開発編

SWUpdateは、デバイス上で実行されるプログラムで、ネットワーク/ストレージ経由でデバイスのソフトウェアを更新することができます。 Stefano Babic, DENX software engineering, Germany によってオープンソースで開発が進められています。

Armadillo-640 では、 SWUpdateを利用することで次の機能を実現しています。

swuパッケージは、SWUpdate独自のソフトウェアの配布フォーマットです。 SWUpdateでは、1回のアップデートは1つのswuパッケージで行われます。

swuパッケージには、次のような様々なものを含めることができます。

SWU イメージは swupdate (https://sbabic.github.io/swupdate/swupdate.html) によって Armadillo Base OS上で検証とインストールが実行されます。 SWU イメージを Armadillo に転送するための方法は、用途や状況に合わせて様々な方法を用意しています。例えば、 USB メモリから読み取る、ウェブサーバーからダウンロードする、 hawkBit という Web アプリケーションを使うなどです。

A/B アップデートは、 Flash メモリにパーティションを２面確保し、 アップデート時には交互に利用する仕組みです。

常に使用していない方のパーティションを書き換えるため次の特徴を持ちます。

システムが起動できなくなった際に、自動的にアップデート前のシステムにロールバックします。

ロールバック状態の確認は 「ロールバック状態を確認する」 を参照してください。

ロールバックする条件は次の通りです:

ロールバックが実行されると /var/at-log/atlog にログが残ります。

イメージをインストールする方法として以下に示すような方法があります。 もし、作成した SWU イメージのインストールに失敗する場合は、「swupdate がエラーする場合の対処」をご覧ください。

[armadillo ~]# swupdate -d '-u http://server/initial_setup.swu'
SWUpdate v5f2d8be-dirty

Licensed under GPLv2. See source distribution for detailed copyright notices.

[INFO ] : SWUPDATE running :  [main] : Running on AGX4500 Revision at1
[INFO ] : SWUPDATE running :  [channel_get_file] : Total download size is 25 kB.
[INFO ] : SWUPDATE started :  Software Update started !
[INFO ] : SWUPDATE running :  [read_lines_notify] : No base os update: copying current os over
[INFO ] : SWUPDATE running :  [read_lines_notify] : Removing unused containers
[INFO ] : SWUPDATE running :  [read_lines_notify] : swupdate triggering reboot!
Killed

「ファイルの取り扱いについて」 にて、 Armadillo Base OS 上のファイルは通常、 persist_file コマンドを実行せずに電源を切ると変更内容が保存されないと紹介しましたが、表3.1「電源を切っても保持されるディレクトリ(ユーザーデータディレクトリ)」に示すディレクトリ内にあるファイルはこの限りでありません。

	コンテナを前のバージョンに戻した場合(ロールバック)、/var/app/rollback/volumes/ のデータの前のバージョンに戻ります。 その為、アプリケーションのバージョンに依存するようなデータは /var/app/rollback/volumes/ に入れることを推奨します。 mkswu の swdesc_files (--extra-os 無し）と podman_start の add_volumes では、相対パスはそのディレクトリをベースにします。 /var/app/rollback/volumes/myvolume は myvolume で簡潔に指定できます。

Copy-on-Write (CoW) について。 この二つの volumes ディレクトリは btrfs と呼ばれるファイルシステムに保存されています。 btrfs ではデータは Copy on Write（CoW）を使ってデータ完全性を保証しますが、その保証にはコストがあります。 数百 MB のファイルに小さな変更を頻繁に行う場合 CoW を無効化することを推奨します。 CoW を無効化されたファイルにチェックサムが入らなくなりますので、極端な場合以外に残してください。 [armadillo ~]# cd /var/app/volumes/ [armadillo /var/app/volumes]# mkdir database [armadillo /var/app/volumes]# chattr +C database [armadillo /var/app/volumes]# echo example data > database/example [armadillo /var/app/volumes]# lsattr database/ ---------------C---- database/example 図3.3 chattr によって copy-on-write を無効化する例 chattr +C でディレクトリに NoCow を設定します。これから作成されるファイルが NoCow で作成されます。すでに存在していたファイルに影響ないのでご注意ください。 lsattr 確認します。リストの C の字があればファイルが「no cow」です。

ATDEを使用するためには、作業用PCにVMwareがインストールされている必要があります。 VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)を参照し、利用目的に合うVMware製品をインストールしてください。 また、ATDEのアーカイブは tar.xz圧縮されていますので、環境に合せたツールで展開してください。

	VMwareは、非商用利用限定で無償のものから、商用利用可能な有償のものまで複数の製品があります。製品ごとに異なるライセンス、エンドユーザー使用許諾契約書(EULA)が存在するため、十分に確認した上で利用目的に合う製品をご利用ください。

	VMwareやATDEが動作しないことを未然に防ぐため、使用するVMwareのドキュメントから以下の項目についてご確認ください。 ホストシステムのハードウェア要件 ホストシステムのソフトウェア要件 ゲストOSのプロセッサ要件 VMwareのドキュメントは、VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から取得することができます。

ATDEのアーカイブは Armadillo サイト(http://armadillo.atmark-techno.com)から取得可能です。

	本製品に対応している ATDE のバージョンは ATDE9 v20230328 以降です。

	作業用PCの動作環境(ハードウェア、VMware、ATDEの対応アーキテクチャなど)により、ATDEが正常に動作しない可能性があります。VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から、使用しているVMwareのドキュメントなどを参照して動作環境を確認してください。

ATDEのアーカイブを展開します。ATDEのアーカイブは、tar.xz形式の圧縮ファイルです。

Windowsでの展開方法を「WindowsでATDEのアーカイブ展開する」に、Linuxでの展開方法を手順「Linuxでtar.xz形式のファイルを展開する」に示します。

ATDEのアーカイブを展開したディレクトリに存在する仮想マシン構成(.vmx)ファイルをVMware上で開くと、ATDEを起動することができます。ATDE9にログイン可能なユーザーを、表3.2「ユーザー名とパスワード」に示します ^[6]。

	ATDEを起動する環境によっては、GUIログイン画面が表示されずに以下のようなエラー画面が表示される場合があります。 この場合は、VMwareの設定で「3D グラフィックスのアクセラレーション」をONにした後、ATDEを起動すると 正常にGUIログイン画面が表示されます。設定箇所を以下に示します。

	ATDEに割り当てるメモリおよびプロセッサ数を増やすことで、ATDEをより快適に使用することができます。仮想マシンのハードウェア設定の変更方法については、VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から、使用しているVMwareのドキュメントなどを参照してください。

VMwareは、ゲストOS (ATDE)による取り外し可能デバイス(USBデバイスやDVDなど)の使用をサポートしています。デバイスによっては、ホストOS (VMwareを起動しているOS)とゲストOSで同時に使用することができません。そのようなデバイスをゲストOSで使用するためには、ゲストOSにデバイスを接続する操作が必要になります。

	取り外し可能デバイスの使用方法については、VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から、使用しているVMwareのドキュメントなどを参照してください。

Armadillo-640の動作確認を行うためには、表3.3「動作確認に使用する取り外し可能デバイス」に示すデバイスをゲストOSに接続する必要があります。

ATDEで、CUI (Character-based User Interface)環境を提供するコマンドライン端末を起動します。ATDEで実行する各種コマンドはコマンドライン端末に入力し、実行します。コマンドライン端末にはいくつかの種類がありますが、ここではGNOMEデスクトップ環境に標準インストールされているGNOME端末を起動します。

