製品機能

12.1. UART
12.2. Ethernet
12.3. SDホスト
12.4. USBホスト
12.5. リアルタイムクロック
12.6. LED
12.7. ユーザースイッチとイベント信号
12.8. I2C
12.9. パワーマネジメント
12.10. GPIO
12.11. 温度センサー
12.12. ウォッチドッグタイマー
12.13. WLAN
12.14. BT
12.15. LCD

本章では、Armadillo-640で利用できる各種機能の仕様について説明します。

12.1. UART

Armadillo-640のシリアルは、i.MX6ULLのUART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) を利用しています。Armadillo-640の標準状態では、UART1 (CON9) をコンソールとして利用しています。

フォーマット

データビット長: 7 or 8ビット
ストップビット長: 1 or 2ビット
パリティ: 偶数 or 奇数 or なし
フロー制御: CTS/RTS or XON/XOFF or なし
最大ボーレート:230.4kbps

関連するソースコード

drivers/tty/serial/imx.c
drivers/tty/serial/imx_earlycon.c

Device Treeドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/serial/fsl-imx-uart.yaml

デバイスファイル

シリアルインターフェース	デバイスファイル
UART1	`/dev/ttymxc0`
UART3	`/dev/ttymxc2`
UART5	`/dev/ttymxc4`

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers  --->
  Character devices  --->
    [*] Enable TTY                                            <TTY>
        Serial drivers  --->
          <*> IMX serial port support                  <SERIAL_IMX>
          <*>   Console on IMX serial port     <SERIAL_IMX_CONSOLE>
          [*] Earlycon on IMX serial port     <SERIAL_IMX_EARLYCON>

12.2. Ethernet

Armadillo-640の Ethernet (LAN) は、i.MX6ULLのENET(10/100-Mbps Ethernet MAC)を利用しています。

Armadillo-640では、LAN インターフェース(CON7)がENETを利用しています。

機能

通信速度: 100Mbps (100BASE-TX), 10Mbps (10BASE-T)
通信モード: Full-Duplex (全二重), Half-Duplex (半二重)
Auto Negotiationサポート
キャリア検知サポート
リンク検出サポート

関連するソースコード

drivers/net/ethernet/freescale/fec_main.c
drivers/net/phy/smsc.c
drivers/net/mdio/of_mdio.c

Device Treeドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/net/fsl-fec.txt
Documentation/devicetree/bindings/net/mdio-mux.txt
Documentation/devicetree/bindings/net/ethernet-phy.yaml
Documentation/devicetree/bindings/net/smsc-lan87xx.txt

ネットワークデバイス

eth0

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers  --->
  [*] Network device support  --->                     <NETDEVICES>
    [*]   Ethernet driver support  --->                  <ETHERNET>
      [*]   Freescale devices                <NET_VENDOR_FREESCALE>
      <*>     FEC ethernet controller (of ColdFire and some i.MX CPUs)
                                                              <FEC>
    -*-   PHY Device support and infrastructure  --->      <PHYLIB>
      {*}   SMSC PHYs                                    <SMSC_PHY>

12.3. SDホスト

Armadillo-640 のSDホストは、i.MX6ULL の uSDHC (Ultra Secured Digital Host Controller) を利用しています。 Armadillo-640 では、オンボードmicroSDコネクタ (CON1) がuSDHC2を利用しています。

機能

カードタイプ: microSD/microSDHC/microSDXC/microSDIO
バス幅: 1bit or 4bit
スピードモード: Default Speed (24.75MHz), High Speed (49.5MHz)
カードディテクトサポート

デバイスファイル

/dev/mmcblk1

関連するソースコード

drivers/mmc/host/sdhci-esdhc-imx.c
drivers/mmc/host/sdhci-of-esdhc.c

Device Treeドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/mmc/fsl-imx-esdhc.yaml
Documentation/devicetree/bindings/mmc/mmc-controller.yaml

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers  --->
  <*> MMC/SD/SDIO card support  --->                          <MMC>
    <*>   MMC block device driver                       <MMC_BLOCK>
    (8)    Number of minors per block device     <MMC_BLOCK_MINORS>
          *** MMC/SD/SDIO Host Controller Drivers ***
    <*>   Secure Digital Host Controller Interface support
                                                        <MMC_SDHCI>
    <*>     SDHCI platform and OF driver helper   <MMC_SDHCI_PLTFM>

