2012年10月8日 星期一

[OpenWrt] min. flash and RAM

OpenWrt 至少要有 4MB flash 及 16MB RAM。有些 2MB Flash 或 8MB RAM 的無線路由器 -- TL-WR702N 等，就無法執行 OpenWrt，但基於 Broadcom 處理器的在 DD-WRT 還勉強可以。
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2012年10月6日 星期六

OpenWrt LED

無線路由器有許多 LED 顯示狀態。在 OpenWrt 下，如何控制 LED 呢？

除了電源狀態 (PWR) 是有電就亮，及一些 Ethernet 狀態 (WAN 和 LAN 1 2 3 4) 是 Ethernet Controller 直接控制外，其它 LED 是接到 SoC 的 GPIO，Linux Kernel 有個 platform 子系統，並有一些針對 GPIO 的現成驅動程式，例如驅動程式 leds-gpio 用來控制 LED。只要把 GPIO 的位置，所使用的驅動程式及功能在編譯前設定好，編譯後的 Linux Kernel 就能支援這些 GPIO。
  • 準備資料結構 struct gpio_led，內含每個 LED 名稱、GPIO 接腳、是否 low 動作等。例如：
    static struct gpio_led tl_wr1043nd_leds_gpio[] __initdata = {
        {
            .name        = "tl-wr1043nd:green:wlan",
            .gpio        = TL_WR1043ND_GPIO_LED_WLAN,
            .active_low    = 1,
        }
    };
     不清楚 LED 名稱為何要取 tl-wr1043nd:green:wlan 這麼一長串
  • 透過 platform_device_alloc() 取得使用 "leds-gpio" 的資料結構 struct platform_device。(相反是 platform_device_put())
  • 建構資料結構 struct gpio_led_platform_data，包括 LED 數目，及 leds 欄位指到 struct gpio_led
  • 透過 platform_device_add_data() 加進 struct gpio_led_platform_data
  • 透過 platform_device_add() 登記到 Linux Kernel
上述例子是在 Linux 的 arch/mips/ar71xx/mach-tl-wr1043nd.c 執行 arch/mips/ar71xx/dev-leds-gpio.c 裡的 ar71xx_add_device_leds_gpio() 完成的。

編譯後的 Linux 就會有 /sys/class/leds/tl_wr1043nd:green:wlan/  目錄。使用方式，例如
點亮 LED：
echo 1 > /sys/class/leds/tl_wr1043nd:green:wlan/brightness
熄滅 LED
echo 0 > /sys/class/leds/tl_wr1043nd:green:wlan/brightness
應該還有其它用法，待了解。
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2012年9月21日 星期五

FXS 轉 UART

連接話機的界面是 FXS (Foreign eXchange Station)，連接局端的界面是 (FXO, Foreign eXchange Office)，FXS 或 FXO 轉換成其它界面叫 ATA (Analog Telephone Adaptor)。網路上可以找到兩個將 FXS 轉成 UART 的專題，都是 David Rowe 的傑作：一開始的「 $10 ATA」跟構想延伸的「Mesh Potato 的 FXS 界面」，想在無線路由器加 FXS 界面，而 UART 是無線路由器都有的界面，只藏在裡面的電路板上，baud rate 115 kbit/s 就夠 64 kbit/s 的語音使用。

「$10 ATA」後來也受到 Mesh Potato 影響，但最後資訊是去年三月，之後可能沒有進展，或者作者未公佈，主要缺如何一起在 UART 傳振鈴及 hook 資訊，跟整合測試。其架構如下：
     +---------------+   +--------------------+
     |     Hybrid    |<->|ADC/PWM             |
話機-| DC-DC/ringing |<->|PWM/ADC  ATmega328P |--UART
     | hook detector |-->|PWM                 |
     +---------------+   +--------------------+
ATmega328P 是 AVR 八位元微處理器，也用於 Arduino，可以處理類比訊號，用其 ADC 及 PWM 來轉換類比訊號。作者一系列文章：
Mesh Potato 已經是一個產品了，是一個含有 FXS 界面的戶外型 802.11bg mesh router，相當特別。架構如下：
     +--------+   +--------------------+  +------------+
     |        |<--|SPI                 |<-|GPIOs       |
話機-| Si3210 |   |       CPLD         |  |     AR2317 |
     |        |<->|TDM                 |->|UART Rx     |
     +--------+   +--------------------+  |            |
                  | ATmega8L(16B FIFO) |<-|UART Tx     |
                  +--------------------+  +------------+
AR2317 是 Atheros 的無線 MIPS 4KEc SoC，用於 AIR-300 等無線路由器。Si3210 是 FXS 界面晶片，包括 hybrid、DC-DC converter、振鈴、hook 偵測等，語音走 TDM，控制走 SPI。CPLD 主要是要轉換 UART 跟 TDM，但可能是內部 buffer 不夠，所以加 ATmega8L。