GNOME端末を起動するには、図3.4「GNOME端末の起動」のようにデスクトップ左上のアプリケーションの「ユーティリティ」カテゴリから「端末」を選択してください。

図3.4 GNOME端末の起動

図3.5「GNOME端末のウィンドウ」のようにウィンドウが開きます。

図3.5 GNOME端末のウィンドウ

シリアル通信ソフトウェア(minicom)のシリアル通信設定を、表3.4「シリアル通信設定」のように設定します。また、minicomを起動する端末の横幅を80文字以上にしてください。横幅が80文字より小さい場合、コマンド入力中に表示が乱れることがあります。

minicomを起動させるには、図3.12「minicom起動方法」のようにしてください。

[ATDE ~]$ sudo LANG=C minicom --wrap --device /dev/ttyUSB0

	デバイスファイル名は、環境によって /dev/ttyS0 や /dev/ttyUSB1 など、本書の実行例とは異なる場合があります。

	minicomがオープンする /dev/ttyS0 や /dev/ttyUSB0 といったデバイスファイルは、 root または dialout グループに属しているユーザーしかアクセスできません。 ユーザーを dialout グループに入れることで、以降、sudoを使わずにminicomで /dev/ttyUSB0 をオープンすることができます。 [ATDE ~]$ sudo usermod -aG dialout atmark [ATDE ~]$ LANG=C minicom --wrap --device /dev/ttyUSB0

minicomを終了させるには、まず Ctrl-a に続いて q キーを入力します。その後、以下のように表示されたら「Yes」にカーソルを合わせてEnterキーを入力するとminicomが終了します。

+-----------------------+
| Leave without reset? |
|     Yes       No     |
+-----------------------+

	Ctrl-a に続いて z キーを入力すると、minicomのコマンドヘルプが表示されます。

Armadillo-640と周辺装置の接続例を図3.14「Armadillo-640の接続例」に示します。

図3.14 Armadillo-640の接続例

	作業用PCがWindowsの場合、一部のBluetoothデバイスドライバがUSBコンソールインターフェースと 同じポート番号のCOMを重複して取得し、USBコンソールインターフェースが利用できないことがあります。 図3.15 COM7が競合している状態 この場合は、デバイスマネージャーからBluetoothのデバイスを選択して「ポートの設定→詳細設定」 からCOMの番号を変更するか、Bluetoothデバイスを無効にしてください。 図3.16 Bletoothに割当のCOMを変更した状態 仮想マシンであるATDEにUSBコンソールインターフェースデバイスを接続する場合は、この影響はありません。

USBシリアル変換アダプタは、青色のケーブルを1ピンとして、Armadillo-640のCON9 1,3,5,7,9ピンと接続します。

USBシリアル変換アダプタを接続するピンの隣だけ、CON9,CON14を囲っているシルクが太くなっているのでそれを目印にして、下図のように接続してください。

図3.17 CON9-USBシリアル変換アダプタ接続図

ジャンパの設定を変更することで、Armadillo-640 の動作を変更することができます。ジャンパの機能については「起動デバイスを変更する」を参照してください。

ジャンパピンの位置は図3.18「JP1、JP2の位置」で確認してください。

図3.18 JP1、JP2の位置

各ジャンパは必要に応じて切り替えの指示があります。ここでは、JP1をオープン、JP2をショートに設定しておきます。

	ジャンパのオープン、ショートとは
	「オープン」とはジャンパピンにジャンパソケットを接続していない状態です。 「ショート」とはジャンパピンにジャンパソケットを接続している状態です。

電源入力インターフェースに電源を接続すると Armadillo-640 が起動します。

	USB シリアル変換アダプタのスライドスイッチやユーザースイッチによって起動モードが変わります。 詳しくは 「Armadilloと開発用PCを接続」 、 「スライドスイッチの設定について」 を参照してください。

以下に起動ログの例を示します。

U-Boot 2020.04-at15 (Jun 09 2023 - 18:46:32 +0900)

CPU:   i.MX6ULL rev1.1 at 396 MHz
Model: Atmark Techno {product}
DRAM:  512 MiB
setup_rtc_disarm_alarm: Can't find bus
WDT:   Started with servicing (10s timeout)
PMIC: PFUZE3000 DEV_ID=0x30 REV_ID=0x11
MMC:   FSL_SDHC: 0, FSL_SDHC: 1
Loading Environment from MMC... OK
In:    mxc_serial
Out:   mxc_serial
Err:   mxc_serial
switch to partitions #0, OK
mmc0(part 0) is current device
flash target is MMC:0
Net:
Warning: ethernet@2188000 using MAC address from ROM
eth0: ethernet@2188000
Fastboot: Normal
Normal Boot
Hit any key to stop autoboot:  0
switch to partitions #0, OK
mmc0(part 0) is current device
6859976 bytes read in 162 ms (40.4 MiB/s)
Booting from mmc ...
37363 bytes read in 6 ms (5.9 MiB/s)
Loading fdt boot/armadillo.dtb
45 bytes read in 4 ms (10.7 KiB/s)
4587 bytes read in 5 ms (895.5 KiB/s)
Applying fdt overlay: armadillo-640-lcd70ext-l00.dtbo
## Booting kernel from Legacy Image at 80800000 ...
   Image Name:   Linux-5.10.180-2-at
   Created:      2023-06-09   9:48:24 UTC
   Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)
   Data Size:    6859912 Bytes = 6.5 MiB
   Load Address: 82000000
   Entry Point:  82000000
   Verifying Checksum ... OK
## Flattened Device Tree blob at 83500000
   Booting using the fdt blob at 0x83500000
   Loading Kernel Image
   Loading Device Tree to 9ef1d000, end 9ef49fff ... OK

Starting kernel ...


   OpenRC 0.45.2 is starting up Linux 5.10.180-2-at (armv7l)

 * Mounting /proc ... [ ok ]
 * Mounting /run ... * /run/openrc: creating directory
 * /run/lock: creating directory
 * /run/lock: correcting owner
 * Caching service dependencies ... [ ok ]
 * Clock skew detected with `/etc/init.d/devfs'
 * Adjusting mtime of `/run/openrc/deptree' to Sun Jun 11 01:34:52 2023