12.4. USBホスト

Armadillo-640のUSBホストは、i.MX6ULLのUSB-PHY (Universal Serial Bus 2.0 Integrated PHY) および USB (Universal Serial Bus Controller) を利用しています。Armadillo-640 では、USBホストインターフェース (CON5) が OTG1 (下段) と OTG2 (上段) を利用しています。OTG2は CON5 と CON9 と排他利用になっており、外部からの信号で切り替えることができるようになっています。詳しくは「CON5(USBホストインターフェース)」を参照してください。

機能

Universal Serial Bus Specification Revision 2.0 準拠
Enhanced Host Controller Interface (EHCI)準拠
転送レート: USB2.0 High-Speed (480Mbps), Full-Speed (12Mbps), Low-Speed (1.5Mbps)

デバイスファイル

メモリデバイスの場合は、デバイスを認識した順番で/dev/sdN (Nは’a'からの連番)となります。
I/Oデバイスの場合は、ファンクションに応じたデバイスファイルとなります。

関連するソースコード

drivers/usb/chipidea/
drivers/usb/host/ehci-hcd.c
drivers/usb/phy/of.c
drivers/usb/phy/phy-generic.c
drivers/usb/phy/phy.c

Device Treeドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/usb/ci-hdrc-usb2.txt
Documentation/devicetree/bindings/phy/mxs-usb-phy.txt

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers  --->
  [*] USB support  --->                               <USB_SUPPORT>
    <*>   Support for Host-side USB                           <USB>
          *** USB Host Controller Drivers ***
    <*>   EHCI HCD (USB 2.0) support                 <USB_EHCI_HCD>
    <*>   ChipIdea Highspeed Dual Role Controller    <USB_CHIPIDEA>
    [*]     ChipIdea device controller           <USB_CHIPIDEA_UDC>
    [*]     ChipIdea host controller            <USB_CHIPIDEA_HOST>
            USB Physical Layer drivers  --->
      <*> Freescale MXS USB PHY support               <USB_MXS_PHY>

12.5. リアルタイムクロック

Armadillo-640のリアルタイムクロックは、i.MX6ULLのRTC機能を利用しています。

機能

アラーム割り込みサポート

デバイスファイル

/dev/rtc ( /dev/rtc0 へのシンボリックリンク)
/dev/rtc0

関連するソースコード

drivers/rtc/rtc-snvs.c

Device Treeドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/crypto/fsl-sec4.txt

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers --->
  [*] Real Time Clock  --->                             <RTC_CLASS>
    <*>   Freescale SNVS RTC support                 <RTC_DRV_SNVS>

アラーム割り込みは、デバイスファイル経由で利用することができます。

詳細な情報については、Linux カーネルのソースコードに含まれているドキュメント(Documentation/admin-guide/rtc.rst)やサンプルプログラム(tools/testing/selftests/rtc/rtctest.c)を参照してください。

12.6. LED

Armadillo-640に搭載されているユーザーLEDには、GPIOが接続されています。

Linuxでは、GPIO接続用LEDドライバ(leds-gpio)で制御することができます。

sysfs LEDクラスディレクトリ

/sys/class/leds/red
/sys/class/leds/green
/sys/class/leds/yellow

関連するソースコード

drivers/leds/leds-gpio.c

Device Treeドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/leds/leds-gpio.yaml

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers  --->
  [*] LED Support  --->                                  <NEW_LEDS>
    <*>   LED Support for GPIO connected LEDs           <LEDS_GPIO>

12.7. ユーザースイッチとイベント信号

Armadillo-640に搭載されているユーザースイッチには、GPIOが接続されています。

Linuxでは、ユーザー空間でイベント(Press/Release)を検出することができます。Linuxでは、GPIO接続用キーボードドライバ(gpio-keys)で制御することができます。

ユーザースイッチと信号には、次に示すキーコードが割り当てられています。

表12.1 キーコード

ユーザースイッチ	キーコード	イベントコード	X11 キーコード
SW1	`KEY_ENTER`	28	`Return`

デバイスファイル

/dev/input/by-path/platform-gpio-keys-event ^[8]

