D. PETROVIĆ

1. maj 2022.

Jedan od malih računara (SBC) koji nam je dugo bio van domašaja, ponajviše zbog cene, jeste BeagleBone Black. Domaća firma 012Lab nam je omogućila da provedemo malo vremena sa ovim računarom. BeagleBone Black je mali računar, nalik na Raspberry Pi i njemu slične. Ipak, među njima postoje i nemale razlike.

BeagleBone Black je najpoznatiji računar iz plejade BeagleBone. Kao model, nastao je sada već prilično davno, međutim, revizije su ga održale do današnjih dana. Primerak koji smo testirali je C1. Dimenzije računara su vrlo slične jednoj Malini B, međutim, format je totalno drugačiji. BeagleBone donosi dva dupla headera sa strana (2×46), a priključke na slobodnim obodima. Ovakva praksa, kakvu srećemo na jednom Arduino Unu, nije jedina sličnost. Priključci se nalaze sa obe strane ploče, a oni koji su ispod su jasno naznačeni sa gornje strane; slično kao na pomenutom Unu, skoro na istom mestu je priključak strujnog adaptera, preko koga se ova ploča napaja. Jasna oznaka 5V govori da ovde treba paziti šta se povezuje. Do ovog priključka su četiri PTH, gde se sa dva povezuje baterija, treći se koristi u formi razdelnika napona, dok sa četvrtim može da se poveže NTC termistor radi praćenja temperature baterije. Ploča može da se napaja i putem klijentskog mini-USB priključka sa donje strane. USB priključak računara je savršeno dovoljan da napaja BeagleBone. Naravno, može da se napaja i preko namenskih pinova regulisanim naponom. Sa ove strane, tu je još i 100-megabitni Ethernet port. BeagleBone nema WiFi komponentu, zapravo, nema nikakvu mogućnost bežičnog povezivanja. Na ovoj strani se nalazi nekoliko plavih LED-ova. Jedna je do strujnog priključka i indikuje status napajanja, dok su četiri iznad mini-USB priključka. Ovo su, zapravo, korisničke LED i, između ostalog, signaliziraju o BOOT statusu, pristupu SD kartici, eMMC i drugo. Do ovih korisničkih LED-ova su tasteri ’reset’ i ’power’.

Suprotna strana donosi samo jedan USB HOST priključak, što, u zavisnosti od namene računara, može da predstavlja problem. Takođe, slot mikro-SD kartice ne može da se koristi za smeštanje operativnog sistema. Memorijske kartice BeagleBone koristi kao mesto za smeštanje podataka, a operativni sistem se nalazi na eMMC. Međutim, mikro-SD kartica se koristi za flešovanje ili nadogradnju operativnog sistema. Za promenu redosleda butovanja ka mikro-SD kartici se koristi taster ’S2’. Postoje čak četiri BOOT režima: eMMC, SD, Serial i USB. Ispod je i mikro-HDMI priključak, do sada ne tako čest na sličnim uređajima. Ipak, Malina 4 donosi čak dva takva priključka.

Hardver na BeagleBone se zasniva na Sitara AM335x ARM Cortex-A8 procesoru, sa radnim taktom od jednog gigaherca. Ovo je 32-bitni RISC procesor iz kompanije Texas Instruments. Na raspolaganju mu je 512 megabajta DDR3 RAM-a (800 megaherca) i četiri megabajta 8-bitne eMMC fleš memorije, na kojoj se i nalazi operativni sistem. Od zanimljivosti o ovom procesoru navešćemo grafički 3D podsistem, Neon SIMD (single instruction multiple data) koprocesor i dve programabilne Real Time jedinice (PRU). Za Ethernet je zadužen LAN8710A čip, ne tako stran i ne tako mlad. NXP TDA19988BHN čip je zadužen da konvertuje LCD interfejs u HDMI, a isto važi i za zvuk.