 * WARNING: clock skew detected!
 * Mounting /sys ... * Remounting devtmpfs on /dev ... [ ok ]
 [ ok ]
 * Mounting security filesystem ... [ ok ]
 * Mounting config filesystem ... [ ok ]
 * Mounting /dev/mqueue ... [ ok ]
 * Mounting /dev/pts ... [ ok ]
 * Mounting /dev/shm ... [ ok ]
fsck_atlog               | * Checking at-log filesystem /dev/mmcblk0gp1 ...  [ ok ]
udev                     | * Starting udev ... [ ok ]
fsck                     | * Checking local filesystems  ... [ ok ]
root                     | * Remounting filesystems ... [ ok ]
localmount               | * Mounting local filesystems ... [ ok ]
overlayfs                | * Preparing overlayfs over / ... [ ok ]
 * WARNING: clock skew detected!
hostname                 | * Setting hostname ... [ ok ]
sysctl                   | * Configuring kernel parameters ... [ ok ]
udev-trigger             | * Generating a rule to create a /dev/root symlink ... [ ok ]
udev-trigger             | * Populating /dev with existing devices through uevents ... [ ok ]
bootmisc                 | * Migrating /var/lock to /run/lock ... [ ok ]
bootmisc                 | * Creating user login records ... [ ok ]
bootmisc                 | * Wiping /var/tmp directory ... [ ok ]
dbus                     | * /run/dbus: creating directory
dbus                     | * /run/dbus: correcting owner
syslog                   | * Starting busybox syslog ...  [ ok ]
dbus                     | * Starting System Message Bus ... [ ok ]
klogd                    | * Starting busybox klogd ... [ ok ]
networkmanager           | * Starting networkmanager ... [ ok ]
dnsmasq                  | * /var/lib/misc/dnsmasq.leases: creating file
dnsmasq                  | * /var/lib/misc/dnsmasq.leases: correcting owner
dnsmasq                  | * Starting dnsmasq ... [ ok ]
 * WARNING: clock skew detected!
buttond                  | * Starting button watching daemon ... [ ok ]
reset_bootcount          | * Resetting bootcount in bootloader env ... [ ok ]
podman-atmark            | * Starting configured podman containers ...Environment OK, copy 1
reset_bootcount          | [ ok ]
zramswap                 | [ ok ]
zramswap                 | * Creating zram swap device ...  [ ok ]
chronyd                  | * Starting chronyd ... [ ok ]
local                    | * local: waiting for chronyd (50 seconds)
local                    | * Starting local ... [ ok ]

Welcome to Alpine Linux 3.17
Kernel 5.10.180-2-at on an armv7l (/dev/ttymxc0)

armadillo login:

起動が完了するとログインプロンプトが表示されます。 初期状態では「root」ユーザーと、一般ユーザーである「atmark」ユーザーが存在しますが、「atmark」ユーザーは初期状態ではロックされていますので、「root」ユーザーでログインしてください。 「root」ユーザーは初回ログイン時にパスワードを入力せずに新しいパスワードを促されます。

「root」ユーザーでログインし、 passwd atmark コマンドで「atmark」ユーザーのパスワードを設定することで、「atmark」ユーザーのロックが解除されます。 設定するパスワードには大文字のアルファベット、小文字のアルファベット、0から9までの数字、その他(記号・句読点など)を含める事ができます。

	Armadillo BaseOS ではルートファイルシステムに overlayfs を採用しており、そのままではシステムが OFF すると内容は消えてしまいます。そのため persist_file コマンドが用意されています。このコマンドを利用することでファイル単位で変更を反映することができます。パスワードを設定した後には以下のコマンドを実行してください。 [armadillo ~]# persist_file /etc/shadow persist_file コマンドに関する詳細は「persist_file について」を参照してください。

eMMC や USB メモリ等に書き込みを行っている時に電源を切断すると、データが破損する可能性が有ります。 安全に終了させる場合は、次のように poweroff コマンドを実行し、「reboot: Power down」と表示されたのを確認してから電源を切断します。

armadillo:~# poweroff
 * WARNING: clock skew detected!
podman-atmark            | * Stopping all podman containers ...  [ ok ]
zramswap                 | * Deactivating zram swap device ... [ ok ]
local                    | * Stopping local ... [ ok ]
chronyd                  | * Stopping chronyd ... [ ok ]
dnsmasq                  | * Stopping dnsmasq ... [ ok ]
klogd                    | * Stopping busybox klogd ... [ ok ]
buttond                  | * Stopping button watching daemon ... [ ok ]
networkmanager           | * Stopping networkmanager ... [ ok ]
syslog                   | * Stopping busybox syslog ... [ ok ]
udev                     | * Stopping udev ... [ ok ]
dbus                     | * Stopping System Message Bus ... [ ok ]
nm-dispatcher: Caught signal 15, shutting down...
localmount               | * Unmounting loop devices
localmount               | * Unmounting filesystems
localmount               | *   Unmounting /var/at-log ... [ ok ]
localmount               | *   Unmounting /var/tmp ... [ ok ]
localmount               | *   Unmounting /var/app/volumes ... [ ok ]
localmount               | *   Unmounting /var/app/rollback/volumes ... [ ok ]
localmount               | *   Unmounting /var/lib/containers/storage_readonly ... [ ok ]
localmount               | *   Unmounting /var/log ... [ ok ]
localmount               | *   Unmounting /tmp ... [ ok ]
killprocs                | * Terminating remaining processes ... [ ok ]
killprocs                | * Killing remaining processes ... [ ok ]
mount-ro                 | * Remounting remaining filesystems read-only ... [ ok ]
mount-ro                 | *   Remounting / read only ... [ ok ]
indicator_signals        | * Signaling external devices we are shutting down ... [ ok ]
The system is going down NOW!
Sent SIGTERM to all processes
Sent SIGKILL to all processes
Requesting system poweroff
[  274.621389] imx2-wdt 20bc000.watchdog: Device shutdown: Expect reboot!
[  274.628443] reboot: Power down

Podman コンテナの保存先が tmpfs であり、eMMC への書き込みを行っていない場合は、poweroff コマンドを使用せずに電源を切断することが可能です。

Podman コンテナの保存先が eMMC の場合や、頻繁に rootfs 等の eMMC にあるボリュームを変更するような開発段階においては、poweroff コマンドを実行し、「reboot: Power down」と表示されたのを確認してから電源を切断してください。

	haltコマンドで終了させた場合、「reboot: System halted」と表示されてから約128秒後、Armadilloは自動的に再起動します。確実に終了させるためにもpoweroffコマンドを利用してください。

	poweroffの場合、Armadillo-640は、ONOFFピンをGNDとショートすることで電源をオフした場合と同じ状態になります。 そのため、RTC_BAT ピンからバックアップ電源が供給されている限り、5V 電源を切ったのち 5V 電源を再入力してもArmadillo-640が起動しません。 詳しくは「外部からの電源制御」を参照してください。

ATDE のバージョン v20230123 以上には、 VSCode がインストール済みのため新規にインストールする必要はありませんが、 使用する前には最新版へのアップデートを行ってください。

[ATDE ~]$ sudo apt update
[ATDE ~]$ sudo apt upgrade

VSCode を起動するには code コマンドを実行します。

[ATDE ~]$ code

	VSCode を起動すると、日本語化エクステンションのインストールを提案してくることがあります。 その時に表示されるダイアログに従ってインストールを行うと VSCode を日本語化できます。

VSCode 上でアプリケーションを開発するためのエクステンションをインストールします。

エクステンションはマーケットプレイスからインストールすることができます。 VSCode を起動し、左サイドバーのエクステンションを選択して、検索フォームに「abos」と入力してください。

図3.22 VSCode に開発用エクステンションをインストールする

表示された「Armadillo Base OS Development Environment」の 「Install」ボタンを押すとインストールは完了します。

initial_setup.swu はログインパスワードやユーザー固有の証明書などの 初期設定を Armadillo にインストールするためのファイルです。 initial_setup.swu でインストールされるユーザー固有の証明書がない場合、 ユーザーが開発したアプリケーションをインストール、またはアップデートすることができません。 このため、開発開始時に initial_setup.swu のインストールを行う必要があります。

VSCode の左ペインの [COMMON PROJECT COMMAND] から [Generate initial setup swu] を実行すると、 initial_setup.swu が作成されます。

