Na čo sú jednodoskové počítače? Aká nízka by mala byť spotreba energie vyvíjaného systému? Iní výrobcovia jednodoskových počítačov

Pred pár hodinami bola na stránke Kickstarter ukončená zbierka na vydanie jednodoskového počítača UP Core, ktorý jeho tvorcovia nazývajú najmenším jednodoskovým počítačom na štvorjadrovom x86 kompatibilnom procesore.

Developerom sa podarilo vyzbierať viac ako 50-tisíc eur, čo je päťnásobok cieľovej sumy. Minimálny príspevok na kvalifikáciu do UP Core bol 69 eur.

Toto množstvo sa odhaduje pre počítač pracujúci na frekvencii do 1,84 GHz. Obsahuje grafiku Intel HD 400. DDR3L-1600 RAM má 2 GB, eMMC flash pamäť má 16 GB. K dispozícii sú tiež možnosti 4GB RAM, 32GB alebo 64GB flash.

Výbava UP Core zahŕňa obrazové výstupy HDMI a eDP, rozhranie MIPI-CSI pre pripojenie kamier (2 a 4 riadkové), USB 3.0 a USB 2.0, Wi-Fi 802.11b/g/n a Bluetooth 4.0 LE. Všetky komponenty sú umiestnené na doske s rozmermi 56,5 x 66 mm.

Je zabezpečené rozšírenie o dcérske dosky, na ktoré slúži 100-pinový konektor. Jedna z dosiek je určená pre vysokorýchlostné rozhrania PCIe, Gigabit Ethernet a USB 3.0 a druhá je určená pre RS-232/422/484, I2C, I2S a GPIO. Dostupnosť špecifikácií rozširujúceho slotu umožní tým, ktorí si chcú vytvoriť svoje vlastné dosky.

Ryža. 1. Vonkajší pohľad na počítač PC / 104 s dcérskymi kartami

Výpočtové systémy dnes prenikli do všetkých sfér ľudského života: vysokovýkonné vstavané systémy sa používajú v úplne iných oblastiach, od riadenia výrobných liniek až po medicínske zariadenia. Pre správnu voľbu v prospech konkrétneho vstavaného systému je potrebné v prvom rade analyzovať také ukazovatele, ako je výkon a architektúra procesora, implementované rozhrania, spotreba energie, použitý softvér (softvér), náklady a čas vývoja.

Je jasné, že proces navrhovania je čoraz zložitejší. Používané vstavané systémy často potrebujú podporovať špecifické rozhrania požadované softvérom koncového používateľa, pracovať pri extrémnych teplotách a poskytovať nízku spotrebu energie s vysokým výkonom vo vzdialených a bezobslužných zariadeniach s primeranou spoľahlivosťou.

Dizajnéri musia byť oboznámení s technickými, organizačnými a obchodnými problémami, ktoré ovplyvňujú dizajn, aby mohli vybrať optimálne riešenie. Po správnom posúdení všetkých konštrukčných požiadaviek inžinieri nakoniec vyberú najvhodnejší tvarový faktor pre zostavenie systému. Technické, organizačné a obchodné nuansy môžu mať rovnakú prioritu pri určovaní algoritmu návrhu systému, preto by ich mal vývojár brať do úvahy ako celok: napríklad výkon procesora, súbor rozhraní a čas vývoja, opakované a jednorazové. časové náklady inžinierskych prác by sa mali zohľadniť rovnakým spôsobom. , možnosť aktualizácie, ako aj ďalšie faktory. Upozorňujeme, že podrobné technické zadanie pomôže výrazne znížiť počet možných možností vývoja systému v každom konkrétnom prípade.

Aký je najlepší tvarový faktor pre vyvíjaný systém?

Jednodoskové počítače a procesorové moduly môžu ponúkať podobné možnosti, pričom predpokladajú veľmi odlišné konštrukčné cesty na dosiahnutie požadovaného výkonu. Dlhodobý dopad rozhodnutia je významný a spája zvolený tvarový faktor so životným cyklom produktu. Výber tvarového faktora na zostavenie systému môže výrazne obmedziť požiadavku na kompatibilitu s existujúcimi systémami, na rozdiel od budovania systému od začiatku.

Jednodoskové počítače sú riešením na kľúč, ktoré v prípade použitia procesorových modulov na vytvorenie nosnej dosky eliminuje fázu vývoja a výroby, preto sa systémoví dizajnéri sústreďujú len na softvérové ​​problémy. Toto riešenie vám umožňuje uviesť produkty na trh čo najrýchlejšie, no má aj vyššie náklady. Keďže jednodoskové počítače sú vyrábané s ohľadom na maximálne možné uspokojenie všetkých požiadaviek zákazníka, nemožno sa vyhnúť redundancii v podporovaných rozhraniach: ich počte, veľkosti inštalovanej pamäte a pod. použitej v tomto systéme. Po odstránení z výroby budete musieť aktualizovať svoj systém, berúc do úvahy rozdiely medzi novým počítačom a zastaraným, napríklad iné umiestnenie konektorov rozhrania na doske počítača. Na embedded trhu sa široko používajú tieto jednodoskové tvarové faktory: 3,5 ″ (146 × 102 mm), 2,5 ″ (100 × 72 mm, alternatívny názov Pico ITX) a PC / 104 (96 × 90 mm) .. .

Osobitná pozornosť by sa mala venovať jednodoskovým počítačom štandardu PC / 104. Dcérske dosky, alebo rozširujúce moduly pre počítače PC / 104 majú rovnaké rozmery 96 × 90 mm ako doska počítača a sú s ňou kombinované pevne definované rozhrania (obr. 1) PCI, PCI Express (PCIe) a ISA (v staršie verzie). Štandard PC / 104 vám teda umožňuje vyhnúť sa potrebe vlastného vývoja nosnej dosky a optimálnejšie nakonfigurovať váš počítač pomocou modulov od rôznych výrobcov. Je potrebné poznamenať, že počas dlhej existencie štandardu PC / 104 mnohí výrobcovia vyvinuli obrovské množstvo modulov, ktoré sa líšia účelom a funkciami. Dodatočnú voľnosť od konkrétnej počítačovej dosky poskytuje skutočnosť, že v PC / 104 sú konektory rozhrania na skrini pripojené k počítačovej doske alebo rozširujúcemu modulu pomocou káblov. Obmedzením pri použití jednodoskových počítačov PC / 104 je použitie procesorov s nízkou spotrebou. Spotreba jednodoskového počítača PC / 104 by nemala byť väčšia ako 25 W, a to z dôvodu obmedzenia záťaže použitých konektorov board-to-board v štandarde PC / 104. Ďalším problémom je, že procesory sa používajú hlavne s architektúrou x86 kvôli rozhraniam používaným v štandarde PC / 104. V nedávnej dobe začali procesory ARM používať rozhranie PCIe a predtým, na použitie ARM v jednodoskových počítačoch PC / 104, bolo potrebné použiť ďalšie mikroobvody na implementáciu rozhraní PCI, PCIe a ISA.

Moduly procesora (obrázok 2), ako komponenty namontované na PCB, optimálne eliminujú redundanciu systému. Vývojár môže čo najpresnejšie sledovať požiadavky technickej úlohy s prihliadnutím na veľkosť dosky plošných spojov, jej tvar, rozmiestnenie rozhraní a typy použitých konektorov a zároveň použiť len tie periférie na nosná doska, ktoré sú potrebné pre tento systém. Vďaka štandardizácii modulov je možné jednoducho modifikovať systém výmenou modulov na nosnej doske. Jednoduchou výmenou modulu je teda možné doladiť systém podľa požiadaviek zákazníka a vydať verzie systému s viac či menej výkonnými procesormi alebo dokonca zmeniť architektúru procesora. Vďaka zameniteľnosti modulov je jednoduché aktualizovať systém, keď sa objavia nové procesory, čo tiež predlžuje životný cyklus produktu, zbavuje ho zastarania a ukončenia prevádzky konkrétneho modulu a eliminuje závislosť od jedného výrobcu.

Ryža. 2. Typy procesorových modulov

Rovnako ako pri jednodoskových počítačoch štandardu PC / 104 sa pri procesorových moduloch zohľadňuje obmedzenie napájania. Neexistujú žiadne prísne štandardy pre moduly COM Express, ale hodnota spotreby energie je určená charakteristikami konektorov board-to-board. To zodpovedá približne 50 W pre moduly Type 2, Type 6 a Type 7 a 25 W pre typ 10 (Mini COM Express), keďže tento typ modulu používa na rozdiel od predchádzajúcich len jeden konektor. Spotreba energie modulu je prísne obmedzená štandardmi Qseven - do 12 W a SMARC (Smart Mobility ARChitecture) - do 15 W. ...

