Подготовка вычислительного модуля Raspberry Pi
Подготовка вычислительного модуля Raspberry Pi (версии 3 и 4)
Малина Пи ООО
2022-07-19: githash: 94a2802-clean
Колофон
© 2020-2022 Raspberry Pi Ltd (ранее Raspberry Pi (Trading) Ltd.)
Эта документация находится под лицензией Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND). дата сборки: 2022 июля 07 г. версия сборки: gitash: 19a94-чистый
Юридическое уведомление об отказе от ответственности
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И НАДЕЖНОСТЬ ПРОДУКТОВ RASPBERRY PI (ВКЛЮЧАЯ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ), ИЗМЕНЯЕМЫЕ ВРЕМЯ ОТ ВРЕМЕНИ («РЕСУРСЫ») ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ КОМПАНИЕЙ RASPBERRY PI LTD («RPL») «КАК ЕСТЬ» И С ЛЮБЫМИ ЯВНЫМИ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫМИ ГАРАНТИЯМИ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ TO, ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ КОММЕРЧЕСКОЙ ПРИГОДНОСТИ И ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ НЕ ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ. В МАКСИМАЛЬНОЙ СТЕПЕНИ, РАЗРЕШЕННОЙ ПРИМЕНИМЫМ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ, RPL НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБОЙ ПРЯМОЙ, КОСВЕННЫЙ, СЛУЧАЙНЫЙ, ОСОБЫЙ, ПРИМЕРНЫЙ ИЛИ ПОСЛЕДУЮЩИЙ УЩЕРБ (ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, ПРИОБРЕТЕНИЕМ ЗАМЕНЯЮЩИХ ТОВАРОВ ИЛИ УСЛУГ; ПОТЕРЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ДАННЫХ , ИЛИ ПРИБЫЛЬ; ИЛИ ПЕРЕРЫВ В ДЕЛОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ), ОДНАКО ПРИЧИНЕННЫЙ И НА ЛЮБОЙ ТЕОРИИ ОТВЕТСТВЕННОСТИ, БУДЬ ТО ПО ДОГОВОРУ, СТРОГОй ОТВЕТСТВЕННОСТИ ИЛИ ДЕЛИКТУ (ВКЛЮЧАЯ ХАЛАТНОСТЬ ИЛИ ИНЫМ ОБРАЗОМ), ВОЗНИКАЮЩИМ ЛЮБЫМ СПОСОБОМ ИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ, ДАЖЕ ЕСЛИ УВЕДОМЛЕНО О ВОЗМОЖНОСТИ ТАКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ.
RPL оставляет за собой право вносить любые дополнения, улучшения, исправления или любые другие модификации РЕСУРСОВ или любых продуктов, описанных в них, в любое время и без дополнительного уведомления. РЕСУРСЫ предназначены для опытных пользователей с соответствующим уровнем знаний в области проектирования. Пользователи несут единоличную ответственность за выбор и использование РЕСУРСОВ и любое применение продуктов, описанных в них. Пользователь соглашается возместить ущерб и ограждать RPL от любых обязательств, расходов, убытков или других убытков, возникающих в результате использования им РЕСУРСОВ. RPL предоставляет пользователям разрешение на использование РЕСУРСОВ исключительно в сочетании с продуктами Raspberry Pi. Любое другое использование РЕСУРСОВ запрещено. Никакая лицензия не предоставляется на какой-либо другой RPL или другие права на интеллектуальную собственность третьих лиц. ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ С ВЫСОКИМ РИСКОМ. Продукты Raspberry Pi не разрабатываются, не производятся и не предназначены для использования в опасных средах, требующих безотказной работы, например, при эксплуатации ядерных установок, авиационных навигационных систем или систем связи, управления воздушным движением, систем вооружения или критических с точки зрения безопасности приложений (включая жизнеобеспечение). систем и других медицинских устройств), в которых выход из строя продуктов может привести непосредственно к смерти, телесным повреждениям или серьезному физическому ущербу или ущербу окружающей среде («Деятельность с высоким риском»). RPL прямо отказывается от каких-либо явных или подразумеваемых гарантий пригодности для деятельности с высоким риском и не несет ответственности за использование или включение продуктов Raspberry Pi в деятельность с высоким риском. Продукты Raspberry Pi предоставляются в соответствии со Стандартными условиями RPL. Предоставление RPL РЕСУРСОВ не расширяет и не изменяет Стандартные условия RPL, включая, помимо прочего, заявления об отказе от ответственности и гарантии, изложенные в них.
