تهیه ماژول محاسباتی Raspberry Pi

تهیه ماژول محاسباتی Raspberry Pi (نسخه های 3 و 4)
Raspberry Pi Ltd
2022-07-19: githash: 94a2802-clean

کلفون
© 2020-2022 Raspberry Pi Ltd (رزبری پای (Trading) سابق با مسئولیت محدود)
این اسناد تحت مجوز Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND) مجوز دارد. تاریخ ساخت: 2022-07-19 نسخه ساخت: githash: 94a2802-clean

اعلامیه سلب مسئولیت قانونی

داده‌های فنی و قابلیت اطمینان برای محصولات Raspberry PI (شامل برگه‌های داده) که هر از چندگاهی تغییر می‌کنند ("منابع") توسط Raspberry PI LTD ("RPL" PI LTD ("RPL") "AS, ANYORLURLUDESS" ارائه می‌شوند. UT محدود نیست به، ضمانت های ضمنی خرید و فروش بودن و تناسب اندام برای یک هدف خاص سلب مسئولیت می شود. تا حداكثري كه توسط قانون قابل اجرا مجاز است، در هيچ موردي، RPL مسئول هيچ گونه خسارت مستقيم، غيرمستقيم، اتفاقي، خاص، مثالي، يا تبعي (شامل خسارات غيرمستقيم، غيرمستقيم) نخواهد بود. DS یا خدمات؛ از دست دادن استفاده، داده ها ، یا سود، یا وقفه در تجارت) به هر حال و در هر نظریه مسئولیت، خواه در قرارداد، مسئولیت اکید، یا تخلف (از جمله سهل انگاری یا در غیر این صورت) ناشی از آن توصیه شده از احتمال از چنین آسیب.
RPL این حق را برای خود محفوظ می دارد که در هر زمان و بدون اطلاع بعدی، هر گونه پیشرفت، بهبود، اصلاح یا هر گونه اصلاح دیگری را در منابع یا هر محصولی که در آنها توضیح داده شده است، انجام دهد. منابع برای کاربران ماهر با سطوح مناسب از دانش طراحی در نظر گرفته شده است. کاربران تنها مسئول انتخاب و استفاده از منابع و هرگونه استفاده از محصولات توضیح داده شده در آنها هستند. کاربر موافقت می کند که RPL را در برابر کلیه تعهدات، هزینه ها، خسارات یا سایر خسارات ناشی از استفاده از منابع جبران کند و بی ضرر نگه دارد. RPL به کاربران اجازه می دهد تا از منابع صرفاً در ارتباط با محصولات Raspberry Pi استفاده کنند. هرگونه استفاده دیگر از منابع ممنوع است. هیچ مجوزی به RPL دیگر یا سایر حقوق مالکیت معنوی شخص ثالث اعطا نمی شود. فعالیت های پرخطر محصولات Raspberry Pi برای استفاده در محیط‌های خطرناکی که نیاز به عملکرد ایمن دارند، از جمله در بهره‌برداری از تأسیسات هسته‌ای، ناوبری یا سیستم‌های ارتباطی هواپیما، کنترل ترافیک هوایی، سیستم‌های تسلیحاتی یا کاربردهای حیاتی ایمنی (از جمله پشتیبانی از حیات) طراحی، تولید یا در نظر گرفته نشده‌اند. سیستم‌ها و سایر دستگاه‌های پزشکی)، که در آنها خرابی محصولات می‌تواند مستقیماً منجر به مرگ، آسیب شخصی یا آسیب شدید فیزیکی یا محیطی شود («فعالیت‌های پرخطر»). RPL به طور خاص هرگونه ضمانت صریح یا ضمنی تناسب اندام برای فعالیت های پرخطر را رد می کند و هیچ مسئولیتی در قبال استفاده یا گنجاندن محصولات Raspberry Pi در فعالیت های پرخطر نمی پذیرد. محصولات Raspberry Pi تحت شرایط استاندارد RPL ارائه می شوند. ارائه منابع RPL، شرایط استاندارد RPL را شامل، اما نه محدود به سلب مسئولیت ها و ضمانت های بیان شده در آنها، گسترش یا تغییر نمی دهد.