Aká nízka by mala byť spotreba energie vyvíjaného systému?

Výkon procesora priamo súvisí so spotrebou energie: procesory s nižším výkonom vyžadujú menej energie. Okrem toho výber procesora závisí aj od systému chladenia. Aktívny chladiaci systém ukladá menej obmedzení, čo vám umožňuje vybrať si procesor s požadovaným výkonom. Keď je systém obmedzený pasívnym chladením bez ventilátora, prioritou budú procesory s nízkou spotrebou energie a výkon procesora bude potrebné obetovať kvôli obmedzeniam na parametre hmotnosti a veľkosti chladiaceho systému.

V oblasti nízkej spotreby počítača so súborom zložitých inštrukcií (CISC) platforma x86 historicky prehrala v porovnaní s architektúrou počítača so zníženým súborom inštrukcií (RISC), na ktorej sú postavené procesory ARM. Jednoduchšia architektúra ARM má menšiu plochu matrice a spotrebuje výrazne menej energie. Táto výhoda umožnila týmto procesorom zaujať vedúce miesto medzi formovými faktormi s minimálnou veľkosťou. Štandardy Qseven a SMARC boli pôvodne vyvinuté s ohľadom na architektúru ARM. Napriek tomu vývoj platformy x86 pokračuje a dnes majú vývojári prístup k modelom x86 s nízkou spotrebou. Nové procesory poskytujú lepší výkon ako predchádzajúca generácia x86 pri spotrebe menej ako 10 W. To umožnilo použitie nových procesorov x86 s nízkou spotrebou v moduloch Qseven a SMARC a vytvorenie nového modulu COM Express Mini (Typ 10), ktorý poskytuje kontinuitu štandardu COM Express v menšom module.

Výber operačného systému a softvéru

Operačný systém ovplyvňuje výber architektúry procesora inštalovaného na module alebo v jednodoskovom počítači. Naopak, ak je technik obmedzený vo výbere operačného systému, môže to ovplyvniť výber použitého procesora.

Linux je najuniverzálnejší operačný systém. Podporuje procesory x86 aj ARM. ARM sa tradične spoliehal na Linux a na ňom postavený Android. Až nedávno Microsoft portoval Windows na architektúru ARM. Mnoho výrobcov jednodoskových počítačov a procesorových modulov s procesormi ARM sa obmedzuje na podporu Linuxu, ktorá obmedzuje používaný operačný systém. V tomto prípade sú procesory x86 všestrannejšie. Podporujú ich Linux aj Windows a ak potrebujete použiť VxWorks alebo QNX, pomer sa nakloní smerom k procesorom x86, keďže tieto operačné systémy podporujú len niektoré jadrá architektúry ARM. V prospech Windowsu, aj keď zvyšuje náklady na systém, hovorí obrovské množstvo softvéru, vývojových a ladiacich systémov napísaných pre tento OS a profesionálna podpora.

Faktory ovplyvňujúce cenu systému

Náklady na systém tvoria komplexné rôzne faktory. Napríklad sa dá predpokladať, že náklady závisia od veľkosti modulu alebo jedného doskového počítača, pričom sa argumentuje tým, že na menšiu dosku plošných spojov je nainštalovaných menej komponentov. V skutočnosti však môže byť menší modul drahší ako väčší modul. Špecifikácie, jednojadrový alebo štvorjadrový procesorový model a implementované I/O rozhrania sú podmienky, ktoré určia celkovú cenu dosky.

Prostriedky vynaložené na vývoj a ladenie, náklady na použitý softvér a hardvér – to všetko následne ovplyvní náklady na riešenie. Zvážte formáty COM Express Basic, Compact a Mini s rovnakým nainštalovaným procesorom. Mini má menšiu plochu PCB, ale môže vyžadovať rovnakú funkčnosť ako základné a kompaktné moduly. Na ich efektívnu implementáciu sú potrebné ďalšie vrstvy dosky plošných spojov, čo je nákladná a starostlivá inžinierska práca, ktorá predlžuje čas vývoja a tým aj výrobné náklady.

Inžinierske náklady sú zvyčajne štruktúrované týmto spôsobom: najdrahšie sú plne tvarované jednodoskové počítače PC / 104 pripravené na použitie (kvôli hustote montáže na doske s plošnými spojmi), potom sú tu 3,5″ jednodoskové počítače počítačov a Pico ITX, cenovo blízkych modulov štandardu COM Express. Moduly SMARC a Qseven majú menej komponentov a vo všeobecnosti majú nižšiu funkčnosť ako COM Express, čo výrazne znižuje ich cenu.

Pre odhad úplných nákladov systému nemožno ignorovať zdroje vynaložené na vývoj, ladenie a testovanie nosnej dosky pre riešenie na moduloch procesorov. Toto riešenie (nosná doska + modul procesora) začína naberať na nákladoch po prekročení určitého počtu produktov, kedy náklady na vývoj a odladenie nosnej dosky začínajú byť kompenzované lacnejšou výrobou nosnej dosky z dôvodu jednoduchšej konštrukcie a menej implementovaných rozhraní v porovnaní s jednodoskovým počítačom.

Nesmieme zabudnúť ani na rozsah prevádzkových teplôt modulov a jednodoskových počítačov. Použitie komponentov s takzvaným priemyselným teplotným rozsahom –40 ... + 85 ° С a následné teplotné testy môžu zvýšiť náklady 1,5 krát v porovnaní s komerčnými modelmi 0 ... + 70 ° С. Preto nemožno zanedbávať možnosť zmierniť požiadavky na rozsah prevádzkových teplôt aj o 10… 20 ° С: napríklad rozsah prevádzkových teplôt –20… + 75 ° С výrazne zníži náklady na riešenie v porovnaní s – 40… + 85 ° С. Za zmienku tiež stojí, že mínusový rozsah –40… –20 ° С má väčší vplyv na náklady ako plusový rozsah + 60… + 85 ° С.

Výber najlepšej možnosti

Keď sú termíny na dodanie diela tesné, keď napríklad na realizáciu projektu nie je viac ako šesť mesiacov a nezostáva čas na vývoj nosnej dosky, je potrebné použiť jeden - palubný počítač. Jednodoskový počítač je vlastne kompletný systém, stačí pridať napájanie, pripojiť potrebné rozhrania, nainštalovať a odladiť softvér.

Rovnaké rozhodnutie v prospech jednodoskového počítača sa samozrejme robí pri malých množstvách vyvíjaného systému (napríklad 100 ks), keď náklady na vývoj a výrobu nosnej dosky jednoznačne prevýšia prínos z použitia procesorový modul v porovnaní s jednodoskovým počítačom.

Ak je potrebné zabezpečiť dlhú dobu používania systému napríklad od 10 rokov, tak sa s najväčšou pravdepodobnosťou rozhodne v prospech použitia procesorového modulu. Životný cyklus jedného doskového počítača je priamo závislý od životného cyklu kritických komponentov inštalovaných na doske počítača, ktorých prerušenie znemožňuje úpravu stroja, a preto vedie aj k jeho vyradeniu. Týmito kritickými komponentmi sú čipset a procesor. Napríklad maximálna doba výroby série Embedded od Intelu je len 7 rokov. Dlhá životnosť systému je zabezpečená jednoduchou výmenou zastaraných procesorových modulov na vašej vlastnej nosnej doske.

Vybrať si medzi procesormi x86 a ARM je ešte ťažšie. Ako už bolo spomenuté vyššie, dôležitú úlohu tu bude hrať použitý softvér a spotreba energie systému. Windows a absencia tvrdých obmedzení hovorí o účelnosti používania x86 procesorov a Linuxu a extrémne nízkej spotrebe energie - o ARM.

Takže, ako je uvedené vyššie, vývojár má zvyčajne niekoľko funkčných možností na vytvorenie systému. Účelom tohto článku bolo upozorniť na hlavné faktory a pomôcť pri stanovení správnych priorít pre výber najoptimálnejšieho riešenia.

Máte teda nápad na dizajn, no neviete, akú dosku zvoliť ako mozog zariadenia? Skúsme vám pomôcť rozhodnúť sa.

Ak si chcete len osvojiť obvody, programovanie, Linux a zatiaľ nemáte žiadny konkrétny cieľ okrem učenia sa, jedna z hotových tréningových súprav môže byť vašou najlepšou voľbou.

Ale ak ste si už na to zvykli a chcete urobiť konkrétny projekt, táto príručka vám pomôže rozhodnúť sa pre vývojovú platformu a urobiť informovaný výber.

Arduino alebo Raspberry Pi? Mikrokontrolér alebo mikropočítač?

Všetky vývojové dosky spadajú do 2 širokých kategórií:

Mikrokontroléry môžu vykonávať iba jednu úlohu naraz a robiť ju vynikajúco. A na jednodoskových počítačoch bežia programy v rámci operačného systému (najčastejšie Linux), majú vyšší výkon a široké multimediálne možnosti.