関連するソースコード

drivers/input/keyboard/gpio_keys.c

Device Treeドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/input/gpio-keys.yaml

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers  --->
  Input device support  --->
    -*- Generic input layer (needed for keyboard, mouse, ...)
                                                            <INPUT>
      [*]   Keyboards  --->                        <INPUT_KEYBOARD>
      <*>   GPIO Buttons                            <KEYBOARD_GPIO>

12.8. I2C

Armadillo-640 の I2C インターフェースは、i.MX6ULL の I2C(I2C Controller) および GPIO を利用した I2C バスドライバ(i2c-gpio)を利用します。また、i2c-gpioを利用することで、I2C バスを追加することができます。

Armadillo-640で利用しているI2Cバスと、接続されるI2Cデバイスを次に示します。

表12.2 I2C デバイス

I2C バス	I2C デバイス
I2C バス	アドレス	デバイス名
0(I2C1)	0x08	PF3000
4(I2C-GPIO)	0x51	GT800X480A-1013P ^[a]
5(I2C-GPIO1)	0x32	NR3225SA ^[b]
^[a]CON11にLCD オプションセット(7 インチタッチパネル WVGA 液晶)を接続した場合。 ^[b]CON9にArmadillo-600シリーズ WLANオプションモジュールまたはArmadillo-600シリーズ RTCオプションモジュールを接続した場合。

Armadillo-640の標準状態では、CONFIG_I2C_CHARDEVが有効となっているためユーザードライバでI2Cデバイスを制御することができます。ユーザードライバを利用する場合は、Linux カーネルでI2Cデバイスに対応するデバイスドライバを無効にする必要があります。

機能

最大転送レート: 400kbps

デバイスファイル

/dev/i2c-0 (I2C1) ^[9]
/dev/i2c-4 (I2C-GPIO)

関連するソースコード

drivers/i2c/busses/i2c-imx.c

Device Tree ドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/i2c/i2c-gpio.yaml
Documentation/devicetree/bindings/i2c/i2c-imx.yaml

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers  --->
  I2C support  --->
    -*- I2C support                                            <I2C>
      <*>   I2C device interface                       <I2C_CHARDEV>
      I2C Hardware Bus support  --->
        <*> GPIO-based bitbanging I2C                     <I2C_GPIO>
        <*> IMX I2C interface                              <I2C_IMX>

12.9. パワーマネジメント

Armadillo-640のパワーマネジメント機能は、LinuxのSPM(System Power Management)およびDPM(Device Power Management)を利用しています。パワーマネジメント状態を省電力モードに遷移させることにより、Armadillo-640の消費電力を抑えることができます。

パワーマネジメント状態を省電力モードに遷移させると、アプリケーションの実行は一時停止し、Linuxカーネルはサスペンド状態となります。起床要因が発生すると、Linuxカーネルのリジューム処理が行われた後、アプリケーションの実行を再開します。

sysfsファイル

/sys/power/state

関連するソースコード

kernel/power/

カーネルコンフィギュレーション

Power management options  --->
  [*] Suspend to RAM and standby                          <SUSPEND>
  -*- Device power management core functionality               <PM>

Armadillo-640が対応するパワーマネジメント状態と、/sys/power/stateに書き込む文字列の対応を次に示します。

表12.3 対応するパワーマネジメント状態

パワーマネジメント状態	文字列	説明
`Suspend-to-RAM`	`mem`	Suspend-to-Idleよりも消費電力を抑えることができる
`Power-On Suspend`	`standby`	Suspend-to-RAMよりも短時間で復帰することができ、Suspend-to-Idleよりも消費電力を抑えることができる
`Suspend-to-Idle`	`freeze`	suspend-to-ramよりも短時間で復帰することができる

サスペンド状態を128秒以上継続する場合は、Suspend-to-RAM か +Power-On Suspend+を利用してください。

+Suspend-to-Idle+を利用している状態で128秒経過すると再起動してしまいます。

起床要因として利用可能なデバイスは次の通りです。

UART1 (CON9)