История версий документа 
Объем документамент
Этот документ относится к следующим продуктам Raspberry Pi:
Введение
CM Provisioner — это web приложение, разработанное для упрощения и ускорения программирования большого количества устройств Raspberry Pi Compute Module (CM). Он прост в установке и прост в использовании. Он предоставляет интерфейс к базе данных образов ядра, которые можно загружать, а также возможность использовать сценарии для настройки различных частей установки в процессе перепрошивки. Также поддерживается печать этикеток и обновление прошивки. В этом техническом документе предполагается, что сервер Provisioner с программным обеспечением версии 1.5 или новее работает на Raspberry Pi.
Как все это работает
CM4
Система Provisioner должна быть установлена в собственной проводной сети; Raspberry Pi, на котором запущен сервер, подключен к коммутатору вместе с таким количеством устройств CM4, которое коммутатор может поддерживать. Любой CM4, подключенный к этой сети, будет обнаружен системой обеспечения и автоматически прошит требуемой пользователем прошивкой. Причина наличия собственной проводной сети становится ясной, если учесть, что любой CM4, подключенный к сети, будет подготовлен, поэтому отделение сети от любой действующей сети необходимо для предотвращения непреднамеренного перепрограммирования устройств.
ИЗМЕНЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ Платы ввода-вывода CM 4 с CM 4 -> Платы ввода-вывода CM4 с CM4
Используя Raspberry Pi в качестве сервера, можно использовать проводную сеть для Provisioner, но при этом разрешать доступ к внешним сетям с использованием беспроводного подключения. Это позволяет легко загружать образы на сервер, готовые к процессу подготовки, и позволяет Raspberry Pi обслуживать Provisioner. web интерфейс. Можно загрузить несколько изображений; Provisioner хранит базу образов и позволяет легко подобрать подходящий образ для настройки разных устройств.
Когда CM4 подключен к сети и включен, он попытается загрузиться, и как только будут опробованы другие варианты, будет предпринята попытка загрузки по сети. В этот момент система протокола динамической конфигурации хоста (DHCP) Provisioner отвечает на загружаемый CM4 и предоставляет ему минимальный загрузочный образ, который загружается в CM4, а затем запускается от имени пользователя root. Этот образ может программировать встроенную мультимедийную карту (eMMC) и запускать любые необходимые сценарии в соответствии с инструкциями поставщика.
Подробнее
Модули CM4 поставляются с конфигурацией загрузки, которая сначала пытается загрузиться с eMMC; если это не удается из-за того, что eMMC пуста, он выполнит загрузку по сети в среде выполнения перед загрузкой (PXE). Таким образом, с модулями CM4, которые еще не были подготовлены и имеют пустую карту eMMC, сетевая загрузка будет выполняться по умолчанию. Во время загрузки по сети в сети инициализации сервер инициализации передает в модуль CM4 по сети упрощенный образ служебной операционной системы (ОС) (фактически ядро Linux и initramfs scriptexecute), и этот образ обрабатывает инициализацию.
СМ 3 и СМ 4s
Устройства CM на основе разъема SODIMM не могут загружаться по сети, поэтому программирование осуществляется через USB. Каждое устройство должно быть подключено к Provisioner. Если вам нужно подключить более 4 устройств (количество портов USB на Raspberry Pi), можно использовать концентратор USB. Используйте качественные кабели USB-A — Micro-USB, подключая Raspberry Pi или концентратор к подчиненному порту USB каждой платы CMIO. Всем платам CMIO также потребуется источник питания, а перемычка J4 USB slave boot enable должна быть установлена в положение включения.
ВАЖНЫЙ
НЕ подключайте порт Ethernet Pi 4. Беспроводное соединение используется для доступа к управлению. web интерфейс.