Što se tiče headera, na BeagleBone su pinovi grupisani prema funkcijama. Tako su naponski jedan do drugog u dva reda sa GND, 5V i 3.3V. Društvo ovim pinovima prave ’Reset’ i ’Power’ pinovi. Isto važi za digitalne, analogne i slično. BeagleBone na raspolaganju ima čak 64 digitalna pina sa naponskom logikom na 3,3 volta. Preko ovih pinova, na raspolaganju su 4×UART, 12×PWM/Timers, 2×SPI, 2×I2C, 2×CAN, LCD, 3×quadrature encoder, pa čak i pristup memorijskim uređajima. Za razliku od jedne Maline koja nema namenske analogne pinove, ovde ih ima čak sedam. Analogni konverter radi na 1,8 volti, a referentne 1,8V, GND i VDD pinove nalazimo odmah pored analognih. Paralelno sa jednim od dvoredih headera je i muški 6-pinski header, zadužen sa serijski adapter, radi debagovanja. U istu svrhu se sa donje strane nalazi nepopunjen CLI JTAG header.

BeagleBone već dolazi sa operativnim sistemom koji je baziran na Debian Linuxu. Postoji nekoliko načina rada sa računarom. Može se koristiti uz pomoć HDMI televizora ili monitora, odnosno, preko IP adrese (USB ili Ethernet). USB adresa se može prekopirati sa zvaničnih Getting-Started stranica, dok se mrežna može pronaći pristupom ruteru. Osim mrežnog pregledača, PuTTy isto može da završi posao. Ako će se koristiti USB IP, pre bilo kakvog rada sa BeagleBone, potrebno je instalirati neophodne drajvere koji se mogu preuzeti sa zvaničnih stranica ili sa samog BeagleBonea. BeagleBone će se nakon povezivanja sa računarom pojaviti kao skladišni uređaj.

BeagleBone računar na sebi „vrti” Cloud9 integrisano razvojno okruženje. Cloud9 IDE je prilično dokumentovano parče softvera, čija koncepcija više podseća na mrežne terminale, pre nego na klasičan IDE. U gornjoj traci je meni sa standardnim komandama za upravljanje fajlovima, ali i za pokretanje određenog softvera. Na listi su C, C++, Java, Python, PHP, Ruby i mnogi drugi. Leva traka otvara menije i podmenije u grupama Workspace, Navigate, Commands i Change. Workspace je pun primera. Grupa Sensors sadrži dosta primera, što u JavaScriptu, što u Pythonu za razne senzore i aktuatore. Pod Images čak ima i kako se šta povezuje sa računarom. Nisu preskočeni ni ekrani. Ipak, prvi korak bi, po našem mišljenu, trebalo da bude Cookbook, pod BeagleBone -> Black. U vezi sa silnim GPIO, naveli smo da su razvrstani u dva dvoreda headera. Ako će se koristiti Python, pinovima se ne može pristupiti kao što bi se radilo na jednom Unu ili Malini, direktno prema mapiranoj oznaci. Ovde se prvo mora obratiti headeru, pa tek onda pinu na tom headeru. Levi header se vodi pod P9, desni pod P8. Ako bi trebalo da uključimo LED na GPIO46, tada bi se tom pinu trebalo obratiti sa P8_16.

#!/usr/bin/env python

import Adafruit_BBIO.GPIO as GPIO

import time

pin = "P9_14"

GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)

while True:

 GPIO.output(pin, GPIO.HIGH)

 time.sleep(0.5)

 GPIO.output(pin, GPIO.LOW)

 time.sleep(0.5)

Ako će se programirati programskim jezikom C, tada se pinovima obraća prema dijagramu. U primerima je i nekoliko njih za upravljanje PRU, gde su primeri, uglavnom, pisani u programskom jeziku C.

Na računaru se, pored fabričkog operativnog sistema, može podići i Android, Ubuntu, Debian, pa čak i razna „domaća” rešenja. Proizvođač, inače, preporučuje da se kao prvi korak izvrši nadogradnja postojećeg operativnog sistema, za šta postoji detaljno pojašnjenje. Mi, nažalost, nismo mogli da probamo neki od dostupnih, jer smo morali da zadržimo stari, fabrički.

Zaključićemo da je rad sa BeagleBoneom bio zanimljiv. Kao mali razvojni računar, može da se koristi preko terminala ili desktopa. Postoji veći broj nadogradnji, poput ekrana i slično. Isto tako, s obzirom na poduži staž, na mreži može da se pronađe povelik broj primera - ne u meri jedne Maline, pa čak ni Pomorandže, ali dovoljno da se počne.