تاریخچه نسخه سند محدوده سندment
این سند برای محصولات Raspberry Pi زیر اعمال می شود:

مقدمه

تامین کننده CM یک است web برنامه ای طراحی شده برای برنامه نویسی تعداد زیادی از دستگاه های Raspberry Pi Compute Module (CM) بسیار آسان تر و سریع تر. نصب آن ساده و استفاده از آن ساده است. این یک رابط برای پایگاه داده ای از تصاویر هسته که می تواند آپلود شود، همراه با توانایی استفاده از اسکریپت ها برای سفارشی کردن بخش های مختلف نصب در طول فرآیند فلش کردن، فراهم می کند. چاپ لیبل و به روز رسانی سیستم عامل نیز پشتیبانی می شود. این وایت پیپر فرض می کند که سرور Provisioner، نرم افزار نسخه 1.5 یا جدیدتر، روی Raspberry Pi اجرا می شود.

چگونه همه کار می کند

CM4
سیستم Provisioner باید روی شبکه سیمی خودش نصب شود. Raspberry Pi که سرور را اجرا می کند، به همراه هر تعداد دستگاه CM4 که سوئیچ می تواند پشتیبانی کند، به یک سوئیچ متصل است. هر CM4 متصل به این شبکه توسط سیستم تامین کننده شناسایی می شود و به طور خودکار با سیستم عامل مورد نیاز کاربر فلش می شود. دلیل داشتن شبکه سیمی خود زمانی مشخص می شود که فکر کنید هر CM4 متصل به شبکه فراهم می شود، بنابراین جدا نگه داشتن شبکه از هر شبکه زنده برای جلوگیری از برنامه ریزی مجدد ناخواسته دستگاه ها ضروری است.

IMAGE Changes CM 4 IO board with CM 4 -> CM4 IO Boards with CM4

با استفاده از Raspberry Pi به عنوان سرور، امکان استفاده از شبکه های سیمی برای Provisioner وجود دارد، اما همچنان امکان دسترسی به شبکه های خارجی با استفاده از اتصال بی سیم وجود دارد. این امکان دانلود آسان تصاویر در سرور را فراهم می کند، آماده برای فرآیند تهیه، و به Raspberry Pi اجازه می دهد تا به Provisioner سرویس دهد. web رابط. تصاویر متعدد را می توان دانلود کرد. Provisioner یک پایگاه داده از تصاویر را نگه می دارد و انتخاب تصویر مناسب را برای راه اندازی دستگاه های مختلف آسان می کند.
هنگامی که یک CM4 به شبکه متصل می شود و روشن می شود، سعی می کند بوت شود، و هنگامی که گزینه های دیگر امتحان شد، بوت شبکه انجام می شود. در این مرحله سیستم پروتکل پیکربندی میزبان پویای پروویژن (DHCP) به CM4 بوت شده پاسخ می دهد و حداقل تصویر قابل بوت را برای آن ارائه می دهد که در CM4 دانلود می شود و سپس به صورت روت اجرا می شود. این تصویر می‌تواند کارت چند رسانه‌ای تعبیه‌شده (eMMC) را برنامه‌ریزی کند و هر اسکریپت مورد نیاز را طبق دستورالعمل ارائه‌دهنده اجرا کند.

جزئیات بیشتر
ماژول‌های CM4 با یک پیکربندی بوت ارسال می‌شوند که سعی می‌کند ابتدا از eMMC بوت شود. اگر به دلیل خالی بودن eMMC با شکست مواجه شود، یک محیط اجرای پیش راه‌اندازی شبکه (PXE) بوت می‌شود. بنابراین، با ماژول‌های CM4 که هنوز ارائه نشده‌اند و دارای یک eMMC خالی هستند، بوت شبکه به‌طور پیش‌فرض انجام می‌شود. در طول راه‌اندازی شبکه در یک شبکه تامین‌کننده، یک تصویر سبک وزن سیستم‌عامل (در واقع یک هسته لینوکس و یک اسکریپت اجرا کننده initramfs) توسط سرور تامین‌کننده به ماژول CM4 از طریق شبکه ارائه می‌شود و این تصویر تامین‌سازی را انجام می‌دهد.