Existujú aj hybridné platformy, kde sú mikrokontrolér aj procesor umiestnené na rovnakej doske. Myšlienkou je prenechať zložité úlohy výkonnému procesoru: prístup k sieti, spracovanie médií a zveriť mikrokontroléru funkciu presného riadenia pohonov, relé, snímačov a iných periférií. Môžete si vytvoriť hybrid sami, ak si vezmete jednu dosku z každej rodiny. Všetky majú spoločné rozhrania, pomocou ktorých môžete organizovať ich interakciu.

V oboch táboroch možno nájsť špecializované dosky, ktoré sa od ostatných odlišujú nejakou zvláštnosťou, no tabuľka vám pomôže porovnať možnosti priemerných mikrokontrolérov a počítačov.

	Mikrokontrolér	Jednodoskový počítač
Výkon	1 jadro, desiatky stoviek MHz, desiatky kB pamäte RAM, desiatky až stovky KB permanentnej pamäte.	1 alebo viac jadier, stovky tisíc MHz, stovky MB RAM, gigabajty trvalej pamäte.
Multitasking	nie Ale môžete napodobniť.	Áno. Spravované OS.
Pohodlie práce s internetom	Zvyčajne potrebujete ďalšie moduly a hlboké znalosti protokolov.	Pripája sa jednoducho po vybalení, sieťový modul je zvyčajne už na palube.
Životnosť batérie	Spotrebuje jednotky-desiatky mA. Možné týždne výdrže batérie.	Spotrebuje stovky až tisíce mA. Nabitie veľkej batérie vydrží maximálne desať hodín.
Rýchlosť reakcie v časovo kritických projektoch	100% kontrola nad časom a trvaním signalizácie.	Multitasking môže spôsobiť, že kritický proces zaspí svoj čas.
Výber programovacích jazykov	Obmedzené. Častejšie C / C ++.	Python, JavaScript, Bash a desiatky ďalších: všetky dostupné v OS.
Príležitosti pre prácu s videom, počítačové videnie	Nedostatočný výkon.	OpenCV, hardvérové ​​video kodeky, HDMI výstup.
Funkcie pre prácu so zvukom	Zvuková syntéza je možná na výkonných mikrokontroléroch. Na prácu s MP3 / OGG / WAV sú potrebné ďalšie moduly.	Podpora MP3 / OGG / WAV na úrovni OS. Zvukový výstup HDMI a/alebo 3,5 mm jack.

V závislosti od vašej úlohy ste sa teda rozhodli, či potrebujete mikrokontrolér alebo počítač. Ako sa rozhodujete, ktorá doska je pre vás najlepšia?

Keďže nemá zmysel porovnávať mikrokontroléry a mikropočítače tvárou v tvár, nižšie budeme samostatne citovať výhody a nevýhody konkrétnych dosiek v rámci našej rodiny.

Porovnanie mikrokontrolérov

Ak vezmeme do úvahy dosky mikrokontrolérov izolovane od úloh vášho projektu, je ťažké objektívne opísať výhody a nevýhody rôznych platforiem v skratke. To, čo je vo všeobecnosti nevýhodou, nemusí hrať rolu vo vašom zariadení a naopak.

Pokúsili sme sa porovnať dosky, vychádzajúc zo schopností vlajkovej lode DIY platformy Arduino Uno, pretože dosky tejto konkrétnej rodiny dali neuveriteľný impulz rozvoju hobby elektroniky po celom svete. Rôzne spoločnosti vyrábajú moduly, senzory, platformy, doplnky s typovými štítkami „Arduino compatible“, „Designed for Arduino“ atď. Za týmito slovami sa skrýva elektronická a softvérová kompatibilita v prvom rade s Arduino Uno a až potom so všetkým ostatným.

Zvyčajne pomocou vylepšení alebo dodatočných komponentov môžete pripojiť čokoľvek, k čomukoľvek. Chcete sa však sústrediť na svoj projekt a nie na boj proti elektronike? Preto, chtiac nechtiac, chcem porovnať akúkoľvek dosku na mikrokontroléri s Arduino Uno. Takže to urobíme.

