MarsBoard RK3066 to kolejna, niskobudżetowa platforma deweloperska oparta o układ SoC Rockchip RK3066, będący kolejną kombinacją dwurdzeniowego procesora ARM Cortex-A9 taktowanego zegarem 1.6GHz z układem graficznym Mali400.  Dzięki ponownej uprzejmości sklepu ArduinoSolutions mam okazję porównania jej  z innymi dostępnymi urządzeniami tego typu na naszym rynku.

MarsBoard RK3066

Nowy MarsBoard w budowie przypomina Iteaduduino Plus - składa się z płytki głównej i wymiennego moduł z układem SoC Rockchip RK3066, pamięcią 1GB DDR3 oraz pamięcią NAND Flash o rozmiarze 4GB, na której możemy zainstalować system operacyjny Android lub Linux. Układ graficzny Mali400 taktowany jest zegarem 533MHz oraz obsługuje standard OpenGL ES 2.0.

Na płycie głównej znajdziemy gniazdo HDMI 1.4a, port Ethernet (LAN8720A), cztery gniazda USB 2.0 oraz jedno microUSB pełniące funkcję OTG. Ciekawym rozwiązaniem jest dostępność dodatkowego gniazda microUSB, pełniącego funkcję portu szeregowego (za tą część odpowiada układ CP2102).

W przypadku, gdy rozmiar pamięci NAND Flash jest dla nas nie wystarczający, możemy skorzytać ze slotu kart pamięci Micro-SD SDXC, z którego również możemy uruchomić system operacyjny. Na płytce znalazły się również cztery przyciski sterujące: VOL+ (Recover Key), VOL-, ESC oraz Power KEY.

Na odwrocie znajdziemy złącze interfejsu LCD do którego możemy podłączyć dedykowany, pojemnościowy ekran dotykowy HY070CTP.

7" ekran TFT HY070CTP (800x480)

Akcesoria

Wraz z MarsBoard RK3066 otrzymamy bezprzewodową kartę sieciową Wi-FI USB Mercury (RTL8188EU), kabelek microUSB oraz zasilacz 5V/4A. W pudełku znalazłem również gustowną, różową podstawkę pod ekran LCD :]

Porównanie parametrów

	Raspberry Pi B	Iteaduino Plus A10	MarsBoard RK3066	ODROID-X2
Procesor	Broadcom BCM2835	Allwinner A10	Rockwell RK3066	Exynos 4412
Rodzina	ARM v6	ARM Cortex A8	ARM Cortex A9	ARM Cortex A9
Zegar procesora	700 MHz	1,0 GHz	1,6 GHz	1,7 GHz
Liczba rdzeni	1	1	2	4
Układ graficzny	VideoCore 4	ARM Mali-400	ARM Mali-400	ARM Mali-400
Zegar grafiki	400 MHz	400 MHz	533 MHz	533 MHz
OpenGL ES	2.0	2.0	2.0	2.0
Pamięć RAM	512 MB	1024 MB	1024 MB	2048 MB
USB 2.0	Tak (6x)	Tak (2x)	Tak (4x)	Tak (6x)
USB 2.0 OTG	Nie	Tak (1x)	Nie	Nie
Serial	NIe	Tak (1x)	Nie	Nie
HDMI	Tak	Tak	Tak	Tak
eMMC / NAND	Nie	Nie	Tak (wbudowana 4GB)	Tak
microSD	Nie	Tak	Tak	Nie
SD	Tak	Nie	Nie	Tak
SATA	Nie	Tak	Nie	Nie
10/100 Ethernet	Tak	Tak	Tak	Tak
Akcesoria w komplecie	Nie	Kabel SATA Zasilacz Obudowa Kabel USB	Zasilacz Kabel USB Podstawka LCD Karta Wi-Fi USB	Nie
Wymiary	86 x 54 mm	109 x 76 mm	105 x 76 mm	90 x 94 mm
Cena	~ 165 zł	~ 235 zł	~ 245 zł	~ 445 zł

Android 4.1.1

Domyślnie w pamięci NAND FLASH zainstalowany jest  Android w wersji 4.1.1 w wersji do współpracy z pojemnościowym ekranem dotykowym LCD HY070CTP. Ekran ten obsługuje rozdzielczość 800x480 pikseli oraz 5 punktów dotykowych  Jak na ustaloną cenę 175 zł to całkiem nieźle!