起床要因

データ受信

有効化

[armadillo ~]# echo enabled > /sys/class/tty/ttymxc0/power/wakeup

USB OTG1 (下段)

起床要因

USBデバイスの挿抜

有効化

[armadillo ~]# echo enabled > /sys/bus/platform/devices/2184000.usb/power/wakeup
[armadillo ~]# echo enabled > /sys/bus/platform/drivers/ci_hdrc/ci_hdrc.0/power/wakeup
[armadillo ~]# echo enabled > /sys/bus/platform/drivers/ci_hdrc/ci_hdrc.0/usb1/power/wakeup

USB OTG2 (上段)

起床要因

USBデバイスの挿抜

有効化

[armadillo ~]# echo enabled > /sys/bus/platform/devices/2184200.usb/power/wakeup
[armadillo ~]# echo enabled > /sys/bus/platform/drivers/ci_hdrc/ci_hdrc.1/power/wakeup
[armadillo ~]# echo enabled > /sys/bus/platform/drivers/ci_hdrc/ci_hdrc.1/usb2/power/wakeup

RTC(i.MX6ULL)

起床要因

アラーム割り込み

有効化

デフォルトで有効化されています

12.10. GPIO

Armadillo-640のGPIOは、i.MX6ULLのGPIO(General Purpose Input/Output)を利用しています。

関連するソースコード

drivers/gpio/gpio-mxc.c

Device Tree ドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/gpio/fsl-imx-gpio.yaml

デバイスファイル

デバイスファイル	GPIO番号
`/dev/gpiochip0`	0〜31(GPIO1_IO00〜GPIO1_IO31)
`/dev/gpiochip1`	32〜63(GPIO2_IO00〜GPIO2_IO31)
`/dev/gpiochip2`	64〜95(GPIO3_IO00〜GPIO3_IO31)
`/dev/gpiochip3`	96〜127(GPIO4_IO00〜GPIO4_IO31)
`/dev/gpiochip4`	128〜159(GPIO5_IO00〜GPIO5_IO31)

sysfs GPIOクラスディレクトリ

/sys/class/gpio/

sysfs GPIOクラスは旧バージョンのLinuxカーネルとの互換性維持の為に残っています。新しくアプリケーションを開発する際の利用はおすすめしません。

新しくアプリケーションを開発する場合は、libgpiodパッケージに含まれるアプリケーションまたはLinux カーネルのソースコードに含まれているサンプル(tools/gpio/)を参考にしてください。

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers  --->
  [*] GPIO Support  --->                                   <GPIOLIB>
    (512) Maximum number of GPIOs for fast path
                                            <GPIOLIB_FASTPATH_LIMIT>
    Memory mapped GPIO drivers  --->
      -*- i.MX GPIO support                               <GPIO_MXC>

12.11. 温度センサー

Armadillo-640の温度センサーは、i.MX6ULLのTEMPMON(Temperature Monitor)を利用しています。

起動直後の設定では、ARMまたはSoCの測定温度が 105°C以上になった場合、Linuxカーネルはシステムを停止します。

機能

測定温度範囲: -40〜+105°C

sysfs thermalクラスディレクトリ

/sys/class/thermal/thermal_zone0

関連するソースコード

drivers/thermal/imx_thermal.c

Device Treeドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/thermal/imx-thermal.yaml

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers  --->
  -*- Thermal drivers  --->                                <THERMAL>
    <*>   Temperature sensor driver for Freescale i.MX SoCs
                                                       <IMX_THERMAL>

12.12. ウォッチドッグタイマー

Armadillo-640のウォッチドッグタイマーは、i.MX6ULLのWDOG(Watchdog Timer)を利用しています。

ウォッチドッグタイマーは、U-Boot によって有効化されます。標準状態でタイムアウト時間は10秒に設定されます。

何らかの要因でウォッチドッグタイマーのキックができなくなりタイムアウトすると、システムリセットが発生します。

関連するソースコード

drivers/watchdog/imx2_wdt.c

Device Treeドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/watchdog/fsl-imx-wdt.yaml

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers --->
  [*] Watchdog Timer Support  --->                       <WATCHDOG>
    <*>   IMX2+ Watchdog                                 <IMX2_WDT>