Arduino Uno 16 MHz procesor, 32 KB konštantnej a 2 KB RAM, 20 I/O portov, 6 analógových vstupov, 6 PWM kanálov, 2 hardvérové ​​prerušenia, možno nie pôsobivé, ale bez balastu v podobe operačného systému a tlmočníkov, umožňujú vyriešiť takmer akýkoľvek problém presného vedenia pomocou rôznych senzorov a akčných členov. Množstvo dokumentácie, návodov a hotových knižníc, obrovská komunita, práca z ľahko naučiteľného Arduino IDE s jazykom Arduino C ++. Toto všetko vám jednoducho nedá príležitosť povedať „neovládol“. Natívne napätie 5 voltov, čo je de facto štandard a podložky pre inštaláciu rozširujúcich kariet, analógové vstupy, všetky druhy hardvérových rozhraní umožňujú pripojiť takmer akékoľvek periférie, senzory a akčné členy. Arduino Leonardo Rovnaký Arduino Uno, ale s iným mikrokontrolérom, ktorý je v rovnakej triede, ale má určité pozitívne rozdiely. Viac analógových vstupov (12 oproti 6) pre senzory, viac PWM kanálov (7 oproti 6), viac pinov s hardvérovým prerušením (5 oproti 2), samostatné nezávislé sériové rozhrania pre USB a UART. Arduino Leonardo môže predstierať, že je klávesnica alebo myš (zariadenie HID) pre počítač. To uľahčuje vytvorenie vlastného vstupného zariadenia. Kvôli mierne odlišnému pinoutu od Arduino Uno je možná nekompatibilita s niektorými rozširujúcimi doskami. Takéto prípady sú však zriedkavé a v našej predajni ich jednoznačne predpisujeme. Iskra Neo Rovnaké Arduino Leonardo, ale vyrábané u nás v Rusku. Výrazne lacnejšie ako originál. Arduino Mini Rovnaké Arduino Uno, ale v inom prevedení. Kompaktný. Len 30 × 18 mm. Vzhľadom na tvarový faktor nemôžete nainštalovať rozširujúce dosky Arduino bez vylepšení. Je určený na pripojenie k prídavným modulom pomocou drôtov a / alebo cez dosku. Doska nemá USB port, takže musíte flashovať cez samostatný USB-Serial adaptér. Iskra Mini Rovnaké Arduino Mini, ale vyrábané nami v Rusku. Výrazne lacnejšie ako originál. Dostupné vo verzii s spájkovanými plôškami a s nespájkovanými otvormi. Arduino Micro Rovnaké Arduino Leonardo, ale v inom prevedení. Kompaktný. Len 48 × 18 mm. Vzhľadom na tvarový faktor nemôžete nainštalovať rozširujúce dosky Arduino bez vylepšení. Je určený na pripojenie k prídavným modulom pomocou drôtov a / alebo cez dosku. Arduino Mega Ako Arduino Uno, ale založené na výkonnejšom mikrokontroléri rovnakej architektúry. Výborná voľba „na rast“ alebo ak Arduino Uno prestalo zvládať. Mnohonásobne viac pamäte: 256 KB konštantnej a 8 KB RAM. Mnohonásobne viac portov: 60 z nich je 16 analógových a 15 s PWM. O niečo dlhšie ako základňa Arduino Uno: 101 x 53 mm oproti 69 x 53 mm. Arduino Due Jedna z najproduktívnejších dosiek od Arduina na mikrokontroléri Cortex-M3 s tvarovým faktorom podobným Arduino Mega. 84 MHz procesor a 512 KB pamäť. 66 I/O pinov, z ktorých 12 môže byť analógových vstupov, 12 podporuje PWM a všetkých 66 je možné nakonfigurovať ako hardvérové ​​prerušenia. Zabudovaný radič zbernice CAN vám umožňuje prepojiť Due alebo interakciu s automobilovou elektronikou. Dva kanály DAC umožňujú syntézu stereo zvuku s rozlíšením 4,88 Hz. Natívne napätie dosky je 3,3 V, a nie tradičných 5 V. Je potrebné zabezpečiť, aby vybrané periférie podporovali prácu s touto úrovňou, prípadne nainštalovať prevodníky napäťovej úrovne. Doska Iskra JS založená na jadre Espruino: je naprogramovaná v JavaScripte. JavaScript je jazyk vysokej úrovne. Programy sa ľahšie píšu, sú kompaktnejšie a výraznejšie. Najmä pokiaľ ide o početné reťazcové operácie, dátové polia, webové rozhranie. Výkonný mikrokontrolér Cortex M4 168 MHz, 1 MB flash, 192 KB RAM, desiatky PWM portov a analógových vstupov, 2 analógové výstupy, niekoľko I²C, SPI, UART - to všetko vám umožňuje pripojiť a súčasne pracovať so širokou škálou senzorov a moduly... Napriek skutočnosti, že natívna úroveň pre dosku je 3,3 voltov, kolíky sú tolerantné voči 5 voltom: pripojenie päťvoltovej periférie je triviálne. Kvôli odlišnému programovaciemu prostrediu a ekosystému nemusí existovať hotová knižnica pre vybranú perifériu. Budete to musieť implementovať sami. Robotická platforma Strela All-in-One obsahuje väčšinu vecí, ktoré potrebujete na zostavenie ľahkého mobilného robota. Strela, ako každé iné Arduino, je naprogramovaná z Arduino IDE a je založená na rovnakom mikrokontroléri ako Arduino Leonardo. Vstavaný driver pre dva motory, 4 servo konektory, 4 tlačidlá a 4 voľné priraďovacie LED, bzučiak, sloty pre LCD a bezdrôtový modul. Výkonný regulátor výkonu umožňuje použitie mnohých rôznych batérií bez akýchkoľvek úprav. 11 vstupov-výstupov je vyvedených vo forme 3-pinových konektorov pre jednoduché pripojenie prídavných senzorov a modulov. LCD obrazovka, tlačidlá a LED diódy sú pripojené cez expandér portov, takže nezaberajú I/O na všeobecné účely. Doska neposkytuje podložky na inštaláciu rozširujúcich dosiek Arduino. Vzhľadom na zmenené číslovanie pinov (v porovnaní so základným Arduino Leonardo) je potrebné pre prácu s pinmi dosky použiť trochu iné funkcie. Sú poskytované v knižnici s rovnakým názvom. Arduino Yún Unikátny hybrid Arduino Leonardo a mikropočítača na OpenWRT Linux. Skvelá voľba pre internet vecí. Doska je vybavená Ethernetom a WiFi, cez ktoré môžete so zariadením komunikovať a dokonca si platformu na diaľku preflashovať. Sila Linuxu vám umožňuje pracovať s multimédiami a jeho sieťové možnosti sa dajú ľahko integrovať so sociálnymi sieťami a inými webovými službami. OpenWRT je rozrezaný Linux. Nie všetok softvér pre Linux je možné nainštalovať na mikropočítač. A ako skriptovacie programovacie jazyky hneď po vybalení môžete použiť iba Bash a Python. Doska STM32 Nucleo F401RE s výkonným mikrokontrolérom Cortex-M4. Platforma sa neprogramuje cez Arduino IDE, ale cez online prostredie mbed.org. Subjektívne je výkonnejší a štíhlejší ako Arduino IDE, aj keď nie taký bežný. Pre zvedavú myseľ je to skvelá voľba. 84 MHz procesor, 512 KB konštantných a 96 KB RAM. 50 I/O portov, z toho 16 analógových a 29 PWM. Natívna úroveň napätia je 3,3V, ale všetky piny sú tolerantné voči 5V, takže by nemali byť problémy s elektronickou kompatibilitou s perifériami Arduino. Rozširujúce hlavičky sú nakonfigurované rovnako ako Arduino Uno, takže na Nucleo môžete nainštalovať rôzne rozširujúce dosky Arduino. Doska nemá samostatný SPI konektor. Dosky Arduino, ktoré používajú SPI cez ICSP, nebudú fungovať bez vylepšení. Kvôli odlišnému programovaciemu prostrediu a ekosystému nemusí existovať hotová knižnica pre vybranú perifériu. Budete to musieť implementovať sami. Kompaktná doska Teensy 3.2 s výkonným mikrokontrolérom Cortex-M4. Je naprogramovaný zo známeho Arduino IDE. Menšie Arduino Micro (35x17mm), ale takmer rovnako výkonné ako Nucleo: 72MHz procesor, 256KB konštantná a 64KB RAM, 34 I/O portov, z ktorých 21 môže byť analógových a 12 podporuje PWM. Teensy 3.1 je veľmi energeticky efektívny. Nemá regulátor napätia, ale vstup môže byť ľubovoľný od 3,3 do 5,5 V. Rovnaké napätie bude logickou úrovňou. V režime spánku doska odoberá len 0,25 mA, vďaka čomu je možné pracovať na batériu niekoľko mesiacov. Zabudovaný radič zbernice CAN vám umožňuje prepojiť Due alebo interakciu s automobilovou elektronikou. Dva kanály DAC umožňujú syntézu stereo zvuku s rozlíšením 4,88 Hz. Doska je dodávaná s nespájkovanými kontaktmi. Kolíkové konektory alebo kabeláž si budete musieť prispájkovať sami. Vzhľadom na veľký rozdiel v architektúre oproti klasickému Arduinu, nie všetky periférne knižnice tretích strán môžu fungovať hneď po vybalení. Prevádzkové napätie sa rovná vstupnému napätiu, a preto pri vybíjaní batérie pláva. To môže byť dôležité pri výbere periférií, ak sú určené pre konkrétne napätie. Netduino 2 Doska opakuje tvarový faktor Arduino Uno, ale má výkonný hardvér dostatočný na spustenie programov napísaných na platforme .NET. Netduino je naprogramované v jazyku C # alebo v akomkoľvek inom .NET jazyku v prostredí Visual Studio, ktoré pozná každý .NET vývojár. .NET Micro Framework sa poskytuje ako štandardná knižnica. Visual Studio má automatické dokončovanie, popisy, kontextovú pomoc v MSDN a plnohodnotný debugger. Máte prístup k bodom prerušenia, spusteniu kódu krok za krokom, monitorovaniu premenných. Ladenie prebieha bez akýchkoľvek úprav, iba pomocou pripojeného USB kábla. Vďaka tomu všetkému je rýchlosť vývoja pre Netduino niekoľkonásobne vyššia ako rýchlosť vývoja pre akúkoľvek inú platformu. Doska nemá samostatný SPI konektor. Dosky Arduino, ktoré používajú SPI cez ICSP, nebudú fungovať bez vylepšení. Kvôli odlišnému programovaciemu prostrediu a ekosystému nemusí existovať hotová knižnica pre vybranú perifériu. Budete to musieť implementovať sami. Netduino Plus 2 Rovnako ako Netduino, len výkonnejšie as Ethernetom na palube. Výborná voľba pre implementáciu IoT projektov. Rovnako ako Netduino 2.

Porovnanie jednodoskových počítačov

Trendsetter medzi jednodoskovými počítačmi je Raspberry Pi. Táto super populárna platforma svojho času obrátila myšlienku možností, rozmerov a nákladov na plnohodnotný počítač pre domácich majstrov elektroniky.

Opäť pre každý projekt môže byť vhodnejší ten či onen jednodoskový počítač, no vzhľadom na obľúbenosť Raspberry Pi s ním porovnáme iné platformy.

Raspberry Pi 3 Model B Jedna z najpopulárnejších single board. Štyri 1200 MHz jadrá, 1 GB RAM a plnohodnotný Linux založený na Debiane pomôžu vyriešiť mnohé úlohy náročné na výpočtové zdroje. Patrí medzi ne počítačové videnie, spracovanie zvuku v reálnom čase a vytváranie webových služieb. Tony dokumentácie, návodov a hotových knižníc, obrovská komunita. Toto všetko vám jednoducho nedá príležitosť povedať „neovládol“. Známe porty HDMI, 3,5 mm audio, 4 USB vám pomôžu jednoducho pripojiť monitor, reproduktory, klávesnicu, myš a ďalšie USB zariadenia. Moduly BLE a WiFi na palube vám pomôžu bezdrôtovo pripojiť počítač k iným zariadeniam. Na doske nie je ADC, takže pripojenie analógových snímačov je možné len pomocou externých doplnkových komponentov. K dispozícii je iba 1 hardvérový PWM kanál, čo komplikuje prácu s perifériami, ktoré sú riadené PWM. BeagleBone Black Mikropočítač podobný Raspberry Pi, ktorý poskytuje viac výhod dosiek mikrokontrolérov. Výborná voľba pre projekty internetu vecí, kedy je potrebné ovládať množstvo senzorov a akčných členov. Výkonné vývojové prostredie Cloud9 IDE. Stačí prejsť na BeagleBone cez prehliadač a programovať vo svojom obľúbenom jazyku, či už je to Python, JavaScript (Node.js), Bash alebo akýkoľvek iný jazyk Linuxu. Výsledok je možné okamžite skontrolovať a ak niečo nefunguje, môžete použiť plnohodnotný debugger zabudovaný v prostredí. Na doske je už nainštalovaný 4GB eMMC flash s operačným systémom Linux. Pamäť je možné rozšíriť pomocou externej microSD karty. Široké možnosti pripojenia periférií. 8 PWM výstupov a 7 analógových vstupov. Sú možné hardvérové ​​prerušenia. Nevšedný microHDMI konektor na pripojenie monitora. Používa sa aj na prenos zvuku. Výpočtový výkon je skromnejší ako u Raspberry Pi: 1 jadro pri 400 MHz a 512 MB RAM.

