|
时下的你，一定听说过物联网(IoT, Internet of Things)或万物互联(IoE, Internet of Everything)，这或许是互联网发展的趋势或者说是未来的演变格局。不过你可曾听说过Computer Things? Nextghing Co在推出自己的CHIP电脑时就这样宣称，虽然Computer Things这个概念现在尚未有明确的定义，按照Nextthing Co的说法，CHIP是一台这样的电脑：CHIP能用于正式的工作场合，内置的Gnumeric和AbiWord能帮你处理电子表格与文字处理;CHIP具备上网能力，内置IceWeasel浏览器，可以收发电子邮件，观看在线视频等;CHIP还支持大量的游戏。如果这些不能打动你，不妨再考虑下CHIP的尺寸及售价，CHIP的大小只有60.5X40.64X12.70mm，同时它的售价只有9美元! CHIP在Kickstarter上发起众筹时，原来只期望达到 $50,000的目标，不过现在已经达到了惊人的$2,071,927，这个数字目前还在增加。 到底有何奥妙? 咱们先来看看CHIP是个什么样子。 外观并不甚惊艳，开发板正面布满了各种元器件及模块。主要包括4GB NANA存储器，AXP209电源管理模块，RTL8723BS无线模块，2XUSB接口及一个复合音视频输出端子。 背面的全志R8处理器及512MB的DDR存储器。 侧面图，可以清晰看到USB及复合输出接口。 另一侧的接口，白色的是电池供电接口，CHIP可以使用电池来对它进行供电。 没有看到我们需要的HDMI，CSI/DSI等接口，这不是我们想要的!不急，我们来看看CHIP的设计理念及硬件分析。 第一个问题，CHIP是什么意思?其实CHIP的正式写法应该是：C.H.I.P.，Nextthing Co的回答很幽默：你说是啥就是啥!哈，好吧，咱不纠缠这个问题。 CHIP没有提供流行的HDMI或VGA接口，而是使用了比较古老的复合视频输出端子，这种接口在电视机上比较常见。Nextthing Co如是说，电视机是目前世界上最广泛使用的显示设备，大多数电视机上也包含了复合视频接口;其次，使用这种输出接口不需要支付使用许可费，省钱;最后，这种接口不占地，咱可以把开发板做得很小! 所以，连接设备时请先准备一根复合视频输出线，然后找个有复合视频接口的显示器或者电视机。当然对于HDMI或VGA的刚需用户来说，还是有选择的，Nextthing Co的官方商店提供了HDMI及VGA转换接口，强迫症也不用担心了。下面是官方商店的HDMI转换接口 如果想使用CHIP来玩游戏，可以选择Pocket CHIP套件 另外从GITHUB上看到了CHIP PRO的影子，估计不久就会有新货推出，值得期待!(截至本文发稿为止，官方网站上已看到CHIP Pro产品了，售价$49) 硬件方面，先来看CPU。 全志R8是面向物联网IOT、智能家居和可穿戴设备应用，基于ARM Cortex-A8。R系列包括R8、R16和R58，可以应对从低端到高端的物联网IOT云应用，采用LQFP176封装。R8集成了经典也可以说是老掉牙的MALI400 GPU。主要应用在游戏机外设、电子书、音视频播放及IoT模块等设备中。 R8支持丰富的外设，像GPIO、SPI、I2C等常规外设都有支持，另外还包括LCD、USB、CSI等，但是没有看到DSI接口。 NAND存储器的型号为TC58TEG5DCJTA00，这是东芝在2012年推出的一款存储模块，TSOP48封装，单片存储容量4GB。电源管理IC使用的是AXP209，AXP209 是高度集成的电源系统管理芯片，针对单芯锂电池(锂离子或锂聚合物)且需要多路电源转换输出的应用，提供简单易用而又可以灵活配置的完整电源解决方案，充分满足目前日益复杂的应用处理器系统对于电源精确控制的要求。AXP209 具有外部适配器和 USB 以及电池等三输入能力，支持可充电备用电池。 RTL-8723BS是一款WiFi+BT二合一模块,采用Realtek高性能芯片RTL8723BS，模块尺寸只有12(L)*12(W)*1.8(H)mm; 模块封装：LGA-44; WiFi连接方式：SDIO/GSPI接口,速率高达150Mbps,采用1T1R BT连接方式;对于蓝牙操作，符合蓝牙4.0+3.0高速(HS)要求，同时符合蓝牙2.1+增强数据速率(EDR;工作频段2.400GHz ~ 2.4835 GHz(ISM) 符合标准b/g/n。模块应用针对需要小封装、低功耗、多接口和操作系统支持的移动设备，比如PDA、上网本、平板电脑和游戏设备.选择模块。 DDR使用的是三星的K4B4G1646E，4GB DDR3内存，使用32Mbit x 16 I/Os x 8banks进行组织，96FBGA封装，最高2133Mb/sec数据传输。 从CHIP选用器件的角度来看，只能说实用至上，勉强够用吧。还有为了最大限度减少PCB的尺寸，许多元器件甚至使用了0201的规格，这对设计与测试来说是一大考验。 说了这么多，也该是实际体验一下具体的运行表现的时候了。 手头没有合适的视频线，不过这难不倒我们，HEADLESS也能体验GUI，不过先要将CHIP与网络连接起来，才能更好的体验，终端大法是第一步。
使用USB TTL线连接PC与CHIP，确认设备管理器中的串口号，拉出PUTTY软件，按115200/8/1的模式设置好，给CHIP上电，PUTTY上开始刷屏，如下
U-BOOT给出的硬件信息，看到实际的CPU型号识别为A13，512MB DRAM，4GB NAND。
使用默认的chip/chip用户名和密码登入CHIP系统，看到CHIP出厂时配置了DEBIAN JESSIE系统。 接下来要配置WIFI，让CHIP接入网络，REDHAT的nmcli是一个非常方便的命令行模式下配置WIFI的工具，如下配置CHIP的无线连接