ウォッチドッグタイマーの設定変更は、ioctlシステムコール経由で行うことができます。詳細な情報については、Linux カーネルのソースコードに含まれているドキュメント(Documentation/watchdog/watchdog-api.rst)を参照してください。


	ウォッチドッグタイマーを停止することはできません。

12.13. WLAN

「Armadillo-600 シリーズ WLAN コンボオプションモジュール」および「Armadillo-600 シリーズ BT/TH オプションモジュール WLAN コンボ対応」には、Laird Connectivity製 Sterling LWB5+ が搭載されています。Sterling LWB5+ のWLANは、USB2422を介して「USBホスト」に示す OTG2 に接続されています。

機能

IEEE 802.11a/b/g/n/ac 準拠
最大通信速度(2.4GHz): 150Mbps(理論値)
最大通信速度(5GHz): 433.3Mbps(理論値)
動作モード: インフラストラクチャモード(STA/AP), アドホックモード
チャンネル(2.4GHz): 1-13
チャンネル(5GHz): 36-48(W52), 52-64(W53), 100-140(W56)

ネットワークデバイス

wlan0

関連するソースコード

drivers/net/wireless/broadcom/brcm80211/brcmfmac/*

Device Treeドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/net/wireless/brcm,bcm43xx-fmac.txt

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers  --->
  [*] Network device support  --->                     <NETDEVICES>
    [*]   Wireless LAN  --->                                 <WLAN>
      [*]   Broadcom devices                 <WLAN_VENDOR_BROADCOM>
      [*]     Broadcom FullMAC WLAN driver               <BRCMFMAC>
      [*]     SDIO bus interface support for FullMAC driver
                                                    <BRCMFMAC_SDIO>


	Sterling LWB5+ のファームウェアは、ATDEにインストールされているfirmware-brcm80211パッケージに含まれています。ファームウェアはLinuxカーネルイメージ内に改変無く配置されます。 firmware-brcm80211の著作権およびライセンス情報については、ATDE上で/usr/share/doc/firmware-brcm80211/copyrightを参照してください。

WLAN機能を利用するには、DT overlayの設定が必要です。

[armadillo~]# vi /boot/overlays.txt
fdt_overlays=armadillo-640-con9-thread-lwb5plus.dtbo
[armadillo~]# persist_file /boot/overlays.txt
[armadillo~]# reboot

12.14. BT

機能 , デバイス

hci0

関連するソースコード

drivers/bluetooth/hci_bcm.c

カーネルコンフィギュレーション

[*] Networking support  --->                                  <NET>
  [*]   Bluetooth subsystem support  --->                      <BT>
    Bluetooth device drivers  --->
      [*] Broadcom protocol support                <BT_HCIUART_BCM>

BT機能を利用するには、DT overlayの設定が必要です。

[armadillo~]# vi /boot/overlays.txt
fdt_overlays=armadillo-640-con9-thread-lwb5plus.dtbo
[armadillo~]# persist_file /boot/overlays.txt
[armadillo~]# reboot

12.15. LCD

Armadillo-640 の LCD ホストは、i.MX6ULL のeLCDIF(Enhanced LCD Interface)を利用しています。CON11 に LCD オプションセット(7 インチタッチパネル WVGA 液晶)を接続した場合に利用できます。

機能 , デバイス

/dev/dri/card0 (DRM)
/dev/fb0 (フレームバッファ)

関連するソースコード

drivers/gpu/drm/mxsfb/

Device Treeドキュメント

Documentation/devicetree/bindings/display/mxsfb.txt

カーネルコンフィギュレーション

Device Drivers  --->
  Graphics support  --->
    <M> i.MX (e)LCDIF LCD controller                    <DRM_MXSFB>

LCD機能を利用するには、DT overlayの設定が必要です。

[armadillo~]# vi /boot/overlays.txt
fdt_overlays=armadillo-640-lcd70ext-l00.dtbo
[armadillo~]# persist_file /boot/overlays.txt
[armadillo~]# reboot

^[8]USBキーボードなどを接続してインプットデバイスを追加している場合は、番号が異なる可能性があります

^[9]Armadillo-640 の標準状態ではデバイスファイルが作成されません。


第11章動作ログ	PDF version	第13章ソフトウェア仕様