Pozdravujem všetkých.

Dnes vám chcem predstaviť prehľad jednodoskového počítača.

MySku už recenzovalo Raspberry Pi, Orange Pi a Banana Pi – najmasívnejšie a najrozšírenejšie jednodoskové zariadenia na svete. Rozhodol som sa preto vybrať na recenziu originálnejší model, o ktorom na Runete nie sú prakticky žiadne informácie.

Mikropočítač, ktorý recenzujem, sa volá Khadas Vim a vyrába ho v Číne spoločnosť WesionTek.

Medzi charakteristické vlastnosti tohto modelu patrí podpora pre Android 7 a prítomnosť hardvérového dekodéra pre 4K H.265 video, takže tento mikropočítač je možné použiť ako bežný televízny set-top box.

Pozadie

Dva roky predtým vydala čínska spoločnosť WesionTek spolu s obchodom GeekBuying zariadenie s názvom GeekBox.

Samotný GeekBox bol bežnou mediálnou prílohou. Ak si však kúpite samostatne predávanú dosku Landingship, potom sa z nej stal celkom funkčný mikropočítač ARM s rozhraním GPIO až 60 pinov, hodinami reálneho času, IR portom, niekoľkými fyzickými tlačidlami, rozhraniami CSI a DSI.

Taktiež bolo možné dokúpiť samostatne kamerové moduly a proprietárnu 7,9-palcovú obrazovku, kompaktný chladič, aký je nainštalovaný v notebookoch a niektoré ďalšie príslušenstvo.

Nápad to bol zaujímavý a neštandardný, no nakoniec sa to všetko skončilo neúspechom.

Pravdepodobne to bolo spôsobené nedostatočným jasným umiestnením zariadenia: nie je také ľahké vziať a vysvetliť potenciálnemu kupujúcemu, čo je tento gizmo z niekoľkých vzájomne prepojených dosiek.

Alebo možno k neúspechu prispela cena: cena samotného GeekBoxu na začiatku predaja bola 110 dolárov, ďalších 30 dolárov bolo ponúknutých na priplatenie poplatku za pristátie, všetko ostatné príslušenstvo tiež stálo samostatné peniaze a všetko sa nalialo do značné množstvo.

GeekBuying stále predáva nepredané zvyšné geekboxy za zvýhodnené ceny – 65 dolárov za základnú dosku, 10 dolárov za Landingship, 50 dolárov za displej a ďalších 10 dolárov za kompatibilný 8MP fotoaparát. Je to stále trochu drahé, ale ktovie, ak by takéto ceny boli pôvodne stanovené, potom by sa projekt mohol rozbehnúť.

O rok neskôr predstavili vývojári z WesionTeku nový projekt – jednodoskový počítač Khadas Vim.

Vyvodením záverov z neúspechu geekboxu nápad zjednodušili. 1 počítač = 1 doska, GPIO je už nespájkované a rozhrania CSI a DSI sú vyradené ako nepotrebné.

Namiesto Rockchipu sa rozhodli použiť procesor Amlogic, cena klesla na 55 dolárov a partnerom projektu sa stal GearBest, nie GeekBuying. Čítajte ďalej a zistite, čo z toho vzišlo.

technické údaje

Khadas Vim je poháňaný procesorom Amlogic S905X. Takýto procesor sa často používa v TV boxoch v strednom cenovom segmente. A za grafiku je zodpovedný grafický koprocesor Mali-450, ktorý sa dnes nachádza hlavne v lacných modeloch tabletov s Androidom.

Existujú dve verzie mikropočítača – regular a Pro. Líšia sa množstvom spájkovanej eMMC pamäte (8 GB alebo 16 GB), ako aj kombinovaným modulom adaptéra Bluetooth a Wi-Fi: starší model podporuje prevádzku v pásme 5 GHz, zatiaľ čo mladší model podporuje iba štandardy 2,4 GHz až do 802.11 n vrátane.

Táto recenzia skúma Khadas Vim v modifikácii Pro – so 16GB internou pamäťou a 5GHz Wi-Fi. Rozdiel v cene medzi verziami Pro a non_Pro mikropočítača je približne 10 dolárov, obe verzie je možné zakúpiť na GearBest.

ODROID-C2 je výkonovo najbližší jednodoskovému počítaču Khadas Vim. Je založený na procesore S905 (nie "x") a GPU Mali-450, pričom umožňuje aj hardvérové ​​dekódovanie 4K videa (netestoval som, ale vývojár tvrdí, že je to možné) a nesie aj gigabitový Ethernet. doska proti 10/100Mbit Ethernetu pre Vim. Ale ODROID-C2 je oveľa drahší a v ruskom obchode DNS, ktorý je známy svojimi maržami, sa predáva dokonca o pár stoviek rubľov lacnejšie ako Číňania na Ali. Neuveriteľné, ale pravdivé, ako sa hovorí.

Jedinečnou vlastnosťou Vimu je jeho veľkosť. Znížením počtu USB portov sa vývojárom podarilo vyrobiť dosku len 11 mm na výšku – to je takmer polovica veľkosti Raspberry Pi a podobných ARM mikropočítačov.

No a na záver rozhovoru o charakteristikách pár slov o GPIO. Khadas Vim je vybavený 40-pinovým GPIO rozhraním, ale jeho pinout je odlišný od GPIO pinoutu Raspberry Pi.

To znamená, že môžete použiť GPIO, ale príslušenstvo od Raspberry Pi (početné displeje, audio DAC a ďalšie hotové priemyselné rozširujúce karty) s ním nie je kompatibilné. Musíme to vziať do úvahy.

Súprava vzhľadu a doručenia

Nebudem trápiť verejnosť pohľadom na poštové balíky, poďme rovno k veci.

Khadas Vim sa dodáva v kartónovej škatuli v tvare obálky knihy. Vo vnútri „knihy“ je forma supertvrdej penovej gumy, ktorá obsahuje počítač a kábel USB Type-C. Nie sú priložené žiadne pokyny ani iné kúsky papiera, stručné špecifikácie zariadenia sú vytlačené na vnútornej strane krytu a na zadnej strane je výzva na prechod na stránku khadas.com, kde nájdete pokyny, ako začať, alebo kontaktovať vývojárov zariadenia e-mailom, ak máte nejaké otázky.

Khadas Vim a pribalený napájací kábel USB Type-C. Čo sa týka kábla, môžem len povedať, že robí dobrý dojem. Látkový oplet, kovové kryty konektorov.

Mikropočítač sa dodáva vopred zložený vo viacvrstvovom akrylovom puzdre. Mimochodom, momentálne je to jediné továrenské puzdro pre Khadas Vim, s príslušenstvom je toto zariadenie vo všeobecnosti veľmi skromné. Chcel by som veriť, že sa situácia v budúcnosti zmení.

Pri montáži puzdra boli použité skrutky s neštandardnými trojuholníkovými drážkami. Napriek svojmu neobvyklému vzhľadu sú odskrutkované obyčajným šesťuholníkom, vhodným v priemere.

Tri tlačidlá na boku zariadenia - Power, Function, Reset.

Teraz vytiahnite dosku z puzdra, aby ste lepšie videli detaily.

Chcel by som upozorniť na skutočnosť, že všetky konektory sú umiestnené na jednom konci.

Vývojári Raspberry Pi v úplne prvej verzii svojho mikropočítača rozbili USB + Ethernet a všetky ostatné konektory na rôzne konce. Výsledkom bolo, že zo zadnej strany jednodosky vyčnievajú napájacie a HDMI káble (ak zariadenie používame spolu s monitorom) a z neho vychádza ethernetový kábel a vodiče z periférie pripojenej cez USB. strana. Nezasahuje do života, ale pôsobí nedbale.

A potom rovnakú prax prevzali vývojári ďalších jednodoskových zariadení: niektoré z dôvodu kompatibility s obalmi na „maliny“ a niektoré kompatibilitu nemali, ale zlá móda pre drôty trčiace na všetky strany bolo pozorované.

Khadas Vim takýto problém nemá. Všetky káble sú pripojené na jednej strane, čo znamená, že mikropočítač sa po umiestnení na pracovný stôl alebo TV stojan nestane zdrojom vizuálnych nečistôt.

Teraz v krátkosti prejdem komponenty zariadenia.

V samom strede je procesor Amlogic S905X. Pod ním je prispájkovaný eMMC čip a tu sa prezentuje 2GB RAM v podobe štyroch 512MB modulov. Dva z nich sú prispájkované vedľa procesora a pamäte eMMC a ďalšie dva sú na spodnej strane dosky.