Parametry systemu

Wydajność w programie Antutu

MarsBoard RK3066 w teście Antutu otrzymuje wynik 11.847 punktów. Przypomnę, że Iteaduino Plus A10 uzyskał wynik 3.962 punktów, natomiast ODROID-X2 zdobywa w tym teście 19.574 punktów.

Wydajność w programie 3D Mark

Do testu w programie 3D Mark konieczna była instalacja systemu Android w wersji 4.2.2 opartego o oprogramowanie R-BOX. Niestety system ten nie posiada roota i nie mogłem wykonać tradycyjnego zrzutu ekranu. Dlatego proszę o wybaczenie za popełnione zdjęcie :) Tak, czy inaczej MarsBoard RK3066 uzyskuje dobry wynik 2534 punktów vs. ODROID-X2 2612 punktów.

Podsumowanie

Nowy MarsBoard RK3066 to bardzo ciekawa pozycja, oferująca bardzo dobry wynik stosunku wydajności do ceny.

Dwurdzeniowy, szybki procesor, wbudowana pamięć NAND Flash oraz wydajny układ graficzny Mali 400 czyni go liderem w tym przedziale cenowym. Producent zadbał również o komplet obrazów NAND oraz SD systemów operacyjnych Android 4.1, Android 4.2 oraz PicUntu 0.9 RC2.2 (Ubuntu Qantal 12.10 + Lubuntu). Na stronie domowej znajdziemy także narzędzia do flashowania pamięci NAND dla systemów operacyjnych Linux i Windows oraz dokumentację.

Nie zapomniano również o poradnikach na temat instalacji, kompilacji oraz konfiguracji na specjalnie przygotowanym wiki Jeśli chodzi o samego Androida to działa płynnie, bez problemu odtwarza materiały filmowe w rozdzielczości 1080p. Obsługa taniego, dotykowego wyświetlacza LCD czyni go smakowitym kąskiem do zastosowań w automatyce.

Sprzęt do testu dostarczył sklep ArduinoSolutions.

Dotarła do mnie w końcu nowa wersja ODROIDA oznaczona symbolem XU (Extreme + Ultimate), będąca następcą modelu X2.  Jednostka wyposażona jest w ośmiordzeniowy układ SoC Exynos 5410 z technologią big.LITTLE (Cortex A15 + Cortex A7), gdzie poszczególne rdzenie są aktywne w zależności od obciążenia systemu.

Odroid-XU wyposażony jest w 2GB LPDDR3 pamięci RAM, złącze HDMI, cztery porty USB 2.0 oraz dwa USB 3.0 (w tym jeden pracujący w trybie OTG). Na płytce znajdziemy również czytnik katy Micro-SD oraz slot pamięci eMMC w wersji 4.5.

W odróżnieniu od innych układów z serii Exynos 4xxx, znajdziemy tutaj układ graficzny PowerVR SGX 544MP. Co ciekawe, XU został wyposażony również w uniwersalny port DisplayPort, co powinno ucieszyć właścicieli monitorów z tym wejściem. Jestem tutaj zaskoczony, ponieważ w oryginalnych zdjęciach tego portu brak.

Rozmiarowo XU jest krótszy od swojego poprzednika aż o 3 cm, a także niższy dzięki nisko profilowemu chłodzeniu, które jest wyjątkowo ciche. W wersji X2 wentylator jest podłączony do portu USB, co przekłada się na większy hałas, ponieważ wentylator pracuję z maksymalną prędkością obrotową. XU z kolei inteligentnie steruje prędkością obrotową nawet do zera, gdy temperatura układu jest odpowiedni niska.

W ODROID-XU bardziej przemyślano rozmieszczenie wszystkich gniazd, wykorzystując jedynie przeciwległe sobie krawędzie płytki.  Z jednej strony znajdziemy gniazdo zasilania, porty USB 3.0, slot kart pamięci microSD, gniazdo HDMI oraz wyjście Audio. Z drugiej natomiast strony gniazdo Ethernet, porty USB 2.0 oraz DisplayPort. Bardzo dobrym pomysłem okazuje się również umieszczenie gniazda pamięci eMMC na górnej warstwie płytki PCB zamiast na dolnej, jak ma to miejsce w wersji X2.