図3.23 initial_setup.swu を作成する

初回実行時には各種設定の入力を求められます。 入力する設定の内容を 図3.24「initial_setup.swu 初回生成時の各種設定」 に示します。

Executing task: ./scripts/generate_initial_setup_swu.sh

mkdir: ディレクトリ '/home/atmark/mkswu' を作成しました
設定ファイルを更新しました：/home/atmark/mkswu/mkswu.conf
証明書のコモンネーム(一般名)を入力してください: [COMMON_NAME] 
証明書の鍵のパスワードを入力ください（4-1024文字）
証明書の鍵のパスワード（確認）:
Generating an EC private key
writing new private key to '/home/atmark/mkswu/swupdate.key'
 -----
アップデートイメージを暗号化しますか？ (N/y) 
アットマークテクノが作成したイメージをインストール可能にしますか？ (Y/n) 
rootパスワード: 
root ユーザのパスワード（確認）:
atmarkユーザのパスワード（空の場合はアカウントをロックします）: 
atmark ユーザのパスワード（確認）:
BaseOSイメージのarmadillo.atmark-techno.comサーバーからの自動アップデートを行いますか？ (N/y) 
abos-web のパスワードを設定してください。
パスワードを設定しない場合 abos-web は使用できなくなります。
abos-webユーザのパスワード（空の場合はアカウントをロックします）: 
abos-web ユーザのパスワード（確認）:
/home/atmark/mkswu/initial_setup.swu を作成しました。

"/home/atmark/mkswu/initial_setup.swu" をそのまま使うことができますが、
モジュールを追加してイメージを再構築する場合は次のコマンドで作成してください：
  mkswu "/home/atmark/mkswu/initial_setup.desc" [他の.descファイル]

インストール後は、このディレクトリを削除しないように注意してください。
鍵を失うと新たなアップデートはデバイスの /etc/swupdate.pem
を修正しないとインストールできなくなります。
 *  Terminal will be reused by tasks, press any key to close it.

[ATDE ~]$ ls ~/mkswu
initial_setup.desc  initial_setup.swu  mkswu.conf
swupdate.aes-key    swupdate.key       swupdate.pem 

ファイルは ~/mkswu/initial_setup.swu に保存されています。 この SWU イメージを 「SWU イメージのインストール」 を参照して Armadillo へインストールしてください。

インストール後に ~/mkswu ディレクトリ以下にある mkswu.conf と、鍵ファイルの swupdate.* をなくさないようにしてください。

ユーザー登録完了後に、購入製品登録することで、「購入者向けの限定公開データ」をダウンロードすることができるようになります。

購入製品登録の詳しい手順は以下のURLをご参照ください。

Armadillo-640では、表2.2「仕様」の拡張インターフェースの欄にあるとおりの機能が拡張できます。 ただし、ここに記載の拡張数は、優先的に機能を割り当てた場合の最大数ですので、必要な機能がすべて実現できるかは、 『Armadillo-640 マルチプレクス表』で検討する必要があります。

マルチプレクス表では、各ピンに割り当て可能な機能の他に、リセット後の信号状態、プルアップ/ダウン抵抗の有無等の情報を確認することができます。

各機能の詳細な仕様が必要な場合は、NXP Semiconductorsのホームページからダウンロード可能な、 『i.MX 6ULL Applications Processor Reference Manual』をご確認ください。 Armadillo-640固有の情報を除いて、回路設計に必要な情報はこれらのマニュアルに、すべて記載されています。 検索しやすいように、マルチプレクス表や「CON8、CON9、CON14(拡張インターフェース)」にi.MX 6ULLのピン名やコントローラー名を記載しておりますので、是非ご活用ください。

	Armadillo-640 マルチプレクス表は 「Armadillo-640 マルチプレクス表」からダウンロードしてください。

CON8、CON9、CON14は機能拡張用のインターフェースです。 複数の機能(マルチプレクス)をもったi.MX6ULLの信号線、パワーマネジメントICのON/OFF信号、i.MX6ULLのPWRON信号等が接続されています。

	複数箇所に割り当て可能な信号(USDHC2、UART1、ESPI1、I2C2等)がありますが、 同じ信号は複数ピンで同時利用できません。

	CTS/RTS信号線を利用する際の注意点
	i.MX6ULL の CTS、RTS 信号は一般的な UART の信号と名前が逆になっています。誤接続に注意してください。

	CON9のブートモード設定ピンについて
	CON9の17ピン(GPIO3_IO27)及び18ピン(GPIO3_IO28)は、i.MX6ULLの内蔵ROMによるブートモード設定ピンを兼用しています。 電源投入時、ブードモード設定のために、基板上のプルダウン抵抗でLowレベルの状態を保持しています。 意図しない動作を引き起こす原因となるため、 電源投入時からU-Bootが動作するまでは、Lowレベルを保持した状態でご使用ください。 ブートモード設定の詳細につきましては、NXP Semiconductorsのホームページからダウンロード可能な 『i.MX 6ULL Applications Processor Reference Manual』をご参照ください。

電源回路の構成は次のとおりです。 電源入力インターフェース(CON12またはCON13)からの入力電圧をパワーマネジメントIC(PMIC)で各電圧に変換し、 内部回路および各インターフェースに供給しています。 各インターフェースやスイッチング・レギュレータの最大出力電流値を超えないように、 外部機器の接続、供給電源の設計を行なってください。

図3.25 電源回路の構成

電源シーケンスは次のとおりです。

図3.26 電源シーケンス

Armadillo-640は、拡張インターフェースのピンを制御することにより電源をオンまたはオフに切り替えることができます。

ここでは、外部からの電源制御に必要な以下の項目を説明します。

機能の選択は、ドラッグ&ドロップで行います。画面左上の「Available features」から有効にしたい機能をドラッグし、画面右側の「Armadillo-640」の白色に変化したピンにドロップします。例としてCON9 3/5ピンをUART1(RXD/TXD)に設定します。

	何も機能が選択されていないピンには GPIO の機能が割り当てられます。

図3.34 UART1(RXD/TXD)のドラッグ

図3.35 CON9 3/5ピンへのドロップ

画面右側の「Armadillo-640」にドロップして設定したピンを左クリックすると信号名が表示されます。 どのピンがどの信号に対応しているのかを確認することができます。

例として UART1(RXD/TXD) の信号名を確認します。

図3.36 信号名の確認

	再度ピンを左クリックすると機能名の表示に戻ります。

いくつかの機能にプロパティを設定することができます。画面右側の「Armadillo-640」に選択した機能を左クリックすると、画面左下の「Properties」からプロパティを選択することができます。

例としてCON9 4/6ピンのI2C2(SCL/SDA)のclock_frequencyプロパティを設定します。

図3.37 プロパティの設定

設定したプロパティを確定させるには「Apply」をクリックします。

図3.38 プロパティの保存

全ての機能を削除する場合は、画面右上の「Reset configuration」をクリックします。機能ごとに削除する場合は、画面右側の「Armadillo-640」のピンを右クリックして「Remove」をクリックします。

