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FreeBSD-arm を Pandaboard に乗せてみた (1) 必要な資材を集めてみた

昨今のタブレットやスマホブームのお陰で、ARM CPUが目につきやすくなてきたように思えます。 一口にARM CPUと言っても、Intel 系のCPUと異なり、 様々なベンダが様々な独自機能を追加して製品にしているため、 たくさんの種類があります。 それらを使って様々な製品が開発されているわけですが、 FreeBSD-10-Current では約35種の 製品のためのカーネル設定ファイルが公開されています。

こうした FreeBSD-arm が稼働する(稼働しうる) 製品には、 Rasbery Pi や Beagleboneのようなワンボード・マイコンや、 SHEEVAPLUGのようなプラグコンピュータなどがあります。

Pandaboard はワンボードマイコンの1つで、 FreeBSD-arm を起動させることができるものの1つです。 これから数回にわけで、 Pandaboard 上でFreeBSD-arm を起動させるために行った作業をまとめます。

まず初回は、資材収集編です。

なお、資材一式に関しては ARMコンピュータショップでも調達出来ます。



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Pandaboard ESの調達

公式サイト http://www.pandaboard.org/
CPUOMAP4460 デュアルコアCortex-A9 1.2GHz
メモリDDR2 1GByte
外部記憶SDカードスロット
電源5V マイナス接地
有線LAN10/100BaseT
無線LAN802.11 b/g/n 対応
BluetoothBluetooth2.1+EDR通信
USBUSB2.0 × 2
ディスプレイHDMI v1.3 TypeA, DVI-D
オーディオ3.5mm 入出力
汎用I/OポートI2C,GPMC,USB,MMC,DSS,ETM
デバッグUART/RS232C,JTAGポート

Pandaboardは比較的高性能なARMベースワンボードマイコンです。 無印のPandaboardと、その性能強化版のPandaboard ESとがあります。 前者のCPUは1.0GHzのOMAP4430ですが、後者のそれは1.2GHzのOMAP4460に強化されています。 一方でベンダにもよりますが入手価格は変わりません。 ですので購入されるならばES版のほうがお得でしょう。

購入は上記にリンクを張ったようにAmazonでも行えます。 また、DigiKey から個人輸入することもできます。 リンクを張った業者さんではACアダプタとAndroid4.04を収めたSDカードも付属しますので、 かなりお得と思えます。

その他の部材を揃える

Pandaboardはワンボードマイコンに過ぎないため、ボードだけあっても動作できません。 使用するためには、その他に幾つかの部材を揃える必要があります。

5V4A ACアダプタ

Pandaboard は標準ではACアダプタは付きません。 digikeyから個順輸入するなど場合は、別途ACアダプタを購入する必要があります。

上記のAmazonのショップではACアダプタは付属するようですので、別途購入の必要はありません。

ACアダプタは、必ず4A程度の電流を取ることができるものを選ぶようにしましょう。 電流容量の小さいものを使用すると、動作が不安定となることがあるようです。 コネクタ形状は外径5.5mm、内径2.1mm、内側プラスの標準的なものです。

SDHCフルサイズカード

Pandaboard では、起動はSDHC カードからbootします。 SDHC カードは交換できるので、Android や Ubuntsu への浮気もしやすいです。 OSイメージの書き込みは、母艦に装着して行います。

言ってみればハードディスク代わりに使用することになるので、 できる限り高速のものを選びましょう。 Class10のものなら間違えないです。

容量は、8GBもあれば十分ですが、16~32GBでも使用できます。 最近は16GBのものも、だいぶ安価になってきているようです。 ただし、容量が大きいとイメージの書き込みにも時間が掛かるので悩みどころではあります。

USB メモリカードリーダ

母艦にSDHCカードスロットが存在しない場合や、 VirtualBox上から直接SDカードにアクセスしたい場合、 USB メモリカードリーダを使用するとよいです。

カードへのイメージの書き込みは非常に時間がかかるものなので、 できる限り高速アクセスのできるものを選びましょう。

RS232C 延長ケーブルとUSBシリアルアダプタ

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母艦パソコンとPandaboard とをRS232C で接続すれば、 母艦からPandaboardを操作することができます。 もちろん、ネットワーク経由でもログインはできますが、 ネットワーク経由だとマルチユーザモードに入らなければ操作できません。 RS232Cによる接続ならば、boot時から操作できます。

このPandaboardと母艦との接続には、RS232C オス/メス 9pin ストレート結線のケーブルを使用します。 母艦にRS232C端子が付属する場合は、このケーブル1本で接続できます。

母艦にRS232Cコネクタがついていない場合、USB端子に接続する RS232Cアダプタを使用します。 最近はRS232Cのようなレガシインタフェースを装備したパソコンは 絶滅しつつありますので、通常はこちらとなるのでしょう。

少々値は張りますが、ラトックシステムのREX-USB60Fは64bit Windows7でも 安定して動作するのでお勧めです。 また、それなりの長さがあるので、RS232C延長ケーブルがなくとも母艦との 接続を行いやすいです。

HDMI ケーブル

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Pandaboard の画像出力はHDMI端子です。 RS232Cのシリアルコンソール出力だけで十分であるならば不要ですが、 X Window の porting に挑戦したい、といった場合には、 このケーブルでお手持ちのディスプレイと接続します。

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お手持ちのディスプレイの入力端子がDVI-Dしか存在しない場合は、 HDMI→DVI-D変換ケーブルで接続しましょう。

USB キーボード/マウス

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もちろん、PandabordにもUSB接続でならば、キーボード、マウスを接続できます。 使いやすいものを選びましょう。 ここでは英語配列の小型キーボードを例にあげてみました。 英語配列はOSのデフォルトなので、特に設定が不要であり、 シングルユーザで起動した直後でも不自由なく使える、という利点があります。

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マウスもUSB有線接続のものであれば、特に問題なく使えるはずです。

キーボードもマウスも、RS232C接続で使用する分には不要です。 また、DHCPとかDNS、ストレージコントローラなどサーバとして仕立てる 場合も不要でしょう。目的用途にあわせて揃えてください。

ここまでのまとめ

Pandaboard と、それを使うために必要な周辺機器を紹介しました。 これ以外には、USBハブがあると便利かもしれません。  Pandaboradは USB端子が標準では2個しかついてこないため、 キーボード、マウス双方をつなぐと売り切れ状態となります。 そうなると、USB HDDなどを接続しようとして困ってしまいます。 USBハブで分岐させれば、必要な機器を接続できます。

また、母艦側をUSB端子の少ないノート端末で頑張っている場合も 便利です。 私は母艦にUSB接続のHHKロジクールのワイヤレストラックボールを 接続して使用しているので、空きポートが1つしかない状態です。 このため常時 USBハブ接続状態です。

さて、次回は購入したPandaboard開梱の儀式と、動作確認までを行います。