Akcesoria

Oczywiście również do wersji XU dostępne są dodatkowe akcesoria. Nie mogło zabraknąć konwertera UART, dongla Wi-Fi oraz karty pamięci eMMC. Tutaj jest również zmiana - XU obsługuje pamięci eMMC w wersji 4.5 (X2 obsługuje wersję 4.21), co powinno przełożyć się na prędkość operacji I/O.

Bardzo cieszy zastosowanie zasilacza z "normalnym" wtykiem 2.1/5.5 mm. Do dziś pamiętam gorączkowe bieganie w poszukiwaniu 5V zasilacza z wtykiem 0.8/2.5mm dla X2.

Należy tutaj pochwalić producenta za standardowy zestaw, gdzie w podstawowej cenie znajduje się również odpowiedni zasilacz 5V/4A oraz zamykana obudowa. Koniec ze zbieraniem nadmiernej ilości kurzu :)

Porównanie parametrów

	ODROID-X	ODROID-X2	ODROID-XU
Procesor	Exynos 4412	Exynos 4412	Exynos 5410
Rodzina	ARM Cortex A9	ARM Cortex A9	ARM Cortex A15 ARM Cortex A7 big.LITTLE
Zegar procesora	1,4 GHz	1,7 GHz	1,6G Hz
Liczba rdzeni	4	4	8
Układ graficzny	ARM Mali-400 25 GFLOPS	ARM Mali-400 34 GFLOPS	PowerVR SGX 544MP 76 GFLOPS
Zegar grafiki	400 MHz	533 MHz	640 MHz
OpenGL ES	2.0	2.0	2.0
OpenVG	1.1	1.1	1.1
OpenCL	Nie	Nie	1.1
Pamięć RAM	1024 MB	2048 MB	2048 MB
USB 2.0	Tak (6x)	Tak (6x)	Tak (4x)
USB 3.0	Nie	Nie	Tak (1x)
USB 3.0 OTG	Nie	Nie	Tak (1x)
HDMI	Tak	Tak	Tak
DisplayPort	Nie	NIe	Tak
eMMC	Tak	Tak	Tak
microSD	Nie	Nie	Tak
10/100 Ethernet	Tak	Tak	Tak
Wymiary	90 x 94 mm	90 x 94 mm	69.80 x 94 mm

System operacyjny

Na chwilę obecną dostępny jest system operacyjny Android 4.2.2 z jądrem w wersji 3.4.5. Jak wygląda sprawa z dystrybucjami Linuksa zamierzam sprawdzić dopiero na dniach, przeprowadzając bardziej szczegółowe testy wydajności.

Antutu Benchmark

W programie Antutu ODROID-XU zdobywa 30.054 punktów, wyprzedzając tym samym Samsung Galaxy S4. ODROID-X2 uzyskuje wynik o 35% słabszy, otrzymując 19.574 punktów.

3D Mark Ice Storm

Bardzo interesujące są wyniki 3D Mark Ice Strom. Wersja X2 otrzymała w tym teście ogólny wynik 2612 punktów (Graphics test 1 - 6.9 FPS, Graphics test 2 - 14.2 FPS, Physics test - 35.1 FPS). Wersja XU nie otrzymała wyników, ponieważ pierwszy test był ograniczony częstotliwością odświeżania obrazu 60Hz (Graphics test 1 - 56.9 FPS, Graphics test 2 - 44.4 FPS, Physics test - 46.5 FPS).

Dopiero test Ice Strom Extreme oszacował liczbę punktów. Wersja X2 otrzymała w tym teście ogólny wynik 1947 punktów (Graphics test 1 - 5.8 FPS, Graphics test 2 - 8.4 FPS, Physics test - 34.5 FPS). Wersja XU zdobywa natomiast 7363 punktów (Graphics test 1 - 37.3 FPS, Graphics test 2 - 23.1 FPS, Physics test - 40.8 FPS).

Podsumowanie

Całość zapowiada się bardzo interesująco. ODROID-XU oferuje bardzo wysoką wydajność w systemie Android, pozwalając na uruchomienie bardzo wymagających aplikacji oraz gier. Specyfikacja techniczna jest również bardzo mocna. Co prawda, nie wiem jak sprawa wygląda pod kątem działania systemu operacyjnego Linuks, ale wszystkie powyższe cechy i tak wypływają na wielki plus. ODROID-XU cierpi oczywiście na problemy wieku młodzieńczego, takie jak współpraca z niektórymi modelami monitorów z wejściem HDMI, gdzie obsługa realizowana jest przez wewnętrzny konwerter DVI » HDMI (zamiast typowego sterownika HDMI) - ale nie są to problemy, nie do przeskoczenia.