図3.39 全ての機能の削除

図3.40 UART1(RXD/TXD)の削除

Device Tree のファイルを生成するには、画面右上の「Save」をクリックします。

図3.41 DTS/DTB の生成

以下の画面ようなメッセージが表示されると、dtbo ファイルおよび desc ファイルの生成は完了です。

図3.42 dtbo/desc の生成完了

ビルドが完了するとホームディレクトリ下の mkswu/at-dtweb-Armadillo-640 ディレクトリに、DT overlay ファイル(dtboファイル)と desc ファイルが生成されます。 Armadillo-640 本体に書き込む場合は、mkswu コマンドで desc ファイルから SWU イメージを生成してアップデートしてください。

[ATDE ~]$ ls ~/mkswu/at-dtweb-Armadillo-640
armadillo-640-at-dtweb.dtbo  update_overlays.sh
at-dtweb.desc                update_preserve_files.sh
[ATDE ~]$ cd ~/mkswu/at-dtweb-Armadillo-640
[ATDE ~]$ mkswu at-dtweb.desc 
Enter pass phrase for /home/atmark/mkswu/swupdate.key:
at-dtweb.swu を作成しました。

SWU イメージを使ったアップデートの詳細は 「アップデート機能について」 を参照してください。

以下の DT overlay を用意しています：

	at-dtweb で作成した armadillo-640-at-dtweb.dtbo と同時にこれらの dtbo を使用する場合、 at-dtweb で設定した内容との間で設定の競合が発生し、正しく動作しない場合があります。

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。

ここでは、 sd_example という名称の alpine ベースのコンテナを作成し、その中で microSD カードを使用します。 必要なコンテナイメージは予め podman pull している前提で説明します。

CON1 に microSD カードを挿入してください。

/etc/atmark/containers/sd_example.conf というファイルを以下の内容で作成します。

set_image docker.io/alpine
add_hotplugs mmc 
add_args --cap-add=SYS_ADMIN 
set_command sleep infinity

コンテナを起動し、コンテナの中に入ります。

[armadillo]# podman_start sd_example
Starting 'sd_example'
1d93ecff872276834e3c117861f610a9c6716c06eb95623fd56aa6681ae021d4

[armadillo]# podman exec -it sd_example sh
[container]#

コンテナ内で microSD カードは、 /dev/mmcblk1 として認識されますので /mnt にマウントします。

[container]# mount /dev/mmcblk1p1 /mnt

ストレージの使用方法については、「ストレージの操作」もあわせて参照してください。

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。

ネットワークの設定方法については「ネットワーク設定」を参照してください。

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。 CON3、CON4や拡張インターフェース(CON9、CON14)及び、 LCD 拡張インターフェース(CON11)に最大 6 ポート拡張可能です。 拡張インターフェースの仕様については「CON8、CON9、CON14(拡張インターフェース)」を、LCD 拡張インターフェースの仕様については「LCD を使用する」参照してください。

コンテナ内で動作するアプリケーションから RS-232C や RS-485 などのシリアル通信を行うためには、 Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側のデバイスファイル /dev/ttymxcN を渡す必要があります。 以下は、/dev/ttymxc2 を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/serial_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_devices /dev/ttymxc2
[armadillo ~]# podman_start serial_example
Starting 'serial_example'
3999f09d51253371cacffd68967c90fdd5250770888a82f59d7810b54fcc873e

コンテナ内に入り、setserial コマンドを使って現在の設定を確認することができます。

[armadillo ~]# podman exec -it serial_example sh
[container ~]# setserial -a /dev/ttymxc2
/dev/ttymxc2, Line 2, UART: undefined, Port: 0x0000, IRQ: 52
        Baud_base: 5000000, close_delay: 50, divisor: 0
        closing_wait: 3000
        Flags: spd_normal

コンテナ内で動作するアプリケーションから USB 接続のデバイスを扱うための方法について示します。

「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 デバイスを使用する」に示す OTG2 に接続されています。

「Armadillo-600シリーズ WLANコンボ、BT/THオプションモジュール」に搭載されている、Laird Connectivity製 Sterling LWB5+ を用いた使用方法を紹介します。

まずはじめに、コンソールをCON3に移動します。 図6.143「オプションモジュールのCON2をシリアルコンソールとして使用する場合の接続例」のように接続する場合は、この設定は不要です。

[armadillo ~]# vi /boot/uboot_env.d/console_con3
console=ttymxc2,115200
[armadillo ~]# persist_file -v /boot/uboot_env.d/console_con3
'/boot/uboot_env.d/console_con3' -> '/mnt/boot/uboot_env.d/console_con3'
[armadillo ~]# fw_setenv -s /boot/uboot_env.d/console_con3
Environment OK, copy 1
[armadillo ~]# fw_printenv | grep console=ttymxc
console=ttymxc2,115200

Armadillo-600 シリーズ WLAN コンボオプションモジュールを利用しなくなった場合は、次のようにコンソールをCON9に戻すことができます。 [armadillo ~]# vi /boot/uboot_env.d/console_con9 console=ttymxc0,115200 [armadillo ~]# persist_file -v /boot/uboot_env.d/console_con9 '/boot/uboot_env.d/console_con9' -> '/mnt/boot/uboot_env.d/console_con9' [armadillo ~]# fw_setenv -s /boot/uboot_env.d/console_con9 Environment OK, copy 1 [armadillo ~]# fw_printenv | grep console=ttymxc console=ttymxc0,115200

また、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
: (省略)
Applying fdt overlay: armadillo-640-con9-thread-lwb5plus.dtbo
: (省略)

DT overlayの設定後、 Armadillo の電源を切り、「Armadillo-600シリーズ WLANコンボ、BT/THオプションモジュール」を参考に Armadillo-600 シリーズ WLAN コンボオプションモジュールを組み付けてください。

その後のネットワークの設定方法については「ネットワーク設定」を参照してください。

「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 デバイスを使用する」に示す OTG2 に接続されています。

「Armadillo-600シリーズ WLANコンボ、BT/THオプションモジュール」に搭載されているEYSKBNZWBを用いた使用方法について説明します。

EYSKBNZWBは、BT または Thread 機能を選択して利用することができます。

まずはじめに、コンソールをCON3に移動します。 図6.143「オプションモジュールのCON2をシリアルコンソールとして使用する場合の接続例」のように接続する場合は、この設定は不要です。

[armadillo ~]# vi /boot/uboot_env.d/console_con3
console=ttymxc2,115200
[armadillo ~]# persist_file -v /boot/uboot_env.d/console_con3
'/boot/uboot_env.d/console_con3' -> '/mnt/boot/uboot_env.d/console_con3'
[armadillo ~]# fw_setenv -s /boot/uboot_env.d/console_con3
Environment OK, copy 1
[armadillo ~]# fw_printenv | grep console=ttymxc
console=ttymxc2,115200

Armadillo-600 シリーズ BT/TH オプションモジュールを利用しなくなった場合は、次のようにコンソールをCON9に戻すことができます。 [armadillo ~]# vi /boot/uboot_env.d/console_con9 console=ttymxc0,115200 [armadillo ~]# persist_file -v /boot/uboot_env.d/console_con9 '/boot/uboot_env.d/console_con9' -> '/mnt/boot/uboot_env.d/console_con9' [armadillo ~]# fw_setenv -s /boot/uboot_env.d/console_con9 Environment OK, copy 1 [armadillo ~]# fw_printenv | grep console=ttymxc console=ttymxc0,115200

また、Armadillo-600 シリーズ BT/TH オプションモジュールを利用するには、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
: (省略)
Applying fdt overlay: armadillo-640-con9-thread-lwb5plus.dtbo
: (省略)