Dvojkolíkový konektor vľavo slúži na pripojenie batérie k hodinám reálneho času. Štvorkolíkový konektor pod konektorom USB Type-C v hornej časti zariadenia je alternatívnym napájacím konektorom, ktorý umožňuje napájanie mikropočítača obídením portu USB Type-C.

Tento strieborný mikroobvod je modul AMPAK AP6255 (pre neho), ktorý kombinuje moduly Bluetooth a Wi-Fi. Drôtový je aj I-PEX konektor na pripojenie antény a dokonca je pripojená aj nejaká primitívna anténa. V prípade potreby je možné štandardnú anténu vymeniť za niečo výkonnejšie.

Pri pohľade do budúcnosti poviem, že som nekontroloval fungovanie tu použitého adaptéra Wi-Fi v štandarde 802.11ac z dôvodu nedostatku takejto možnosti: môj domáci smerovač nepodporuje rozsah 5 GHz.

V popredí je duálny IR prijímač a naľavo od neho LED, ktorá svieti počas prevádzky.

Žiaľ, môj telefón si tvrdohlavo vybral ako zaostrovací bod vzdialenejší záber.

Nakoniec spodná strana zariadenia. Zo zaujímavostí tu môžete vidieť ďalšie dva moduly RAM a slot pre microSD kartu.

Keďže Khadas Vim je vybavený jednotkou eMMC, pamäťová karta slúži ako dodatočné úložisko, možno ju použiť na načítanie firmvéru alebo na uloženie dodatočného operačného systému počas duálneho zavádzania. A hlavný operačný systém je načítaný z eMMC.

Operačné systémy Khadas Vim

V súčasnosti Khadas Vim podporuje nasledujúce operačné systémy:

• Android 6
• Android 7
• Ubuntu 16.04 (Armbian)
• Server Ubuntu 16.04
• Ubuntu Mate
• LibreELEC

Pre multimediálne účely (používanie Vimu ako set-top boxu) je najlepšie použiť Android alebo LibreELEC.
Na všetko ostatné je Ubuntu v poriadku.

Tradičným problémom takmer všetkých počítačov ARM je nedostatočná podpora zrýchlenia videa v * nix systémoch hneď po vybalení.

Zlou správou je, že Khadas Vim je ovplyvnený tým, ako aj týmto písaním 7. júla 2017. Takže toľko vychvaľovaný 4K H.265 hardvérový dekodér videa funguje v Androide a LibreELEC, ale každý pokus spustiť ťažké video pod Ubuntu skončí prezentáciou.

Dobrou správou je, že vývojári z WesionTeku považujú pridanie akcelerácie videa za jednu z priorít blízkej budúcnosti. Berúc do úvahy fakt, že nový firmvér pre Vim pripravujú naozaj pravidelne, osobne verím, že časom dôjde k zrýchleniu videa.

Vo všeobecnosti je to softvérová časť, ktorá je podľa môjho názoru jednou z hlavných výhod Vimu, ktorá ho odlišuje od všeobecnej masy relatívne málo známych jednodoskových počítačov. Vývojári sľubujú () poskytovanie technickej podpory po dobu 5 rokov a aktualizáciu firmvéru po dobu najmenej 3 rokov.

Android 6, Android 7

Khadas Vim je dodávaný s predinštalovaným systémom Android 6.

Čo sa mi páčilo, bolo, že ide o úplne sériový android. Nenachádzajú sa na ňom spúšťače tretích strán, nie je predinštalovaný žiadny čínsky softvér.

Tu je menu. K dispozícii je Play Market a alternatívny obchod s aplikáciami Aptoide. Existuje koreň.

Asphalt 8, Megapolis, Walking Dead, HD Videobox, SeasonHit - to som už dal pri testovaní.

To je aj prípad Androidu 7. Žiadne odpadky: čistý systém s rootom a obchodom s aplikáciami.

Obidva „androidy“ fungujú na Vime dobre, no podľa subjektívnych pozorovaní bude o niečo žoviálnejší ako jeho predchodca Android 7. Potvrdzujú to aj výsledky porovnávacích testov, o ktorých si však povieme neskôr.

armbiansky

Ale Armbian, alias Ubuntu 16.04, je na tomto mikropočítači nepoužiteľný. V každom prípade zostava špeciálne vytvorená pre Khadas Vim.

Problém je v tom, že prístup používateľa do koreňového adresára je v zostave pevne zablokovaný. V dôsledku toho nie sú dostupné žiadne akcie vykonávané s oprávneniami root. Nemôžete aktualizovať nainštalované balíky (sudo apt-get update, sudo apt-get dist-upgrade). Nemôžete nainštalovať nový balík. A podobných obmedzení je oveľa viac. Vďaka tomu môžete v systéme pracovať, ale iba ak sa ničoho nedotýkate rukami a vystačíte si s predinštalovanou sadou aplikácií.

Samozrejme si môžete stiahnuť univerzálnu zostavu pre zariadenia založené na Amlogic S905X. Alebo zostava pre ODROID-C2, ktorá by takmer určite fungovala. Ide však o to, aby ste to urobili, ak je k dispozícii Ubuntu Mate a teraz to funguje bez problémov?

No opakujem, že tento problém s Armbianom je aktuálny v čase písania tejto recenzie. V nových verziách zostavy to bude pravdepodobne opravené.

Ubuntu Mate

Ubuntu Mate fungovalo na Vime perfektne, počas testovania som nenašiel žiadne nápadné chyby.

Tu použité grafické rozhranie vyzerá krajšie ako v Armbiane, aj keď je to samozrejme vec vkusu.

LibreELEC

Zostavu LibreELEC pre Vim možno len ťažko nazvať funkčnou.

Prvá vec, s ktorou som sa po inštalácii stretol, bola nedostatočná podpora Wi-Fi (a predpokladám, že aj Bluetooth, keďže za prácu oboch je zodpovedný jeden modul): systém jednoducho nevidel žiadnu z bezdrôtových sietí, napriek súčasťou nastavenia je bezdrôtový adaptér.

S ethernetovým pripojením neboli žiadne problémy. Aj s prehrávaním videí rôznych formátov. Bez problémov sa prehrávali aj 4K videá.

Nepochopiteľná vlastnosť: ak sú všetky vyššie uvedené systémy zaznamenané a načítané z pamäte eMMC, LibreELEC sa nainštaluje a spustí iba z karty microSD.

Blikajúci Khadas Vim

Flashovanie mikropočítača prebieha dvoma spôsobmi: prípravou bootovateľnej (firmvérovej?) pamäťovej karty alebo priamym pripojením k počítaču cez USB.

Skúšal som to takto a takto, obe možnosti fungujú. Ale ak vezmeme do úvahy skutočnosť, že príprava pamäťovej karty a stiahnutie firmvéru z nej na eMMC disk celkovo zaberie viac času ako sťahovanie firmvéru na eMMC disk priamo z počítača, je optimálnejšie flashovať zariadenie v druhom pomocou USB pripojenia k počítaču.

Ak chcete aktualizovať firmvér cez USB, musíte si stiahnuť aj program. Ako som pochopil, je to univerzálna aplikácia na blikanie akýchkoľvek zariadení Amlogic.

Pripojíme Vim k počítaču pomocou USB kábla a uvedieme ho do režimu sťahovania firmvéru. Ak to chcete urobiť, podržte stlačené tlačidlo napájania a bez toho, aby ste ho uvoľnili, stlačte tlačidlo Reset, potom ešte niekoľko sekúnd podržte vypínač a uvoľnite ho. Ak je všetko vykonané správne, program zobrazí stav Connect Success.

Potom nahrajte stiahnutý súbor firmvéru do programu a kliknite na Štart. Proces nahrávania sa začal.

(Nevšímajte si červenanie chybového hlásenia na snímke obrazovky - je to výsledok pokusu o preflashovanie z microSD karty. Mimochodom, argument navyše v prospech flashovania Vim z počítača - táto možnosť je spoľahlivejšia a nevedie k chybám počas procesu nahrávania)

Nahrávanie sa skončí o niekoľko minút. Musíte kliknúť na Stop a odpojiť mikropočítač od PC. Tým sa dokončí proces aktualizácie firmvéru a môžete začať používať Vim.

Testovanie výkonu

Po vykonaní testov na všetkých systémoch nainštalovaných na Vim som sa rozhodol neroztiahnuť text recenzie množstvom snímok obrazovky rovnakého typu, ale zhrnúť výsledky do jednej tabuľky.

Ale ak chce niekto vidieť screenshoty, tak som ich poslal všetky.

Tu je potrebné objasniť niekoľko vecí.