W moim przypadku automatyczne wykrywanie sygnału pomiędzy gniazdami DVI, a HDMI jest trochę "kulawe", ponieważ mój monitor Iiyama ProLite E2271HDS stara się wykryć sygnał HDMI przez zbyt krótki czas, przełączając się automatycznie na DVI. Moim rozwiązaniem jest odłączenie DVI lub wybór na stałe wejścia HDMI, zamiast trybu automatycznego.

Pod telewizorem Samsung wykrycie sygnału HDMI jest niemal natychmiastowe. Ogoromą zaletą jest tutaj również spora społeczność skupiająca wokół platformy, a forum tętni życiem, wraz z aktywnym uczestnictwem producenta.Ten element jest tutaj szalenie ważny i kluczowy.

Tak jak w przypadku ODROID-X2, jestem przekonany, że wykryte problemy zostaną z czasem rozwiązane, a całość pokaże jeszcze większe pazury.

Zapraszam do wyczerpującego artykułu na temat wykorzystania technologii NFC oraz RFID w projektach Arduino. Znajdziecie w nim między innymi porównanie technologii oraz sposoby dostępu do pamięci EEPROM w kartach standardu MIFARE. Dowiecie  się również w jaki sposób zmienić klucze dostępowe oraz jak ustawić bardziej zaawansowane reguły dostępu do bloków pamięci.

Artykuł:
https://www.jarzebski.pl/arduino/komponenty/czytnik-rfid-nfc-nxp-pn532.html

Kalkulator Access Bits:
https://www.jarzebski.pl/arduino/narzedzia/bity-dostepu-do-pamieci-kart-mifare.html

Tak jak obiecałem, przedstawiam Wam pierwszą betę własnego systemu Sunflower Linux 1.0 dla Iteaduino Plus A10. W odróżnieniu od IteadOS przedstawia się następująco:

• Podstawka Linaro 12.11 Precise Pangolin,
• Jądro Linux 3.4.67+,
• Sterownik FBTURBO z akceleracją srzętową G2D dla X11 / 2D,
• Sprzętowa akceleracja OpenGL ES. 2.0,
• Obsługa Cedar / CedarX,
• XBMC 12.2 z obsługą OpenGL ES 2.0 + Librhybris,
• Możliwy wybór rozdzielczości 720p / 1080p za pomocą pliku boot.scr,
  
• Rezerwacja 128MB dla Mali400 oraz 128MB dla G2D,
• HDMI Audio Output,
• Optymalizacja systemu plików,
• Optymalizacja biblioteki libiteadIO - maksymalna prędkość 1.1MHz

Instalacja

Instalacja przebiega identycznie jak w przypadku IteadOS. Należy pobrać, rozpakować i wypalić obraz systemu na karcie microSD:

Uwaga! Należy zwrócić szczególną uwagę na urządzenie docelowe /dev/sdX, abyśmy przypadkiem nie wykasowali sobie ważnego dysku. Karta pamięci musi mieć minimum 4GB.

Tak przygotowaną kartę microSD wkładamy do slotu kart pamięci i uruchamiamy. Jeśli system wykryje większy kartę niż 4GB, system plików zostanie automatycznie rozszerzony do jej maksymalnego rozmiaru.

Akceleracja 2D w X11 za pomocą G2D / FBTURBO

Sunflower Linux posiada sterownik FBTURBO, który wykorzystuje silnik akceleracji G2D dla X11. Na jego potrzeby zostało zarezerwowane 128MB pamięci.

Akceleracja 3D - OpenGL ES 2.0

Uzyskany wynik w glmark2-es2 to 45 punktów.

XBMC 12.2 z akceleracją sprzętową za pomocą CedarX / Libhybris

Na pokładzie znajdziecie również XBMC 12.2 działające pod OpenGL ES 2.0, które wykorzystuje biblioteki CedarX oraz Libhybris do sprzętowego dekodowania materiałów video 720p / 1080p. Jak sobie z tym radzi? Zobaczycie również na filmie, który znajdziecie na dole tego wpisu. Demonstrację przeprowadzono w dwóch rozdzielczościach: 1280x720 oraz 1920x1080.