CM 3 و CM 4s

دستگاه های CM مبتنی بر کانکتور SODIMM نمی توانند شبکه بوت شوند، بنابراین برنامه نویسی از طریق USB انجام می شود. هر دستگاه باید به Provisioner متصل شود. در صورت نیاز به اتصال بیش از 4 دستگاه (تعداد پورت های USB در Raspberry Pi)، می توان از هاب USB استفاده کرد. از کابل‌های USB-A به Micro-USB با کیفیت خوب استفاده کنید، از Raspberry Pi یا Hub به پورت USB Slave هر برد CMIO متصل می‌شوید. همه بردهای CMIO همچنین به منبع تغذیه نیاز دارند و جامپر فعال کردن بوت Slave USB J4 باید طوری تنظیم شود که فعال شود.

مهم است
پورت اترنت Pi 4 را وصل نکنید. از اتصال بی سیم برای دسترسی به مدیریت استفاده می شود web رابط کاربری

نصب و راه اندازی

دستورالعمل های زیر در زمان صدور صحیح بود. آخرین دستورالعمل های نصب را می توان در صفحه Provisioner GitHub یافت.

نصب Provisioner web برنامه روی Raspberry Pi
هشدار
اطمینان حاصل کنید که eth0 به یک سوئیچ اترنت متصل است که فقط بردهای CM4 IO متصل است. eth0 را به شبکه اداری/عمومی خود وصل نکنید، در غیر این صورت ممکن است سایر دستگاه های Raspberry Pi را نیز در شبکه شما «تامین» کند. از اتصال بی سیم Raspberry Pi برای اتصال به شبکه محلی خود استفاده کنید.

نسخه Lite سیستم عامل Raspberry Pi به عنوان سیستم عامل پایه برای نصب Provisioner توصیه می شود. برای سادگی، از rpi-imager استفاده کنید و منوی تنظیمات پیشرفته (Ctrl-Shift-X) را برای تنظیم رمز عبور، نام میزبان و تنظیمات بی سیم فعال کنید. هنگامی که سیستم عامل روی Raspberry Pi نصب شد، باید سیستم اترنت را راه اندازی کنید:

1. با ویرایش پیکربندی DHCP، eth0 را برای داشتن یک آدرس پروتکل اینترنت ثابت (IP) 172.20.0.1 در داخل یک زیرشبکه /16 (نقاب شبکه 255.255.0.0) پیکربندی کنید:
   • sudo nano /etc/dhcpcd.conf
   • را به پایین اضافه کنید file:
     رابط eth0
     static ip_address=172.20.0.1/16
   • راه اندازی مجدد کنید تا تغییرات اعمال شوند.
2. اطمینان حاصل کنید که نصب سیستم عامل به روز است:
   به روز رسانی sudo apt
   sudo apt به روزرسانی کامل
3. تامین کننده به صورت .deb آماده عرضه می شود file در صفحه Provisioner GitHub. آخرین نسخه را از آن صفحه یا با استفاده از wget دانلود کنید و با استفاده از دستور زیر آن را نصب کنید:
   sudo apt install ./cmprovision4_*_all.deb
4. را تنظیم کنید web نام کاربری و رمز عبور برنامه:
   sudo /var/lib/cmprovision/artisan auth:create-user

اکنون می توانید به web رابط تامین کننده با a web مرورگر با استفاده از آدرس IP بی سیم Raspberry Pi و نام کاربری و رمز عبور وارد شده در قسمت قبل. کافیست آدرس IP را در نوار آدرس مرورگر خود وارد کرده و Enter را فشار دهید.

استفاده

هنگامی که برای اولین بار به Provisioner متصل می شوید web برنامه با شما web مرورگر صفحه داشبورد را خواهید دید که چیزی شبیه به این خواهد بود:

این صفحه فرود به سادگی برخی از اطلاعات را در مورد آخرین اقدام انجام شده توسط ارائه دهنده (در قسمت قبلیampدر بالا، یک CM4 واحد ارائه شده است).

