Dejan PETROVIĆ

1. avgust 2020.

Više puta ste na ovim stranicama mogli da pročitate kako se sveopštoj minijaturizaciji ne nazire kraj. Tehnološki napredak se naprosto ne može ispratiti. Iz Sipeeda nam stiže Longin Nano, razvojna ploča koja na svom malenom LCD ekranu pušta video u boji. I, da, košta bezobrazno mnogo - čak tri dolara (bez ekrana)!

Razvojna ploča crvene boje tek je nešto veća od Arduino Nano, a zasnovana je na mikrokontroleru GigaDevice GD32VF103CBT6. Ovo je najnovija generacija RISC-V arhitekture 32-bitnih mikrokontrolera, koji dolazi sa 8M pasivnim kristalom, dok sam MCU radi na 108 megaherca. Na raspolaganju su mu ugrađenih 128 kilobajta fleša i 32 kilobajta SRAM-a. Sam MCU nakrcan je „fičersima”, pa tako na raspolaganju imamo 4x univerzalni 16-bitni tajmer, 2x basic 16-bitni tajmer i po jedan advance kao i Watchdog. Zatim, RTC sa sopstvenim kristalom, Systick, 3x USART, 2x I2C, 3x SPI, 2x I2S, 2x CAN, USBFS(OTG), 2x ADC (10 ch) i 2x DAC. Za napajanje možemo koristiti USB ili regulisane napone od pet i 3,3 volta preko odgovarajućih pinova.

Longan Nano se sa računarom povezuje putem USB-C porta, a zanimljivo je da je nasuprot njemu debug port sa osam pinova koji se lako mogu priključiti na JTAG debugger (J-Link, na primer). Na ploči su dva tastera, ’Boot0’ i ’Reset’, a imamo built-in RGB LED. Osim samog mikrokontrolera na ploči se izdvajaju još dve stvari. Sa donje strane je slot mikro SD kartice, dok je sa gornje FPC konektor RGB IPS LCD-a. Ovaj ekran, dijagonale 0,96 inča i rezolucije 160×80 piksela sa mikrokontrolerom komunicira putem SPI interfejsa i ako se odlučite da nabavite Longan Nano, gledajte da to bude varijanta sa ekranom.

Longan Nano je, prema rečima proizvođača, predviđen da se koristi uz PlatformIO IDE razvojno okruženje koje je bazirano na VS CODE. Mi, kao i uvek, prvo krećemo linijom manjeg otpora. Podrška za Arduino IDE postoji putem JSON paketa koji dodajemo u IDE, kao i kada smo dodavali ESP porodicu ploča ili Artemis iz prošlog broja. Na mreži se može naći da postoje problemi prilikom dodavanja ove ploče u IDE, pa ih ni mi nismo mimoišli. Skeč se na Longan Nano može postaviti na nekoliko načina: standardno putem USB DFU, UART ISP i JTAG-a. Arduino IDE bi, prirodno, trebalo da ide uz USB DFU, a za to je potrebno instalirati libusb drajvere, za šta je rešenje Zaidig softver. Tu počinju problemi, jer Zaidig našu ploču nije uspeo da prepozna. Uz sve naše napore nismo uspeli da nateramo Arduino IDE na komunikaciju sa Longan Nano.

Okrenuli smo se softveru GigaDevice DFU Tool, za koji postoje linkovi na zvaničnoj Sipeed dokumentaciji. Ovaj softver prebacuje korisnički program na Longan u BIN formatu, a koji se lako može napraviti i kroz Arduino IDE, (Sketch -> Export compiled binary). Prilikom prebacivanja BIN fajla potrebno je prebaciti ploču u Boot mode, kombinacijom tastera ’Boot’ i ’Reset’. Nakon prebacivanja skeča, potrebno je tasterom resetovati ploču. Prilikom preuzimanja GigDevice DFU Tool alata instalira se i fabrički drajver koji radi samo uz pomenuti alat, ali ne i za Arduino IDE i PlatformIO IDE.

