelt sich um das Modell Asus WL-500g Premium mit 8 MB Flash-Speicher und 32 MB RAM sowie zwei USB-Ports. Preislich liegt das Gerät bei ungefähr 70 Euro bei Ebay. Der WLAN-Router lässt sich mit OpenWRT unter Linux betreiben.

Betrieben wird das Gerät von mir unter der neuen Entwicklungsversion von OpenWrt mit dem Namen Kamikaze.
Die Quellen dafür bekommt man durch einen Checkout aus dem Subversion-Repository.

svn co https://svn.openwrt.org/openwrt/trunk/

Anschließend führt man im trunk/-Verzeichnis die Konfiguration des Firmware-Build-Prozesses mit

make menuconfig

aus und baut die Firmware mit

make

Um den Router zu Flashen benötigt man einen tftp-client, es wird atftp empfohlen. Unter Gentoo installiert man

emerge atftp

Nun muss man als Erstes den Router in den Diagnose-Modus versetzen:

Entfernen der Versorgungsspannung.
Drücken des RESET-Tasters (nicht der rote EZSETUP) mit einem Stift/Feinschraubenzieher während des Einschaltens für ein paar Sekunden.
Loslassen des RESET-Tasters.

Man erkennt das der Router im Diagnosemodus ist daran, dass die POWER-LED langsam blinkt. Der Router befindet sich nun im Bootloader CFE (Common Firmware Environment). Nun führt man folgendende Eingaben in dem Verzeichnis durch, in dem das Image der Firmware liegt ( z.B. trunk/bin )

# atftp
connect 192.168.1.1
mode octet
trace
timeout 1
put openwrt-brcm-2.4-squashfs.trx

Das Image wird jetzt auf den Router übertragen.

Achtung: Nach Übertragung muss der Router noch mindestens 6 Minuten eingeschaltet bleiben, da das Image erst nach dem übertragen in den Flash geschrieben wird. Der Router startet nach Beenden des Schreibvorgangs nicht automatisch neu: Man wartet also lieber ein wenig länger und führt dann einen Reset durch.

Nun sollte man sich mit telnet auf 192.168.1.1 verbinden können und mit passwd ein root-Passwort für die Nutzung von ssh setzen können. Das Default-Passwort für root ist nicht gesetzt, der Zugang über ssh funktioniert aber erst nach dieser Aktion.
Wenn alles funktioniert bekommt man einen Prompt und ein kleines eingebettes Linux-System für wenig Geld:

# uname -a
Linux OpenWrt 2.4.34 #2 Thu Feb 15 20:47:24 CET 2007 mips unknown

Um den vollständigen Leistungsumfang des Gerätes nutzen zu können muss man noch ein paar spezielle Aktionen durchführen, zum Beispiel muss noch die volle Menge des Speichers nutzbar gemacht werden.

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AVR Butterfly

aquo — Wed, 17 Jan 2007 20:53:24 +0000

Der AVR Butterfly ist eine Evaluationsumgebung für den Mikroprozessor ATmega169 von Atmel.

Die Ausstattung an Schnittstellen und Sensor ist für so ein kleines und günstiges System recht beachtlicht. Für um die 20 Euro bekommt man ein 6-stelliges LCD, einen 4-Wege-Taster mit Druckknopf, 512 kByte Flash-Speicher, Licht- und Temperatursensor, einen Piezo-Schallwandler und einen Zugang über serielle Schnittstelle (mit Pegelwandler auf dem Board). Als weitere Kommunikationspfade mit dem System kann man JTAG, SPI und I2C nutzen. Zudem arbeitet der Butterfly sehr stromsparend und ist mit einer Lithium-Batterie autark spannungsversorgt.

Das System ist in C programmierbar, einen entsprechenden Compiler und Werkzeuge zur Datenübertragung auf das System gibt es auch für Linux.

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