در حال آپلود تصاویر

اولین عملیات مورد نیاز هنگام تنظیم این است که تصویر خود را در سرور بارگذاری کنید، از آنجا می توان از آن برای تهیه بردهای CM4 استفاده کرد. روی آیتم منوی "تصاویر" در بالای صفحه کلیک کنید web صفحه و باید صفحه‌ای مشابه تصویر زیر دریافت کنید که فهرستی از تصاویر آپلود شده فعلی را نشان می‌دهد (که در ابتدا خالی خواهد بود).

برای آپلود تصویر، دکمه افزودن تصویر را انتخاب کنید. این صفحه را خواهید دید:

تصویر باید در دستگاهی که در آن قرار دارد قابل دسترسی باشد web مرورگر در حال اجرا است و در یکی از فرمت های تصویر مشخص شده است. با استفاده از استاندارد تصویر را از دستگاه خود انتخاب کنید file گفتگو، و روی "آپلود" کلیک کنید. اکنون تصویر را از دستگاه شما به سرور Provisioner که روی Raspberry Pi اجرا می شود کپی می کند. این ممکن است کمی طول بکشد. پس از بارگذاری تصویر، آن را در صفحه تصاویر مشاهده خواهید کرد.

اضافه کردن یک پروژه

اکنون باید یک پروژه ایجاد کنید. شما می توانید هر تعداد پروژه را مشخص کنید و هر کدام می تواند تصویر، مجموعه ای از اسکریپت ها یا برچسب متفاوتی داشته باشد. پروژه فعال پروژه ای است که در حال حاضر برای تامین استفاده می شود.
روی آیتم منوی "پروژه ها" کلیک کنید تا صفحه پروژه ها ظاهر شود. سابق زیرampقبلاً یک پروژه به نام «پروژه آزمایشی» راه‌اندازی شده است.

اکنون برای راه اندازی یک پروژه جدید بر روی "افزودن پروژه" کلیک کنید

• نام مناسبی را به پروژه بدهید، سپس از لیست کشویی، تصویری را که می‌خواهید این پروژه استفاده کند، انتخاب کنید. شما همچنین می توانید تعدادی پارامتر دیگر را در این s تنظیم کنیدtage، اما اغلب فقط تصویر کافی است.
• اگر از نسخه 1.5 یا جدیدتر از Provisioner استفاده می کنید، می توانید تأیید کنید که فلش به درستی انجام شده است. با انتخاب این مورد، داده های دستگاه CM پس از فلش بازخوانی می شود و تأیید می شود که با تصویر اصلی مطابقت دارد. این زمان اضافی را به تهیه هر دستگاه اضافه می کند، مقدار زمان اضافه شده به اندازه تصویر بستگی دارد.
• اگر سفت‌افزار را برای نصب انتخاب کنید (این اختیاری است)، همچنین می‌توانید آن سفت‌افزار را با برخی از ورودی‌های پیکربندی خاص که در باینری بوت‌لودر ادغام می‌شوند، سفارشی کنید. گزینه های موجود را می توان در Raspberry Pi یافت webسایت
• هنگامی که پروژه جدید خود را به طور کامل تعریف کردید، روی «ذخیره» کلیک کنید. به صفحه پروژه ها باز می گردید و پروژه جدید لیست می شود. توجه داشته باشید که در هر زمان فقط یک پروژه می تواند فعال باشد و شما می توانید آن را از این لیست انتخاب کنید.