很快就连接好，执行ifconfig命令，查看设备获取的IP地址
CHIP已获取到了IP地址，现在可以把USB TTL线扔掉了，接下来咱们使用网络来访问CHIP。至于桌面，可以使用远程桌面来查看。 在进入桌面之前，先来看下CPU信息，如下
没错，单核CPU，ARM-V7架构。 CHIP的桌面系统基于XFCE，这是一款轻量级的桌面管理系统，对硬件的需求较低，在很多嵌入式LINUX中被采用以保证较好的系统体验。
桌面的开始菜单，大致可以看到集成的软件还是不少，从办公应用到通信娱乐，正如官方宣称那样，开箱即用。
已安装好的AbiWord，用来代替功能更强大的LibreOffice
Gnumeric，一款轻量级的电子表格处理软件，完全胜任EXCEL处理工作需求。
WIFI配置工具，轻松将CHIP连接至现有的网络中。
蓝牙管理程序，简单扫描后发现了咱的HEXIWEAR手表，只是要实现通信的话，还需要相关的应用程序支持。 有趣的是，CHIP中还包括了一个minecraft游戏程序，不过通过远程桌面没有跑起来，估计是硬件加速不兼容的缘故。CHIP官方页面演示了在Pocket CHIP上玩minecraft的DEMO，如下
实际体验过程中，发现应用程序打开的速度比较慢，特别是FireFox浏览器，不过打开之后整体体验还算可以。 R8 CPU的主频为1GHZ，单核心，为了更具体的了解CPU性能，使用SYSBENCH来进行测试，
看到这个检测结果，估计有人会呵呵了，再放一张RPI2的测试图来进行比较
对比可以看到，R8应该与RPI2的单核心性能大致相当。 其实，CHIP不仅仅是一台极酷的超小型电脑，它还可以用来构建各种实用工程如远程控制、网络通信及与外设的各种交互，为此，CHIP也特意提供了相关的硬件接口供用户连接其它设备如传感器等。 CHIP提供了80针的GPIO，说实话，GPIO口多得有点让人惊讶，完整的GPIO映射如下
看到标注为LCD的引脚就是专门为配套的LCD接口设计的，这些GPIO在接了LCD后不能用作其它用途。标注为XIO的引脚是扩展引脚，来自一个专门的PCF8574A芯片，该芯片通过I2C接口与CPU连接，可以提供额外的8个GPIO接口，该设备的I2C设备地址为0X38。
这些接口的编程及访问都可以通过内核暴露的sysfs来进行访问，也可以使用官方的Python库来进行编程访问。不过这些库并没有集成到软件系统当中，而是以GIT的方式提供给用户，用户需要自行PULL下来编译安装，代码还给出了安装的教程及示例代码，对于Python 2.7，可以使用下列指令来安装Python库。 sudo apt-get update sudo apt-get install git build-essential python-dev python-pip flex bison -y git clone https://github.com/atenart/dtc cd dtc make sudo make install PREFIX=/usr cd .. git clone git://github.com/xtacocorex/CHIP_IO.git cd CHIP_IO sudo python setup.py install cd .. sudo rm -rf CHIP_IO 该库与RPi.GPIO库非常相似，指定GPIO的名称也非常方便，下图列出了部分可用的GPIO端口
Python库对GPIO、PWM、SPI及ADC都提供了支持。写一个简单的点灯程序非常容易，使用文本编辑器输入以下代码 import CHIP_IO.GPIO as GPIO GPIO.setup('CSID0', GPIO.OUT) GPIO.output('CSID0', GPIO.HIGH) 将LED灯连接到CSID0引脚，就可以查看效果了。 当然，Linux平台特性使得在CHIP上使用C/C++等其它开发语言来进行程序毫无压力，在基本熟悉了硬件工作模式后，就可以使用你自己喜欢的语言来控制和访问各种外设了。 不仅如此，CHIP还有更高级的玩法。 Nextthings Co为CHIP提供了完整的CHIP SDK，CHIP SDK为CHIP提供了一切所需。举个例子来说，你对现在CHIP上运行的操作系统不满意，怎么办，换! CHIP SDK可以帮你定制一个自己的Linux系统，如果你不需要GUI界面，或者想添加自己需要的功能模块，可以通过定制CHIP SDK的功能来实现。 CHIP SDK使用Vagrant来管理系统，这是一个轻量化、可移植的开发环境，使用Vagrant需要在Linux/Unix环境下使用，如果你没有，可以使用虚拟机来实现。关于CHIP SDK的具体操作，请参考官方文档。 CHIP给我的整体感觉，真正是太物有所值了!想想9美元的价格，这比一些MCU的单片采购价格还要低啊!前面硬件分析及实际测试中看到，R8的CPU确实性能一般，但一分钱一分货的道理大家都懂。与树莓派相比较而言，性能确实要差，但提供的软、硬件生态一点也不差，所差的只是大众的了解与接受程度!这里我也想说一句，国内也有类似的板卡供用户选择，只是提供的软件生态等方面相对来说要稍逊一筹，毕竟对于一个产品，硬件设计与制造只是其中的一部分，打造一个完整的软件生态链却是产品能够得以流行的极重要一环。最后再感慨一下，CHIP从众筹开始到正式发货，中间也历尽波折，产品发货日期一再延迟，可见产品开发也不是一蹴而就的事! 参考网站： CHIP KICKSTARTER: CHIP: GPIO: >>>特别推荐  |
|
|
