domingo, 7 de julho de 2013

[2] - BeagleBone Black - Como acessar por Ethernet, HDMI, Serial e USB.

   Quando você esta desenvolvendo para linux embarcado é importante saber os possíveis meios de acesso a placa para que tenha uma melhor usabilidade e desenvolvimento. Neste post irei descrever os meios mais comuns de acesso a BeagleBone Black (BBB). A Figura 1 ilustra os possíveis meios de acesso físico ao shell linux da BBB.
Figura 1 - Meios de acesso físico ao shell linux da BBB
A seguir vamos descrever como utilizar de diferentes maneiras cada meio de acesso físico a BBB:


  • Serial
A serial é um dos acessos mais simples que se tem na Beaglebone Black. Ele utiliza o protocolo Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) [1]. A serial é constituído basicamente de 3 pinos: receiver (RX), transmitter (TX) e ground (GND)  utilizando padrão TTL (0 - 0V e 1 - 3.3V ou 5V) . Usando esses três pinos ligados a um conversor USB-serial [2] ou diretamente a um PC com serial é possível ter acesso direto ao shell do linux da BBB. É importante saber que alguns conversores USB-Serial são padrão RS232 (-12V a 12V) o que significa que você pode danificar a BBB, neste caso use um MAX232 para converter de 12V para 5V. Recomendo os chips da FTDI que são bem utilizados no mercado.  A Figura 1 abaixo ilustra o tipo de conexão física usando serial:

Figura 1 - Acesso pela serial
  • HDMI

Diferente da BeagleBone normal que necessitava de um shield para prover sinal de vídeo, uma nova característica importante da BeagleBone Black é sua nova porta micro-HDMI. Como um computador normal, é possível ter acesso ao linux através do ambiente gráfico ou durante a gravação de um no image na flash interna, necessitando apenas conectar o teclado diretamente na BBB. A Figura 2 abaixo ilustra o tipico acesso por HDMI.
Figura 2 - Acesso pelo HDMI
  • USB
Uma das melhores alternativas para a utilização da BeagleBone Black é a USB-Client. Ao se conectar seu computador com a porta micro-USB é automaticamente gerado: uma conexão Ethernet, uma porta serial e um disco flash contendo arquivos para primeiros passos.

Como falado anteriormente, uma porta serial é o meio mais comum de acesso, bastando apenas você utilizar qualquer programa serial, como HyperTerminal no Windows ou Minicom no linux.

Uma das melhores alternativas é a conexão Ethernet gerada pela USB. O linux da BBB utiliza o modulo USB-Eth [3] para emular uma conexão Ethernet que é suporta todo tipo de protocolo como DHCP, SSH, SFTP, Telnet e muito mais. Pessoalmente eu utilizo bastante p/ transferir arquivos, ter acesso ao Shell usando SSH ou programando usando o QT Creator. 

Ao se conectar a BBB pela usb é gerado uma conexão Ethernet, onde seu pc ficara com o IP 192.168.7.1 e  a BBB com IP 192.168.7.2 e como a BBB vem com um servidor HTTP rodando é possível acessa-lá colocando http://192.168.7.2 em qualquer browser. 

Por ultimo é gerando um dico flash, da flash do BBB, que contem todo tipo de arquivo para você começar a aprender e desenvolver na BBB. É possível também utiliza-la para transferir arquivo, basta copiar e colar no disco flash, e você terá acesso na BBB, porém não é recomendável porque a partição é pequena apenas 65 mb e se você quiser realmente transferir arquivos é melhor utilizar os comandos SCP ou SFTP.

  • Ethernet

Como explicado anteriormente a Ethernet é um das mais robustas alternativas para o BBB podendo fazer de tudo desde acesso a internet e todos os tipos de protocolo até desenvolvimento remoto com debug usando QT Creator. Para acesso ao shell, basta utilizar o protocolo SSH [4]. No windows você pode utilizar o PuTTy e no linux basta o comando "ssh user@ip", por exemplo ssh root@192.168.7.2. Em um novo post irei ensinar transformar seu pc linux que tem acesso a Internet em um servidor DHCP que distribui Internet para as BBB que estão conectadas a ele. Figura 3 ilustra como é possível ter diferentes conexões Ethernet como múltiplos BBB.

Figura 3 - Possíveis conexões utilizando Ethernet.

Conclusão

Com esse post podemos concluir que temos uma variedade de acessos a BealgeBone Black desde acessos simples como serial, acessos gráficos utilizando HDMI e acessos mais variados e robustos utilizando USB e Ethernet. Se você quiser alguma dica ou tem alguma duvida por favor comente abaixo.

Fontes

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_asynchronous_receiver/transmitter
[2]   http://lista.mercadolivre.com.br/USB-Serial | https://www.kernel.org/doc/Documentation/usb/usb-serial.txt
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet_over_USB
[4] http://learn.adafruit.com/ssh-to-beaglebone-black-over-usb/overview

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