參考

  • Silvertel Ag2130 PSTN 界面模組。(RT03106)
  • USB FXS
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FT232R

FT232R 是一個 USB 轉 UART 的晶片，整合 clock 及 EEPROM 等，讓線路非常簡單。有些 Arduino 含有 FT232R 來提供 USB 界面，例如 Duemilanove、Diecimila，但新的 Leonardo 使用 ATmega32u4 處理器已經內建 USB 了。FT232R 除了 UART 功能外，亦可作為 Clock 產生器，透過 bit bang 模式提供 GPIO 或 SPI 功能，或者作為 FTDIChip-ID™ security dongle 功能。
  • 相關文件：Datasheet、Bit Bang Application Note、FTDIChip-ID™ Application Note
  • 內建 128 bytes EEPROM 作為設定用，其中 Manufacturer, ManufacturerId, Description, SerialNumber 字串最長 96 bytes，沒用完的可作為 user area 或 FTDIChip-ID 使用。
  • 可產生 6/12/24/48 MHz clock
  • Big Band I/O
    • Asynchronous：UART 8 IO 作為 8-bit data，CBUS 提供 RD# 跟 WR# 訊號
    • Synchronous：同上
    • CBUS Mode：CBUS0~CBUS3 4-bit GPIO
  • 內建 3.3V 電源轉換，最大提供 50mA。
  • 驅動程式
    • Virtaul Com Port (VCP)：變成一般序列埠使用
      • Linux: ftdi_sio → usbserial
    • Direct (D2XX)：設定 EEPROM 及 bit bang 需要
    • libFTDI for Linux
      • 裡面的 ftdi_eeprom_build() 或 ftdi_eeprom_decode() 可看出 EEPROM 內容每個位址的定義。

FT232RL IO 訊號
PinName預設功能Bit Bang
CBUS modeAsynchronous / Synchronous
1TXD 輸出D0
5RXD 輸入D1
3RTS# 輸出 (Arduino Reset)D2
11CTS# 輸入D3
2DTR# 輸出 (Arduino Reset)D4
9DSR# 輸入D5
10DCD# 輸入D6
6RI# 輸入D7
23CBUS0TXLED# 輸出4-bit GPIO其中兩個作為 RD# 及 WR#
22CBUS1RXLED# 輸出
13CBUS2TXDEN 輸出，RS-485 用。
14CBUS3PWREN# 輸出，需外加 10kΩ pull high，USB 設定完 low，USB suspend 時 high。
12CBUS4SLEEP# 輸出，USB suspend 時 low。
CBUSx 都可以設定成任何 CBUS 功能，除了表列五種外，尚有 TX&RXLED#、6/12/24/48 MHz clock 輸出。

內部 EEPROM，整理自 datasheet 及 libFTDI。
parameteraddressvalue說明
High Current I/Os0.20
10x40IN endpoint size
Vendor ID3~20403hFTDI default VID
Product ID5~46001hFTDI default PID
Device Type7~60x06000x0600=FT232R
Battery Powered8.40
Remote Wake Up8.51RI# low → wake up USB Host Controller in 20 ms
Bus Powered 8.61
Load VCP Driver8.71Make the host to load VCP driver。此位置是猜測的。
Max Bus Power Current990mA以 2 mA 為單位
IN endpoint is isochronous0x0a.00
OUT endpoint is isochronous0x0a.10
Enable suspend I/O power down0x0a.20
Use serial number string0x0a.30
Change USB Version0x0a.40
Invert TXD0x0b0
Invert RXD0
Invert RTS#0
Invert CTS#0
Invert DTR#0
Invert DSR#0
Invert DCD#0
Invert RI#0
USB Version0x0d~0x0c0x0200USB 2.0 Full Speed
Manufacturer Offset0x0e.6~00x18指向 10, 0x03, "FTDI"
Manufacturer Enabled0xe.71
Manufacturer Size0x0f10byte 數含結尾 0，因每個字佔 2 bytes，所以需乘二
Product Description Offset0x10.6~00x24指向 32, 0x03, "FT232R USB UART"
Product Description Enabled0x10.71
Product Description Size0x1132
Serial Number Offset0x12.6~00x46指向 18, 0x03, "A6001dHI"，A unique serial number
Serial Number Enabled0x12.71
Serial Number Size0x1318
CBUS00x14.3~030=TXDEN, 1=PWREN#, 2=RXLED#, 3=TXLED#, 4=TXRXLED#, 5=SLEEP#, 6=CLK48, 7=CLK24, 8=CLK12, 9=CLK6, 10=Bitbang IO mode, 11=Bitbang WR#, 12=Bitbang RD#
CBUS10x14.7~42
CBUS20x15.3~00
CBUS30x15.7~41
CBUS40x16.3~05
Dynamic Content0x18~0x7f見說明預設應該是放 Manufacturer, Production Description, 及 Serial 字串。字串含 0，每字佔兩個 byte。格式依序是長度，0x03，字串本身。
10, 0x03, "FTDI"
32, 0x03, "FT232R USB UART"
18, 0x03, "A6001dHI"
ChipID0x86~0x89見說明