BT 機能を有効化するためのコンテナを、 Armadillo-640 コンテナ からダウンロードします。

BT 機能を有効化するには、以下のコマンドを入力します。

[armadillo ~]# curl -s https://armadillo.atmark-techno.com/files/downloads/armadillo-640/container/firmware-at-bt-writer-latest.tar | podman load
Getting image source signatures
Writing manifest to image destination
Storing signatures
Loaded image: localhost/firmware-at-bt-writer:latest
[armadillo ~]# podman run --privileged --cap-add=CAP_SYS_RWIO localhost/firmware-at-bt-writer
Updating firmware...
Updating firmware has been successful!
[armadillo ~]# podman rmi localhost/firmware-at-bt-writer

	一度 BT 機能を有効化すると、再起動後も BT 機能が有効化された状態を維持します。再起動する度に BT 機能を有効化する必要はありません。

	Bluetooth® version 5.0以降で追加されたCoded PHY(Long Range)などの機能は、この章に記載の手順では利用することができません。これは、BlueZが非対応の為です。

EYSKBNZWBとSterling LWB5+のBT機能は同時に利用することができません。デフォルトではEYSKBNZWBのBT機能が利用できないようになっています。次のように、idVendorとidProductの値を変更して再起動してください。

[armadillo ~]# vi /lib/udev/rules.d/80-bluetooth.rules
: (省略)
ACTION=="add", SUBSYSTEM=="usb", DRIVER=="usb", \
    ATTRS{idVendor}=="04b4", ATTRS{idProduct}=="640c", ATTR{authorized}="0"
[armadillo ~]# persist_file /lib/udev/rules.d/80-bluetooth.rules
[armadillo ~]# reboot

コンテナ内から Bluetooth を扱うには、コンテナ作成時にホストネットワークを使用するために、 NET_ADMIN の権限を渡す必要があります。 図3.69「Bluetooth を扱うコンテナの作成例」に、alpine イメージから Bluetooth を扱うコンテナを作成する例を示します。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/bt_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
set_network host
add_volumes /var/run/dbus/
add_args --cap-add=NET_ADMIN
[armadillo ~]# podman_start bt_example
Starting 'bt_example'
45fe1eb6b25529f0c84cd4b97ca1aef8451785fc9a87a67d54873c1ed45b70a4

コンテナ内で必要なソフトウェアをインストールして、Bluetooth を起動します。

[armadillo ~]# podman exec -it bt_example sh
[container ~]# apk upgrade
[container ~]# apk add bluez dbus
[container ~]# mkdir /run/dbus
[container ~]# dbus-daemon --system
[container ~]# /usr/lib/bluetooth/bluetoothd &

これにより、bluetoothctl で Bluetooth 機器のスキャンやペアリングなどが行えるようになります。 以下に、bluetoothctl コマンドで周辺機器をスキャンしてペアリングを行う例を示します。

[container ~]# bluetoothctl
Agent registerd
[..CHG..] Controller XX:XX:XX:XX:XX:XX Pairable: yes
[bluetooth]# power on 
Changing power on succeeded
[..CHG..] Controller XX:XX:XX:XX:XX:XX Powered: yes
[bluetooth]# scan on 
Discovery started
[..CHG..] Controller XX:XX:XX:XX:XX:XX Discovering: yes
[..NEW..] Device AA:AA:AA:AA:AA:AA AA-AA-AA-AA-AA-AA
[..NEW..] Device BB:BB:BB:BB:BB:BB BB-BB-BB-BB-BB-BB
[..NEW..] Device CC:CC:CC:CC:CC:CC CC-CC-CC-CC-CC-CC
[..NEW..] Device DD:DD:DD:DD:DD:DD DD-DD-DD-DD-DD-DD
[..NEW..] Device EE:EE:EE:EE:EE:EE EE-EE-EE-EE-EE-EE
[bluetooth]# pair AA:AA:AA:AA:AA:AA 
[bluetooth]# exit 
[container ~]#

「Armadillo-600シリーズ WLANコンボ、BT/THオプションモジュール」に搭載されているEYSKBNZWBを用いた使用方法について説明します。

EYSKBNZWBは、BT または Thread 機能を選択して利用することができます。

準備の手順は「BT を使用する準備」と同一なので、そちらを参照してください。

Thread 機能を有効化するためのコンテナを、 Armadillo-640 コンテナ からダウンロードします。

Thread 機能を有効化するには、以下のコマンドを入力します。

[armadillo ~]# curl -s https://armadillo.atmark-techno.com/files/downloads/armadillo-640/container/firmware-at-thread-writer-latest.tar | podman load
Getting image source signatures
Writing manifest to image destination
Storing signatures
Loaded image: localhost/firmware-at-thread-writer:latest
[armadillo ~]# podman run --privileged --cap-add=CAP_SYS_RWIO localhost/firmware-at-thread-writer
Updating firmware...
Updating firmware has been successful!
[armadillo ~]# podman rmi localhost/firmware-at-thread-writer

	一度 Thread 機能を有効化すると、再起動後も Thread 機能が有効化された状態を維持します。再起動する度に Thread 機能を有効化する必要はありません。

	TTYデバイスは検出された順番にインデックスが割り振られます。USBシリアルデバイスなどを接続してしている場合は、 デバイスファイルのインデックスが異なる可能性があります。

以下は、EYSKBNZWBのデバイスファイルである /dev/ttyACM0 を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/thread_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_devices /dev/ttyACM0
[armadillo ~]# podman_start thread_example
Starting 'thread_example'
a808b491a100f9078d8c72a7b36966d9182614f3657fe054fb8d7f87b0d4b31c
[armadillo ~]# podman exec -it thread_example sh
[container ~]# ls /dev/ttyACM0
/dev/ttyACM0

コンテナ内から、/dev/ttyACM0 を使って Thread データの送受信ができるようになります。

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

拡張インターフェース(CON8、CON9、CON14)や、 LCD 拡張インターフェース(CON11)などで GPIO を最大 61 ボート拡張することが可能です。 拡張インターフェースの仕様については「CON8、CON9、CON14(拡張インターフェース)」を、LCD 拡張インターフェースの仕様については「LCD を使用する」参照してください。

コンテナ内で動作するアプリケーションから GPIO を扱うためには、Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側の デバイスファイル /dev/gpiochipN を渡す必要があります。以下は、/dev/gpiochip0 を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。 /dev/gpiochipN を渡すと、GPION+1 を操作することができます。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/gpio_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_devices /dev/gpiochip0
[armadillo ~]# podman_start gpio_example
Starting 'gpio_example'
956a0fecc48d5ea1210069910f7bb48b9e90b2dadb12895064d9776dae0360b5

コンテナ内に入ってコマンドで GPIO を操作する例を以下に示します。この例では GPIO1_IO22(CON9 1 ピン) を操作しています。

[armadillo ~]# podman exec -it gpio_example sh
[container ~]# apk upgrade
[container ~]# apk add libgpiod
[container ~]# gpioget gpiochip0 22 
1 
[container ~]# gpioset gpiochip0 22=0 

他にも、gpiodetect コマンドで認識している gpiochip をリスト表示できます。 以下の例では、コンテナを作成する際に渡した /dev/gpiochip0 が認識されていることが確認できます。