Najprv. Chcel som porovnať výkon Androidu na Khadas Vim oproti Raspberry Pi 3, ale zistil som, že Android na Raspberry Pi 3 v skutočnosti nefunguje. Experiment teda zlyhal.

Po druhé. Benchmark FFmpeg je výsledkom prekódovania náhodne vybraného video súboru pomocou nástroja konzoly ffmpeg s prepínačom -benchmark, ktorý na konci zobrazuje dve hodnoty: čas a množstvo použitej pamäte RAM. Ak spustíte tento proces na rôznych zariadeniach (alebo rôznych systémoch na rovnakom zariadení) s rovnakým súborom, umožní vám to navzájom porovnávať výkon zariadení. Čím menšie čísla, tým väčší výkon v tomto prípade. Bohužiaľ, nepoznám elegantnejšie benchmarky fungujúce pod ARM Linux systémami.

Po tretie. Octane 2.0 je benchmark dostupný online z akéhokoľvek zariadenia s prehliadačom a internetovým pripojením. Počas tohto testovania sa na zariadení vykonávajú rôzne matematické operácie, na základe výsledkov každej sa zobrazí výsledok v konvenčných hodnotách, následne sa vypočíta priemerný celkový výsledok. Toto je najjednoduchší spôsob, ako porovnať výkon zariadení s rôznymi operačnými systémami (v tomto prípade Linux a Android).

Záver

Tu je mikropočítač, ktorý mi prišiel na recenziu.

Výkonovo sa približne vyrovná Raspberry Pi 3, len má podstatne menší odvod tepla (Raspberry Pi 3 sa bez chladičov takmer nedá použiť, zatiaľ čo Vim sa bez nich cíti dobre - aj keď dodatočné chladenie nikdy nikomu neublíži, takže Vo veľmi blízkej budúcnosti sa chystám na jeho procesor prilepiť chladič).

Perfekcionistu vo mne veľmi potešil výstup všetkých konektorov pre vodiče na jednu stranu.

Páčilo sa mi, kde sú vývojári dosť aktívni v komunikácii s používateľmi.

Páčila sa mi podpora pre Android, s čerstvou verziou a v stave zásob. Na niektoré účely môže byť Android pohodlnejší ako Linux.

Medzi nevýhody patrí nedostatok príslušenstva. Zatiaľ všetko možno pripísať mladému veku a malej popularite modelu a existuje nádej, že časom to doženú buď výrobcovia tretích strán, alebo samotní vývojári, po dokončení softvéru sa rozhodnú rozšíriť sortiment vyrábaného tovaru.

A ešte jednou nevýhodou je absencia audio jacku. Zámerne som sa na to nezameral v časti recenzie, kde sa uvažovalo o vzhľade mikropočítača, mysliac si, že ak tomu čitateľ sám nevenuje pozornosť, tak to nie je až taký výrazný nedostatok. Zvuk sa totiž prenáša cez HDMI kábel a akustika Bluetooth je čoraz rozšírenejšia.

Vo všeobecnosti ale Khadas Vim zanechal príjemný dojem a môžem ho odporučiť na kúpu.

Ak máte nejaké otázky, pokúsim sa na ne odpovedať dnes večer alebo cez víkend.

P.S.: ak si kúpite, nezabudnite pridať značkový diaľkový ovládač do nákupného košíka GearBest. Nie je súčasťou súpravy a samostatne stojí asi 5 dolárov, ale pri objednávke spolu s mikropočítačom je k dispozícii úplne zadarmo.

Produkt je poskytovaný na napísanie recenzie zo strany obchodu. Recenzia je zverejnená v súlade s bodom 18 Pravidiel stránky.

Plánujem kúpiť +46 Pridať do obľúbených Recenzia sa mi páčila +71 +117

Počítače s veľkosťou kreditnej karty (existujú modely väčšie aj menšie, ale ide o akýsi štandard) sú už celkom známe. Boli študované, uplatňujú sa, pracujú pre dobro komunity.

Čo je to?

Ide o zariadenie, ktoré má na jednej doske zhromaždené všetko minimum potrebné na prácu. Spravidla ide o CPU, GPU, ich páskovanie a prípadne USB a sieťové rozhrania - káblové aj bezdrôtové. Video výstupy môžu byť rôzne: od zastaraného VGA alebo kompozitného videa až po celkom moderné HDMI - ak to podporuje iba vstavané video jadro. Sú napájané spravidla z USB konektora a vyžadujú prúd v rozsahu 500-1500 mA. To znamená, že môžu byť napájané pomocou bežnej nabíjačky mobilného telefónu alebo (lepšie) tabletu.

Prečo je to potrebné?

Množstvo úloh, ktoré takýto počítač zvládne, je pomerne veľké. Zoznam začína domácim počítačom a končí smerovačmi a modemami. Napríklad na takéto zariadenie môžete ľahko nainštalovať takmer kompletný Linux a urobiť z neho dobrý stroj na prácu s dokumentmi, surfovanie po webe, počúvanie hudby a ďalšie jednoduché úlohy. Niektoré modely dokonca zvládnu prehrávanie videa až do 1080p! A to všetko - so známym grafickým rozhraním. Problémy môžu nastať len v inej architektúre. Je pravda, že veľa aplikácií má verziu pre architektúru ARM, a ak nie, je ľahké nájsť analóg, ale špecifický softvér na tejto platforme je stále zriedkavý.

Druhou stranou mince je automatizácia a úzka špecializácia. Takže pre rovnaké Raspberry Pi existuje firmvér, ktorý vám umožní zmeniť ho na Wi-Fi router, sieťové úložisko alebo bezdrôtový sieťový prehrávač. Takéto riešenia sú veľmi často čo najúplnejšie a vyžadujú si minimálny zmätok a vyžadujú, aby inštalátor iba zapísal požadovaný obrázok na dátový nosič (najčastejšie pamäťovú kartu) a určil potrebné nastavenia. Možnosti sú skutočne nekonečné - pomocou niekoľkých týchto dosiek môžete postaviť celý inteligentný dom. Na to sa samozrejme budete musieť zapotiť s nastavovaním všetkých takýchto zariadení, no aj tu existujú hotové riešenia, ktoré si vyžadujú len minimálnu priamočiarosť rúk.

Netreba zabúdať ani na vznikajúci fenomén s názvom Internet vecí (IoT). Napríklad Microsoft sa chystá vydať vlastnú Windows 10 IoT Edition. Zariadenie, ktoré používa špeciálne protokoly (a nimi vyvinutú softvérovú zostavu), bude dokonca schopné komunikovať s telefónmi Lumia! Z hľadiska vývoja nápadov pre jednodoskové počítače je to skutočne krok vpred: predtým bolo možné ovládanie vykonávať len cez router. Teraz toto prepojenie mizne, čo umožňuje zariadeniam komunikovať priamo, a to aj pomocou metód, ktoré sú na to známe - napríklad C #, známy a populárny po celom svete, sa používa na interakciu s Arduinom.

Hlavná vec, ktorá umožňuje jednodoskovým počítačom komunikovať s vonkajším svetom, sú porty GPIO. Ide o porty, ktoré môžu byť vstupmi aj výstupmi a umožňujú zariadeniu komunikovať na princípe „zapnuté/vypnuté“. Táto jednoduchosť nápadu umožňuje napríklad zapnúť alebo vypnúť žiarovku, keď dostanete e-mail s príslušným príkazom. Typický jednodoskový počítač je vybavený 5-10 GPIO portami, ale tento počet sa dá rôznymi spôsobmi rozšíriť.

Populárne modely

1. Raspberry Pi

Raspberry Pi (alebo "Malinka", ako sú medzi nadšencami známe) je zariadenie, ktoré odštartovalo tento príbeh. Počítače tejto rodiny sa prvýkrát objavili v roku 2012 a potom sa to mnohým ľuďom zdalo ako sci-fi. Počítač veľkosti kreditnej karty? Za 25 dolárov? Používate Linux? Napriek tomu sa koncom júla spustila do výroby alfa verzia dosky, v auguste pre ňu prišli prvé hotové modely a ľudia začali pomaly dostávať svoje zariadenia.

Čo je na palube?

• GPIO - univerzálne porty pre prácu s akýmikoľvek zariadeniami;
• kompozitný video výstup;
• audio výstup 3,5 mm;
• USB;
• Ethernet;
• HDMI;
• microUSB (napájanie);
• slot pre pamäťovú kartu.

Malinka má rôzne konfigurácie: A, A +, B, B +, 2B. A-modely sú tie najjednoduchšie, majú 256 MB RAM, ARMv6 procesor predošlých generácií, jeden USB port a 25/40 GPIO portov. Oveľa zaujímavejšie sú varianty s indexom B – k dispozícii je už 512 MB pamäte, Ethernet a viac USB (2 alebo 4 podľa modelu). Posledný z nich, 2B, je vybavený štvorjadrovým procesorom, 1 GB RAM a vo všeobecnosti je objektívne lepší ako predchádzajúce modely. Ceny sa pohybujú od 20 USD (model A+) do 35 USD (2B).