PlatformIO IDE kao preporuka proizvođača nam je, takođe, pravila probleme sa drajverima. Naravno, uz sizifovsku upornost, došli smo do kompromisnog rešenja, svakako ne onakvog kakvim ga je Sipeed zamislio. Za flešovanje ove ploče nama je potreban pomenuti BIN fajl, a koji se prilikom bildovanja kroz Platformio pravi uz HEX. Razne primere koji se, inače, mogu naći na GitHubu uspešno smo kompajlirali kroz PlatformIO IDE, a flešovali kao BIN fajl koristeći GigaDevice DFU alat. Nije elegantno, ali radi.

U primerima se može naći blink skeč koji će pri svakom loopu na RGB zasijati drugom bojom. U primerima se nalaze i oni vezani za mikroSD slot, kao i ekran gde zaista nismo imali problema. Ono što je nas najviše zanimalo jeste mogućnost prikazivanja video-zapisa. Ovde je caka u tome što nije u pitanju pravi video-fajl, već se radi o brzom smenjivanju BMP fajlova gde se postiže efekat video-prikaza. Neki primerci dolaze sa firmverom koji ovo omogućava, gde je samo potrebno BMP fajlove u BIN formatu prebaciti na mikroSD karticu. Naš je došao sa preloadovanimBlink skečom, gde se smenjuju boje RGB lampice.

Na GitHubu Sipeeda može se preuzeti Longan_GD32VF_examples, primer pisan za PlatformIO. Uz firmver dolaze i dva BIN fajla koje treba prebaciti na mikroSD karticu. Fajl bmp.bin sadrži „Bad Apple” video kao demo Sipeeda. Cilj je da ovaj fajl zamenimo našim, pod nazivom „Baja Patak i dolari”. Izvorni fajl u MP4 formatu prvo treba da iseckamo u BMP sličice odgovarajuće rezolucije, za šta koristimo PotPlayer. Ovaj plejer dolazi sa opcijom Consecutive Image Capturer, gde biramo rezoluciju (160×80), BMP format, kao i broj frejmova. Broj frejmova zavisi od dužine samog videa, kao i broja frejmova po sekundi. Ove sličice provlačimo kroz XNViewMP. Cilj je da ih popakujemo, dodelimo color depth na 24 bita, ali i da im dodelimo nazive u brojevima po redu. U online dokumentaciji Sipeeda nalazimo badapple_demo_tools i preuzimamo tools_bmp2hex.zip gde imamo tri fajla. Nas interesuje genhex.py, a podrazumeva se da na računaru imate instaliran Python. Ovaj fajl potrebno je modifikovati srazmerno broju BMP sličica (linija while num<=xxx). Kada ga pokrenemo, dobićemo bmp.bin fajl koji pročitan sa mikroSD kartice daje lepu animaciju, u našem slučaju Baje Patka kako se kupa u dolarima. Naš ilustrativni video možete da pogledate ovde: i.sk.rs/357609.

Longan Nano je definitivno moćna razvojna ploča, a pritom i prilično povoljna - sa ekranom košta oko 4,4 dolara. Na mreži ima dosta primera za svaki od načina komunikacije, kao i sa samim hardverom na ploči. Problem postoji na relaciji sa drajverima i uopšte nije zanemarljiv. Najidealnije bi bilo kada bismo mogli da je koristimo direktno iz Arduino IDE. PlatformIO IDE je, naravno, dosta bolja opcija, ali se ni on ne može koristiti direktno. Za sada je rešenje kompajliranje korisničkog programa u BIN fajl preko nekog od IDE, pa taj isti preko GigaDevice DFU alata prebaciti na Longan Nano. Nakon toga ostaju manji problemi, poput terminala. S obzirom da problemi sa drajverima nisu novost i da traju od prošle godine, malo je čudno da nisu rešeni od strane proizvođača, ili bar od strane zajednice.