Ponieważ XBMC 12.2 korzysta z framebuffera, można go uruchomić zarówno spod X11 jak i bez niego (można zrobić sobie fajne HTPC). Obecnie występuje problem z przechwyceniem myszki i klawiatury, gdy uruchomimy XBMC pod X11 jako zwykły użytkownik. Dopóki nie rozwiążę tego problemu, zalecam uruchomić XBMC za pomocą polecenia sudo. Kiedy nie korzystamy z X11, problem ten nie występuje.

Zmiana rozdzielczość. 1280x720 / 1920x1080

Zmiana rozdzielczości jest możliwa za pomocą pliku boot.scr znajdującego się na pierwszej partycji.

Inne optymalizacje

Sunflower Linux 1.0 beta 1 posiada jeszcze szereg innych optymalizacji, które mają wpływ na szybsze działanie GPIO oraz systemu plików.  Nie jest to jeszcze to co chciałem osiągnąć, ale to jeszcze nie jest moje ostatnie słowo. Bardzo zależy mi na znacznym przyśpieszeniu GPIO poprzez optymalizację biblioteki libiteadIO.

Demonstracja

Sprzęt do testu dostarczył sklep ArduinoSolutions.

W dzisiejszym odcinku na temat Iteaduino Plus zajmiemy się interfejsem GPIO, który udostępnia 123 piny I/O. Większość pinów jest wielofunkcyjnych, oferując między innymi: I2C, SPI, UART, RGB/LVDS oraz CSI/TS. Na spodzie znajdziemy również 4 gniazda Grove oraz w pełni zgodny z Raspberry Pi interfejs.

Mapa pinów GPIO

Mapa pinów Grove oraz RaspberryPI

Jestem Arduino

System IteadOS pozwala na pisanie  programów w języku C /  C++, udostępniając dobrze znane funkcje z Arduino, takie jak: digitalRead, digitalWrite, analogWrite, delay itp. SDK umożliwia również z korzystania z szyn danych 8- i 16 bitowych.

Pełną listę funkcji można znaleźć w dokumentacji SDK 0.1b 20130823. My zaczniemy jednak klasycznie - od mrugania diodą LED, którą podłączyłem do pinu 59. Tworzymy sobie w edytorze plik o nazwie blink.c, do którego wpisujemy taki oto programik:

Kiedy mamy już nasz program, musimy go skompilować za pomocą polecenia iteadcompile:

# sudo iteadcompile blink blink.c

[/bash]

Jeśli wszystko przebiegnie prawidłowo, możemy przystąpić do uruchomienia programu wynikowego blink, a dioda powinna radośnie mrugać w odstępach 250ms.

Pojawia się pytanie - jak szybkie jest GPIO w Iteaduino Plus. Możemy zmierzyć czas, jaki jest potrzebny na wystawienie na wyjściu dwóch milionów przełączeń, pomiędzy stanem wysokim, a stanem niskim. Po krótkim teście można stwierdzić, że prędkość GPIO sięga jedynie do 967 kHZ, podczas gdy Raspberry Pi potrafi rozpędzić się do 4.7 MHz. Zakładam, że jest to problem optymalizacji biblioteki libiteadIO, która nie do końca została dopracowana w wersji beta systemu.

GPIO via Python

Do GPIO również mamy dostęp z poziomu Pythona, który również korzysta z biblioteki libiteadIO. Dzięki Pythonowi możliwe jest tworzenie aplikacji graficznych, które mają dostęp do interfejsu GPIO. Tutaj sprawdzimy działanie funkcji analogWrite, która posłuży nam jako PWM dla diody RGB.

Po uruchmieniu otrzymujemy suwak, którym regulujemy wypełnienie PWM.

Tutaj pojawia się przeszkoda. PWM realizowane jest w sposób symulacji, poprzez dodanie wątka thread przez bibliotekę libiteadIO. Problem polega na tym, że biblioteka nie radzi sobie z więcej niż jednym pinem w trybie PWM, ponieważ wątki są nadpisywane :) Ale, że jest to wersja beta - wybaczam. Na szczęście, źródła biblioteki libiteadIO są ogólnie dostępne i z chęcią wcisnę z tego więcej możliwości. Póki co, aby wysterować np.: diodę RGB, musimy przygotować trzy skrypty :) każdy z własnym wątkiem symulacji PWM.

Jest to o tyle pocieszające, że nie jest to problem sprzętowy, a jedynie programowy, który można poprawić w przyszłości.

Sprzęt do testu dostarczył sklep ArduinoSolutions.