[container ~]# gpiodetect
gpiochip0 [[209c000.gpio] (32 lines)

gpioinfo コマンドでは、指定した gpiochip の詳細な情報を表示することができます。

[container ~]# gpioinfo gpiochip0
gpiochip0 - 32 lines:
        line   0:      unnamed        "dtr"  output   active-low [used]
        line   1:      unnamed       unused   input  active-high
        line   2:      unnamed       unused   input  active-high
        line   3:      unnamed       unused   input  active-high
        line   4:      unnamed       unused   input  active-high
        line   5:      unnamed        "red"  output  active-high [used]
        line   6:      unnamed       unused   input  active-high
        line   7:      unnamed       unused   input  active-high
        line   8:      unnamed      "green"  output  active-high [used]
        line   9:      unnamed       unused  output  active-high
        line  10:      unnamed        "SW1"   input   active-low [used]
        line  11:      unnamed       unused   input  active-high
        line  12:      unnamed       unused   input  active-high
        line  13:      unnamed       unused   input  active-high
        line  14:      unnamed       unused   input  active-high
        line  15:      unnamed       unused   input  active-high
        line  16:      unnamed       unused   input  active-high
        line  17:      unnamed       unused   input  active-high
        line  18:      unnamed     "yellow"  output  active-high [used]
        line  19:      unnamed "regulators:regulator-usbotg1vbu" output active-high [used]
        line  20:      unnamed       unused   input  active-high
        line  21:      unnamed       unused   input  active-high
        line  22:      unnamed       unused   input  active-high
        line  23:      unnamed       unused   input  active-high
        line  24:      unnamed       unused   input  active-high
        line  25:      unnamed       unused   input  active-high
        line  26:      unnamed       unused   input  active-high
        line  27:      unnamed       unused   input  active-high
        line  28:      unnamed       unused   input  active-high
        line  29:      unnamed       unused   input  active-high
        line  30:      unnamed       unused   input  active-high
        line  31:      unnamed       unused   input  active-high

CON9のピン番号とGPIOの対応を次に示します。

	表3.20「CON9 ピンとGPIOの対応」のCON9 1, 3~6ピンは初期出荷状態では GPIO として利用することができません。 これらのピンを GPIO として利用する場合は、 at-dtweb を用います。 at-dtweb の利用方法については「Device Treeをカスタマイズする」を参照してください。

C 言語プログラムから操作する場合は、GPIO 操作ライブラリである libgpiod を使用することができます。

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。

拡張インターフェース(CON9、CON14)や、 LCD 拡張インターフェース(CON11)などで I2C を最大 3 ボート拡張することが可能です。 拡張インターフェースの仕様については「CON8、CON9、CON14(拡張インターフェース)」を、LCD 拡張インターフェースの仕様については「LCD を使用する」参照してください。

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。

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。

コンテナ内で動作するアプリケーションから I2C を扱うためには、Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側の デバイスファイル /dev/i2c-N を渡す必要があります。以下は、/dev/i2c-4 を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/i2c_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_devices /dev/i2c-4
[armadillo ~]# podman_start i2c_example
Starting 'i2c_example'
efa1eb129c1f036a709755f0d53b21a0f2a39307ecae32b24aac98c0b6567bf0

コンテナ内に入り、i2c-tools に含まれる i2cdetect コマンドを使ってスレーブアドレスを確認することができます。

[armadillo ~]# podman exec -it i2c_example sh
[container ~]# apk upgrade
[container ~]# apk add i2c-tools
[container ~]# i2cdetect -y 4
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:                         -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --

拡張インターフェース(CON9、CON14)や、 LCD 拡張インターフェース(CON11)などで SPI を最大 4 ボート拡張することが可能です。 拡張インターフェースの仕様については「CON8、CON9、CON14(拡張インターフェース)」を、LCD 拡張インターフェースの仕様については「LCD を使用する」参照してください。

コンテナ内で動作するアプリケーションから SPI を扱うためには、Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側の デバイスファイル /dev/spidevN.N を渡す必要があります。以下は、/dev/spidev1.0 を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/spi_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_devices /dev/spidev1.0
[armadillo ~]# podman_start spi_example
Starting 'spi_example'
45302bc9f95eef0e25c5d98acf198d96fc5bec1f83e791018cbe4221cc1f4523

コンテナ内に入り、spi-tools に含まれる spi-config コマンドを使って現在の設定を確認することができます。

[armadillo ~]# podman exec -it spi_example sh
[container ~]# apk upgrade
[container ~]# apk add spi-tools
[container ~]# spi-config --device=/dev/spidev1.0 -q
/dev/spidev1.0: mode=0, lsb=0, bits=8, speed=500000, spiready=0

拡張インターフェース(CON9)や、 LCD 拡張インターフェース(CON11)などで CAN を最大 2 ボート拡張することが可能です。 拡張インターフェースの仕様については「CON8、CON9、CON14(拡張インターフェース)」を、LCD 拡張インターフェースの仕様については「LCD を使用する」参照してください。

コンテナ内で動作するアプリケーションから CAN 通信を行うためには、 Podman のイメージからコンテナを作成する際に、コンテナを実行するネットワークとして host を、 権限として NET_ADMIN を指定する必要があります。 以下は、ネットワークとして host を、権限として NET_ADMIN を指定して alpine イメージからコンテナを作成する例です。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/can_example.conf
set_image dockage.io/alpine
set_command sleep infinity
set_network host
add_args --cap-add=NET_ADMIN
[armadillo ~]# podman_start can_example
Starting 'can_example'
73e7dbce86e84eef337bbc5c580a747948b94b87015bb34143da341b8301c16a

コンテナ内に入り、ip コマンドで CAN を有効にすることができます。 以下に、設定例を示します。

[armadillo ~]# podman exec -it can_example sh
[container ~]# apk upgrade
[container ~]# apk add iproute2 
[container ~]# ip link set can0 type can bitrate 125000 
[container ~]# ip link set can0 up 
[container ~]# ip -s link show can0 
4: can0: <NOARP,UP,LOWER_UP,ECHO> mtu 16 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT
group default qlen 10
    link/can
    RX: bytes  packets  errors  dropped missed  mcast
    0          0        0       0       0       0
    TX: bytes  packets  errors  dropped carrier collsns
    0          0        0       0       0       0

拡張インターフェース(CON9)や、 LCD 拡張インターフェース(CON11)などで I2C を最大 8 ボート拡張することが可能です。 拡張インターフェースの仕様については「CON8、CON9、CON14(拡張インターフェース)」を、LCD 拡張インターフェースの仕様については「LCD を使用する」参照してください。

コンテナ内で動作するアプリケーションから PWM を扱うためには、 Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側の /sys ディレクトリを渡す必要があります。デフォルト状態でもマウントされてますが、読み取り専用になって使えませんのでご注意ください。 以下は、 /sys を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。ここで渡された /sys ディレクトリは コンテナ内の同じ /sys にマウントされます。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/pwm_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_volumes /sys
[armadillo ~]# podman_start pwm_example
Starting 'pwm_example'
212127a8885e106e0ef7453545db3c473aef5438f000acf4b33a44d75dcd9e28

コンテナ内に入り、/sys/class/pwm/pwmchipN ディレクトリ内の export ファイルに 0 を書き込むことで扱えるようになります。 以下に、/sys/class/pwm/pwmchip0 を扱う場合の動作設定例を示します。