اسکریپت ها
یکی از ویژگی‌های بسیار مفید Provisioner، امکان اجرای اسکریپت‌ها بر روی تصویر، قبل یا بعد از نصب است. سه اسکریپت به طور پیش فرض در Provisioner نصب می شوند و می توان آنها را هنگام ایجاد یک پروژه جدید انتخاب کرد. آنها در Scriptspage فهرست شده اند

یک سابقampاستفاده از اسکریپت ها ممکن است برای افزودن ورودی های سفارشی به config.txt باشد. اسکریپت استاندارد Add dtoverlay=dwc2 به config.txt این کار را با استفاده از کد پوسته زیر انجام می دهد:

برای افزودن تنظیمات شخصی خود، روی «افزودن اسکریپت» کلیک کنید:

برچسب ها
تامین کننده این امکان را دارد که برچسب های دستگاهی را که تهیه می شود چاپ کند. صفحه برچسب ها تمام برچسب های از پیش تعریف شده ای را نشان می دهد که می توان در طول فرآیند ویرایش پروژه انتخاب کرد. برای مثالampممکن است بخواهید کدهای DataMatrix یا پاسخ سریع (QR) را برای هر برد تهیه شده چاپ کنید و این ویژگی این کار را بسیار آسان می کند.

روی "افزودن برچسب" کلیک کنید تا برچسب خود را مشخص کنید:

سیستم عامل

Provisioner این امکان را فراهم می کند که مشخص کند کدام نسخه از سیستم عامل بوت لودر را می خواهید روی CM4 نصب کنید. در صفحه Firmware لیستی از تمام گزینه های ممکن وجود دارد، اما جدیدترین گزینه معمولا بهترین است.برای به روز رسانی لیست با آخرین نسخه های بوت لودر، روی دکمه «دانلود سیستم عامل جدید از github» کلیک کنید.

مشکلات احتمالی

سیستم عامل بوت لودر قدیمی
اگر CM4 شما هنگام وصل شدن توسط سیستم Provisioner شناسایی نشود، ممکن است سیستم عامل بوت لودر قدیمی باشد. توجه داشته باشید که تمام دستگاه‌های CM4 که از فوریه 2021 تولید شده‌اند، بوت‌لودر صحیح را در کارخانه نصب کرده‌اند، بنابراین این فقط در مورد دستگاه‌هایی که قبل از آن تاریخ تولید شده‌اند اتفاق می‌افتد.

قبلا eMMC برنامه ریزی شده است
اگر ماژول CM4 از قبل بوت شده است files در eMMC از یک تلاش تدارک قبلی، سپس از eMMC بوت می شود و بوت شبکه مورد نیاز برای تامین رخ نخواهد داد.
اگر می خواهید یک ماژول CM4 را دوباره تهیه کنید، باید:

• یک کابل USB را بین سرور تامین کننده و پورت micro USB برد CM4 IO (با برچسب "USB Slave") وصل کنید.
• یک جامپر را روی برد CM4 IO قرار دهید (J2، 'Fit jumper to disable eMMC boot').

این باعث می شود که ماژول CM4 بوت USB را انجام دهد، در این صورت سرور تامین کننده آن را منتقل می کند files از سیستم عامل ابزار از طریق USB.
پس از بوت شدن سیستم عامل ابزار، با سرور تامین کننده از طریق اترنت تماس می گیرد تا دستورالعمل های بیشتر را دریافت کند و موارد اضافی را دانلود کند. files (مثلاً تصویر سیستم عامل برای نوشتن در eMMC) طبق معمول. بنابراین، اتصال اترنت علاوه بر کابل USB همچنان ضروری است.

پروتکل درخت پوشا (STP) در سوئیچ های اترنت مدیریت شده
اگر STP روی سوئیچ اترنت مدیریت شده فعال باشد، راه اندازی PXE به درستی کار نخواهد کرد. این می‌تواند پیش‌فرض در برخی از سوئیچ‌ها باشد (مثلاً سیسکو)، و اگر چنین باشد، باید غیرفعال شود تا فرآیند تأمین به درستی کار کند.
Raspberry Pi یک علامت تجاری بنیاد Raspberry Pi است
Raspberry Pi Ltd

اسناد / منابع

Raspberry Pi تهیه ماژول محاسبه Raspberry Pi [pdfراهنمای کاربر تهیه ماژول محاسبه رزبری پای، تامین، ماژول محاسباتی رزبری پای، ماژول محاسباتی

مراجع

• راهنمای کاربر