Установка
Следующие инструкции были правильными на момент выпуска. Самые последние инструкции по установке можно найти на странице Provisioner GitHub.
Установка поставщика web приложение на Raspberry Pi
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Убедитесь, что eth0 подключен к коммутатору Ethernet, к которому подключены только платы ввода-вывода CM4. Не подключайте eth0 к вашей офисной/общедоступной сети, иначе он может «подготовить» и другие устройства Raspberry Pi в вашей сети. Используйте беспроводное соединение Raspberry Pi для подключения к локальной сети.
Облегченная версия ОС Raspberry Pi рекомендуется в качестве базовой ОС для установки Provisioner. Для простоты используйте rpi-imager и активируйте меню дополнительных настроек (Ctrl-Shift-X), чтобы установить пароль, имя хоста и параметры беспроводной сети. После установки ОС на Raspberry Pi вам необходимо настроить систему Ethernet:
- Настройте eth0, чтобы иметь статический адрес интернет-протокола (IP) 172.20.0.1 внутри подсети /16 (сетевая маска 255.255.0.0), отредактировав конфигурацию DHCP:
- sudo nano /etc/dhcpcd.conf
- Добавьте в самый низ file:
интерфейс eth0
статический ip_адрес=172.20.0.1/16 - Перезагрузитесь, чтобы изменения вступили в силу.
- Убедитесь, что установлена последняя версия ОС:
обновление sudo apt
sudo apt full-upgrade - Provisioner поставляется в виде готового файла .deb. file на странице Provisioner GitHub. Загрузите последнюю версию с этой страницы или с помощью wget и установите ее с помощью следующей команды:
sudo apt install ./cmprovision4_*_all.deb - Установите web логин и пароль приложения:
sudo /var/lib/cmprovision/artisan auth:create-user
Теперь вы можете получить доступ к web интерфейс Provisioner с web браузере, используя беспроводной IP-адрес Raspberry Pi, а также имя пользователя и пароль, введенные в предыдущем разделе. Просто введите IP-адрес в адресную строку браузера и нажмите Enter.
Использование
При первом подключении к Provisioner web приложение с вашим web браузере вы увидите экран Dashboard, который будет выглядеть примерно так:
Эта целевая страница просто предоставляет некоторую информацию о последнем действии, выполненном поставщиком (в бывшемample выше, был предоставлен один CM4).
Загрузка изображений
Первая операция, необходимая при настройке, — загрузить образ на сервер, откуда его можно использовать для подготовки плат CM4. Щелкните пункт меню «Изображения» в верхней части web страница, и вы должны получить экран, подобный показанному ниже, со списком загруженных в настоящее время изображений (который изначально будет пустым).
Нажмите кнопку «Добавить изображение», чтобы загрузить изображение; вы увидите этот экран:
Изображение должно быть доступно на устройстве, на котором web браузере и в одном из указанных форматов изображения. Выберите изображение с вашего устройства с помощью стандартного file диалоговое окно и нажмите «Загрузить». Теперь образ будет скопирован с вашего компьютера на сервер Provisioner, работающий на Raspberry Pi. Это может занять некоторое время. Как только изображение будет загружено, вы увидите его на странице изображений.
Добавление проекта
Теперь нужно создать проект. Вы можете указать любое количество проектов, и у каждого может быть свое изображение, набор скриптов или ярлык. Активный проект — это тот, который в данный момент используется для подготовки.
Нажмите на пункт меню «Проекты», чтобы открыть страницу «Проекты». Следующий бывшийample уже имеет один настроенный проект под названием «Тестовый проект».
Теперь нажмите «Добавить проект», чтобы создать новый проект.
- Дайте проекту подходящее имя, затем выберите изображение, которое вы хотите использовать в этом проекте, из раскрывающегося списка. Вы также можете установить ряд других параметров в этом окне.tagд., но часто бывает достаточно только изображения.