[armadillo ~]# podman exec -it pwm_example sh
[container ~]# echo 0 > /sys/class/pwm/pwmchip0/export 
[container ~]# echo 1000000000 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/period  
[container ~]# echo 500000000 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/duty_cycle 
[container ~]# echo 1 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm0/enable 

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。

LCD オプションセット(7 インチタッチパネル WVGA 液晶)を例に説明します。 LCD オプションセット(7 インチタッチパネル WVGA 液晶)の概要については「LCDオプションセット(7インチタッチパネルWVGA液晶)」を参照してください。

図3.89「LCDの接続方法」を参考にし、タッチパネルLCDのCN4の1ピンとArmadillo-640のCON11の1ピンが対応するように、FFCを接続します。 FFCの向きは、タッチパネルLCD側は電極が下、Armadillo-640側は電極が上になるようにします。

図3.89 LCDの接続方法

図3.90 フレキシブルフラットケーブルの形状

	必ず1ピンと1ピンが対応するように、接続してください。 1ピンと50ピンが対応するように接続した場合、電源とGNDがショートし、 故障の原因となります。

	FFCの電極の上下を逆に接続した場合、Armadillo-640の実装部品と電極が接触し、 故障する可能性があります。

DT overlayの設定を行います。

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

その後の使用方法については「画面表示を行う」を参照してください。

CON12、CON13は電源供給用インターフェースです。

	CON12とCON13の電源(VCC_5V)供給ラインは接続されていますので、同時に電源を供給することはできません。 どちらか一方からのみ電源を供給してください。

CON12にはDCジャックが実装されており、図3.91「ACアダプタの極性マーク」と同じ極性マークのあるACアダプタが使用できます。 ACアダプタのジャック形状はJEITA RC-5320A準拠(電圧区分2)です。

図3.91 ACアダプタの極性マーク

	ACアダプタを使用する際は、ACアダプタのDCプラグをArmadillo-640に接続してからACプラグをコンセントに挿してください。

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。

Armadillo-640 にはユーザースイッチが実装されています。これらのスイッチのプッシュ/リリースイベントを取得するためには、 Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側の /dev/input ディレクトリを渡す必要があります。 以下は、/dev/input を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。ここで渡された /dev/input ディレクトリは コンテナ内の /dev/input にマウントされます。

Armadillo-640 にはユーザースイッチが実装されています。これらのスイッチのプッシュ/リリースイベントを取得するためには、 Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側の /dev/input ディレクトリを渡す必要があります。 以下は、/dev/input を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。ここで渡された /dev/input ディレクトリは コンテナ内の /dev/input にマウントされます。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/sw_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_devices /dev/input
[armadillo ~]# podman_start sw_example
Starting 'sw_example'
c0cd8b801883266197a3c20552b0e8b6c7dd473bb0b24e05bf3ecdb581c822b9

コンテナ内に入り、evtest コマンドでイベントを確認できます。

[armadillo ~]# podman exec -it sw_example sh
[container ~]# apk upgrade
[container ~]# apk add evtest
[container ~]# evtest /dev/input/event0
Input driver version is 1.0.1
Input device ID: bus 0x19 vendor 0x1 product 0x1 version 0x100
Input device name: "gpio-keys"
Supported events:
  Event type 0 (EV_SYN)
  Event type 1 (EV_KEY)
    Event code 28 (KEY_ENTER)
Properties:
Testing ... (interrupt to exit)
Event: time 1685517999.767274, type 1 (EV_KEY), code 28 (KEY_ENTER), value 0  
Event: time 1685517999.767274, -------------- SYN_REPORT ------------
Event: time 1685517999.907279, type 1 (EV_KEY), code 28 (KEY_ENTER), value 1  
Event: time 1685517999.907279, -------------- SYN_REPORT ------------

ユーザースイッチ押下などに対して、細かく動作を指定できる buttond という機能があります。 詳細は「ボタンやキーを扱う」を参照してください。

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。

Armadillo-640 には LED が実装されています。これらの LED を扱うためには、 Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側の /sys ディレクトリを渡す必要があります。 以下は、/sys を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。ここで渡された /sys ディレクトリは コンテナ内の /sys にマウントされます。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/led_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_volumes /sys
[armadillo ~]# podman_start led_example
Starting 'led_example'
c770f76d7714f4cceb1229be2240382bded236c2c51bb6b866bc0098c2cb987a

コンテナ内に入り、brightness ファイルに値を書き込むことで LED の点灯/消灯を行うことができます。 0 を書き込むと消灯、0 以外の値 (1〜255) を書き込むと点灯します。

[armadillo ~]# podman exec -it led_example sh
[container ~]# echo 0 > /sys/class/leds/red/brightness
[container ~]# echo 1 > /sys/class/leds/red/brightness

brightness ファイルを読み出すことで、現在の LED の状態を参照することも可能です。

[container ~]# cat /sys/class/leds/red/brightness

Linux では、LED をある特定のタイミングで光らせることができます。これを「トリガ」と呼びます。 LEDクラスディレクトリ以下の trigger ファイルへ値を書き込むことによってLEDの点灯/消灯にトリガを設定することができます。 trigger でサポートされている主な値は以下の通りです。

trigger ファイルを読み出すとサポートしているトリガと、現在有効のトリガが表示されます。 [] が付いているものが現在のトリガです。

[container ~]# cat /sys/class/leds/red/trigger
[none] rc-feedback bluetooth-power rfkill-any rfkill-none kbd-scrolllock kbd-num
lock kbd-capslock kbd-kanalock kbd-shiftlock kbd-altgrlock kbd-ctrllock kbd-altl
ock kbd-shiftllock kbd-shiftrlock kbd-ctrlllock kbd-ctrlrlock rfkill0 rfkill1 di
sk-activity disk-read disk-write ide-disk heartbeat cpu cpu0 cpu1 cpu2 cpu3 mmc2
 default-on panic mmc1

以下のコマンドを実行すると、心拍のように点灯/消灯を行います。

[container ~]# echo heartbeat > /sys/class/leds/red/trigger

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。

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。

コンテナ内から RTC を扱うためには、Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側の デバイスファイル /dev/rtcN を渡すと同時に、RTC への時刻の設定を行うための権限も渡す必要があります。 以下は、/dev/rtc0 を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。権限として SYS_TIME も渡しています。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/rtc_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_args --cap-add=SYS_TIME
add_devices /dev/rtc0
[armadillo ~]# podman_start rtc_example
Starting 'rtc_example'
025209e0d96f43c2911239a8397b7002c3eaab057e031d8abb765df5707d75bd

コンテナ内に入り、hwclock コマンドで RTC の時刻表示と設定ができます。

[armadillo ~]# podman exec -it rtc_example sh
[container ~]# hwclock 
Thu Feb 18 05:14:37 2021  0.000000 seconds
[container ~]# date --set "2021-04-01 09:00:00" 
Thu Apr  1 09:00:00 UTC 2021
[container ~]# hwclock --systohc 
[container ~]# hwclock 
Thu Apr  1 09:00:28 2021  0.000000 seconds

ユーザーアプリケーションが出力するログは、「電源を切っても保持されるディレクトリ(ユーザーデータディレクトリ)」にも記載があるとおり、 /var/app/volumes/ 以下に配置するのが良いです。

コンテナの中から /var/app/volumes/ ディレクトリにアクセスすることになります。 手順についての詳細は実際に開発を行う箇所にて紹介します。