USB 的請求控制指令：
  • reset (0x00)
  • set baud rate (0x01)
  • set data (0x02)：設定 RS-232 參數
  • set flow control (0x03)
  • modem control (0x04)：設定 DTR, RTS 等。
  • poll modem status (0x05)
  • set event char (0x06)
  • set error char (0x07)
  • set latency timer (0x09)
  • get latency timer (0x0a)
  • set bit mode (0x0b)
  • read pins (0x0c)
  • read eeprom (0x90)
  • write eeprom (0x91)

實際應用
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2012年9月14日 星期五

三輪車

小蘿蔔們合作完成的三輪車，少了腳踏板。
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2012年8月31日 星期五

NXT-G 教育版 2.1 軟體修正

小蘿蔔把 Humanoid 做好，我把示範程式下載來試看看，結果 NXT-G 教育版 2.1 要上載到 NXT 時出現錯誤：
A required file is broken
Error code : 1003
但讀取 NXT 狀態是正常的。此後要上載任何程式到 NXT 都會同樣的錯誤，必須把整個 NXT-G 關掉再重新執行，使用其它本來可以的程式才會正常。這個問題需要 NXT EDU: 2.1f3 Patch for Windows 解決，說明檔提到有一項修正剛好就是：
Opening certain programs results in not being able to download any programs, error code 1003
(打開特定程式後無法下載，錯誤代碼 1003)
NXT EDU: 2.1f3 Patch for Windows 下載回來、解開、執行裡面的 setup.exe 便可修正。
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Linux 用 USB 跟 NXT 通訊

之前在「Linux 用藍牙跟 NXT 通訊的程式」透過藍牙跟 NXT 通，其實最直接是接 USB，一樣使用 NXT Communication Protocol。

網路上就有現成可執行的程式 -- t2n (Talk To NXT)，下載，放好 udev 規則讓一般使用者有權限，便可使用：C++，使用 USB
wget  http://www-verimag.imag.fr/~raymond/edu/lego/t2n/t2n-0.4.tgz
tar xvf t2n-0.4.tgz
sudo cp t2n-0.4/udev/71-lego.rules /etc/udev/rules.d/
開啟 NXT，接上 USB，執行
./t2n-0.4/t2n -b -i -ls
就可以取到電池電壓、NXT 資訊、檔案列表，如下：
battery level = 7948mV
#### NXT INFOS ###############
protocol version=1.124 firmware version=1.28
NXT Name: NXT
Blutooth address: 16:53:17:7f:ffffffcf:00
Blutooth signal: 0
Free user flash: 77180
FILE:"Untitled-1.rxe" SIZE:4768
FILE:"Program.tmp" SIZE:13
FILE:"a.rpg" SIZE:13
FILE:"NVConfig.sys" SIZE:6
FILE:"DemoV2.rxe" SIZE:3996
FILE:"RPGReader.sys" SIZE:5908
FILE:"faceclosed.ric" SIZE:316
FILE:"faceopen.ric" SIZE:316
FILE:"Woops.rso" SIZE:2232
FILE:"! Startup.rso" SIZE:4084
FILE:"! Attention.rso" SIZE:881
FILE:"! Click.rso" SIZE:229
FILE:"Try-Color.rtm" SIZE:4346
FILE:"Try-Touch.rtm" SIZE:1238
FILE:"Try-Light.rtm" SIZE:684
FILE:"Try-Ultrasonic.rtm" SIZE:1208
FILE:"Try-Motor.rtm" SIZE:676
FILE:"Try-Sound.rtm" SIZE:638
FILE:"" SIZE:0
另外還可以上載、下載檔案，執行參數是：
  • -put <檔名> : 上載檔案
  • -get <檔名> : 下載檔案
t2n 是 GPL 版權，有原始碼讓你研究，是用 C/C++ 寫的。


另外列出一些網路上找到的其它程式，不過我沒試就是。

順便列一些 NXT USB 資訊


lsusb 輸出：
Bus 003 Device 006: ID 0694:0002 Lego Group Mindstorms NXT

sudo cat /sys/kernel/debug/usb/devices 輸出：
T:  Bus=03 Lev=01 Prnt=01 Port=00 Cnt=01 Dev#=  6 Spd=12   MxCh= 0
D:  Ver= 2.00 Cls=00(>ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 8 #Cfgs=  1
P:  Vendor=0694 ProdID=0002 Rev= 0.00
S:  SerialNumber=001653177FCF
C:* #Ifs= 1 Cfg#= 1 Atr=c0 MxPwr=  0mA
I:* If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=ff(vend.) Sub=ff Prot=ff Driver=(none)
E:  Ad=01(O) Atr=02(Bulk) MxPS=  64 Ivl=0ms
E:  Ad=82(I) Atr=02(Bulk) MxPS=  64 Ivl=0ms
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