Čo je možné nainštalovať?

Raspberry Pi je rozšírený, takže pre túto dosku existuje veľa rôznych distribúcií. V podstate ide o softvér založený na jadre Linuxu, existujú však výnimky: napríklad RISC OS alebo FreeBSD.

Malinový koláč

Počítač veľkosti kreditnej karty

Malinka má rôzne konfigurácie: A, A +, B, B +, 2B. A-modely sú tie najjednoduchšie, majú 256 MB RAM, ARMv6 procesor predošlých generácií, jeden USB port a 25/40 GPIO portov. Oveľa zaujímavejšie sú varianty s indexom B – k dispozícii je už 512 MB pamäte, Ethernet a viac USB (2 alebo 4 podľa modelu).

Malinka

Ako už bolo spomenuté, možnosti takéhoto počítača sú takmer nekonečné: zvládne akúkoľvek prácu – pokiaľ je na to dostatočný výkon procesora. Úprimne povedané, je slabý vo všetkých modeloch okrem 2B. Raspberry Pi sa predáva prostredníctvom oficiálnych internetových obchodov (RS, Element 14) a v našej oblasti prostredníctvom miestnych dodávateľov. Máme ho napríklad v Raspberry alebo Arduine. Oplatí sa kúpiť v prvom rade (ak, samozrejme, nie sú obmedzené financie) model 2B. Je oveľa výkonnejší a má viac portov a 4 USB stoja za veľa. Rozdiel v cene nie je až taký veľký, softvérová kompatibilita je úplná.

2. Cubieboard

Čo je na palube?

• napájací konektor;
• Ethernet;
• HDMI;
• optický digitálny audio výstup;
• VGA;
• USB;
• microUSB;
• audio výstup 3,5 mm;
• SD karta;
• SATA;
• GPIO.

Cubieboard je výtvorom pochmúrneho inžinierskeho génia z Číny. V testovacích verziách sa objavil v septembri 2012. Prvá verzia nebola veľmi úspešná, tak si povieme niečo o tretej verzii (cena našťastie zostáva rovnaká). Ako vidíte z obrázku, portov je viac ako na Raspberry, okrem toho je na doske prispájkované Wi-Fi, Bluetooth a infračervený port - to je jednoznačné plus. Stroj nesie dvojjadrový procesor ARM Cortex-A7, 1/2 GB RAM, gigabitový Ethernet a celkovo je nabitý zaujímavými vecami.

Čo je možné nainštalovať?

Funguje, rovnako ako jeho malinový náprotivok, na Linuxe, zvyčajne jeho špeciálnej verzii Cubian (variant Debianu). Existuje veľa softvéru a chýbajúce nástroje sa dajú ľahko skompilovať sami (po určitej úprave pomocou súboru). GPIO konektory sú úspešne implementované, sú rozdelené do rôznych častí dosky.

Prečo ho potrebujem a kde ho môžem kúpiť?

Cubieboard

Cubieboard - výtvor pochmúrneho inžinierskeho génia z Číny

Wi-Fi, Bluetooth a infračervený port sú prispájkované na doske – to je jednoznačné plus. Stroj nesie dvojjadrový procesor ARM Cortex-A7, 1/2 GB RAM, gigabitový Ethernet a celkovo je nabitý zaujímavými vecami. Funguje na Linuxe. Existuje veľa softvéru a chýbajúce nástroje sa dajú ľahko skompilovať sami.

Cubieboard opakuje možnosti Raspberry a miestami ich rozširuje. Vyššie sú však aj ceny: za starší model si pýtajú ~ 85 dolárov, teda presne 2,5-krát viac ako za Raspberry Pi 2. Stojí to za to – je to na vás.

3. BeagleBone

Čo je na palube?

• napájací konektor;
• Ethernet;
• microUSB;
• microSD;
• microHDMI;
• USB;
• GPIO.

BeagleBone Black sa prvýkrát objavil v roku 2013 ako nástupca predchádzajúceho BeagleBoard. Právom ju možno nazvať najštýlovejšou zo všetkých. Vývojári sa zameriavajú na prítomnosť veľkého množstva univerzálnych portov. Okrem toho existuje niekoľko slušných súprav príslušenstva pre BeagleBone. Neexistujú žiadne bezdrôtové moduly. Procesor - 1 GHz Cortex-A8, 512 MB RAM. Vo všeobecnosti to na pozadí Raspberry Pi 2 už vyzerá dosť bledo.

Čo je možné nainštalovať?

Rovnako ako všetky ostatné jednodoskové počítače - Linux. Dôležité je, že doska už má 2 alebo 4 GB pamäte a dokonca sa tam dá nainštalovať aj vlastná distribúcia Debianu. Obrovské množstvo rozširujúcich portov vám umožňuje implementovať čokoľvek a periférne karty môžu skutočne ovplyvniť možnosti zariadenia. Stačí sa pozrieť, ako vyzerajú:

Prečo ho potrebujem a kde ho môžem kúpiť?

Beaglebone

BeagleBoard možno právom nazvať najštýlovejším zo všetkých

Vývojári sa zameriavajú na prítomnosť veľkého množstva univerzálnych portov. Okrem toho existuje niekoľko slušných súprav príslušenstva pre BeagleBone. Neexistujú žiadne bezdrôtové moduly. Procesor - 1 GHz Cortex-A8, 512 MB RAM.

BeagleBone sa zameriava predovšetkým na doplnky. Oficiálna cena je 45 dolárov, v našich končinách sa ako obvykle líši smerom nahor. Dosku nájdete v rovnakých obchodoch ako Raspberry Pi.

Čo sa deje vo svete hotových riešení?

Ak sa vám zrazu nechce motať sa s doskami a inštaláciou OS, sú vám k dispozícii takzvané „stick computers“. Tu vládnu čínske rozhodnutia. Pre „Android TV“ možno nájsť stovky zariadení rôznej kvality. Kvôli rozmanitosti sa nedajú vytriediť obzvlášť pohodlne, takže stačí dodržať niekoľko jednoduchých pravidiel. Vaše zariadenie by malo:

• Máte Android starší ako 4.2. Odvtedy sa objavilo veľa užitočných maličkostí, nemali by ste naháňať centové úspory a stratiť ich.
• Majte USB plnej veľkosti. USB OTG je, samozrejme, tiež možnosť, ale jeho pohodlie je vážne horšie.
• Majte anténu Wi-Fi. V malom priestore je to nevyhnutné. Návod na spájkovanie často nájdete tam, kde nie je k dispozícii. Uľahčite si život – vezmite si s hotovou anténou.
• Za zváženie stojí aj prítomnosť diaľkového ovládača. Je veľmi užitočný pri mnohých operáciách, najmä v kombinácii s klávesnicou.

Mimochodom, Intel nedávno predstavil svoje vlastné riešenie – Compute Stick. Ide o plnohodnotný x86 počítač s procesorom Atom, 2GB RAM a 32GB úložiskom. V skutočnosti týmto spôsobom môžete zmeniť akýkoľvek monitor alebo televízor na počítač. Zariadenie je dodávané s bezplatnou verziou Windows 8.1 s Bingom a môžete si naň nainštalovať aj Linux. Odporúčaná cena na Ukrajine je 130 dolárov. Je to drahšie ako všetky riešenia uvedené v tomto materiáli, ale úroveň výkonu a kompatibility s bežným užívateľským softvérom je tu úplne iná.

A čo úplne nové produkty?

Teraz popularitu na Kickstarteri rýchlo získava projekt C.H.I.P.

Jeho prístup je podobný BeagleBone: sám o sebe stojí iba 9 USD (+ 20 USD poštovné). Môžete si dokúpiť prídavné dosky s rôznymi výstupmi, batériu a dokonca ... puzdro na telefón:

Ak ste pripravení investovať, môže to byť dobrá voľba. Zariadenie už vyzbieralo požadovanú sumu, podporiť ju môžete tu (finančná zbierka bude pokračovať ešte niekoľko dní).

Namiesto celkom

Dnes existuje veľa rôznych jednodoskových počítačov a tyčových počítačov. Natoľko, že dokonca aj rámec tohto pojmu sa niekedy vymýva a stráca presnosť: napríklad niekedy sa to nazýva aj Arduino. V tomto materiáli sme sa pokúsili pokryť najobľúbenejšie a najbežnejšie možnosti a ktoré z nich si vybrať a najmä stavať na ich základe, je už na vašom rozhodnutí.

P.S. Tu sú porovnávacie charakteristiky 44 takýchto počítačov.