- Если вы используете Provisioner версии 1.5 или новее, у вас есть возможность убедиться, что перепрошивка выполнена правильно. Выбор этого параметра приведет к считыванию данных с устройства CM после перепрошивки и подтверждению их соответствия исходному изображению. Это добавит дополнительное время к подготовке каждого устройства, количество добавленного времени будет зависеть от размера образа.
- Если вы выбираете прошивку для установки (это необязательно), у вас также есть возможность настроить эту прошивку с некоторыми конкретными записями конфигурации, которые будут объединены с двоичным файлом загрузчика. Доступные варианты можно найти на Raspberry Pi. webсайт.
- Нажмите «Сохранить», когда вы полностью определили свой новый проект; вы вернетесь на страницу «Проекты», и в списке появится новый проект. Обратите внимание, что одновременно может быть активен только один проект, и вы можете выбрать его из этого списка.
Скрипты
Действительно полезной функцией Provisioner является возможность запуска сценариев на образе до или после установки. В Provisioner по умолчанию установлены три сценария, которые можно выбрать при создании нового проекта. Они перечислены на странице скриптов.
БывшийampИспользование сценариев может заключаться в добавлении пользовательских записей в config.txt. Стандартный скрипт Add dtoverlay=dwc2 to config.txt делает это, используя следующий код оболочки:
Нажмите «Добавить скрипт», чтобы добавить собственные настройки:
Этикетки
У Provisioner есть возможность распечатать этикетки для инициализируемого устройства. На странице Labels отображаются все предопределенные метки, которые можно выбрать в процессе редактирования проекта. Для бывшегоample, вы можете распечатать DataMatrix или коды быстрого ответа (QR) для каждой подготовленной платы, и эта функция упрощает эту задачу.
Нажмите «Добавить ярлык», чтобы указать свой собственный: 
Прошивка
Provisioner предоставляет возможность указать, какую версию прошивки загрузчика вы хотите установить на CM4. На странице прошивки есть список всех возможных вариантов, но самый последний обычно самый лучший.
Чтобы обновить список последними версиями загрузчика, нажмите кнопку «Загрузить новую прошивку с github».
Возможные проблемы
Устаревшая прошивка загрузчика
Если ваш CM4 не определяется системой Provisioner, когда он подключен, возможно, прошивка загрузчика устарела. Обратите внимание, что все устройства CM4, выпущенные с февраля 2021 года, имеют правильный загрузчик, установленный на заводе, поэтому это произойдет только с устройствами, которые были произведены до этой даты.
Уже запрограммированная eMMC
Если модуль CM4 уже имеет загрузочный files в eMMC из предыдущей попытки инициализации, он загрузится с eMMC, и загрузка по сети, необходимая для инициализации, не произойдет.
Если вы хотите повторно подготовить модуль CM4, вам необходимо:
- Подсоедините USB-кабель к серверу подготовки к порту micro USB на плате ввода-вывода CM4 (обозначен как «USB slave»).
- Установите перемычку на плату ввода-вывода CM4 (J2, «Установите перемычку, чтобы отключить загрузку eMMC»).
Это приведет к тому, что модуль CM4 выполнит загрузку через USB, и в этом случае сервер подготовки передаст files служебной ОС через USB.
После того, как служебная ОС загрузится, она свяжется с сервером инициализации через Ethernet, чтобы получить дальнейшие инструкции и загрузить дополнительные files (например, образ ОС для записи на eMMC) как обычно. Таким образом, подключение Ethernet в дополнение к кабелю USB по-прежнему необходимо.
Протокол связующего дерева (STP) на управляемых коммутаторах Ethernet
Загрузка PXE не будет работать правильно, если STP включен на управляемом Ethernet-коммутаторе. Это может быть по умолчанию на некоторых коммутаторах (например, Cisco), и в этом случае его необходимо отключить, чтобы процесс подготовки работал правильно.
Raspberry Pi является товарным знаком Raspberry Pi Foundation.
Малина Пи ООО
Документы/Ресурсы
 |
Raspberry Pi Инициализация вычислительного модуля Raspberry Pi [pdf] Руководство пользователя Подготовка вычислительного модуля Raspberry Pi, Подготовка, вычислительный модуль Raspberry Pi, вычислительный модуль |