ラズパイ日記...esp32(arduino)+mpu6050

# esp32で6軸センサー読み出し esp32で6軸センサーを読み出し、値をグラフ表示して動作を確認します。 ## 準備 ハード的な接続は、センサーが3.3V駆動できるので、3.3VとGNDの2線で電源供給します。I2C用にSDAとSCLのデータ線が必要ですが、esp32では基本IO21とIO22だそうです。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhNlrbtQk8fDkjz7asT0Ixqtk84vy_2J26TMlxY2KveWUdhJ_artFd39GZ6hIKIU7YoNevT8j5VdEEoqLjr4tkLH54Jhd-PTsYiQR0UK3_NJBAaEEUiortJyFh7sVwUlwB5WqgtN77cs8GA/s1341/rps20210213_084616.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="1079" data-original-width="1341" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhNlrbtQk8fDkjz7asT0Ixqtk84vy_2J26TMlxY2KveWUdhJ_artFd39GZ6hIKIU7YoNevT8j5VdEEoqLjr4tkLH54Jhd-PTsYiQR0UK3_NJBAaEEUiortJyFh7sVwUlwB5WqgtN77cs8GA/s320/rps20210213_084616.jpg"/></a></div> mpu6050を読み出すためのライブラリがGithubにあったのでcloneしました。 [mohamed-elsabagh/esp32-mpu6050](https://github.com/mohamed-elsabagh/esp32-mpu6050) 四苦八苦しましたがesp-idfでは、コンパイルできず。微妙に関数名が変わっていて、引数の数も変わった模様。これを修正するのは大変です。以下を参考にお気軽arduinoで試してみます。 [こじ研（ESP センシング編）](https://www.ei.tohoku.ac.jp/xkozima/lab/espTutorial2.html) ## esp32+arduino+VScode arduinoIDEはarduinoにしか使えないので、VScode上に新しいworkspaceをarduinoで作成します。とりあえずrawデータを取り出すソースです。arduino的にはスケッチですね。VScodeを使って、buildとUSB経由書き込み問題なくできます。シリアルモニターも可能です。 ```arduino // // MPU6050 on ESP8266 -> esp32 // SDA->IO21 SCL->IO22 #include <Arduino.h> #include <Wire.h> #define MPU6050_ADDR 0x68 #define MPU6050_AX 0x3B #define MPU6050_AY 0x3D #define MPU6050_AZ 0x3F #define MPU6050_TP 0x41 // data not used #define MPU6050_GX 0x43 #define MPU6050_GY 0x45 #define MPU6050_GZ 0x47 short int AccX, AccY, AccZ; short int Temp; short int GyroX, GyroY, GyroZ; void setup() { // serial for debugging Serial.begin(115200); Serial.println("*** started"); // i2c as a master Wire.begin(); // wake it up Wire.beginTransmission(MPU6050_ADDR); Wire.write(0x6B); Wire.write(0); Wire.endTransmission(); } void loop() { // send start address Wire.beginTransmission(MPU6050_ADDR); Wire.write(MPU6050_AX); Wire.endTransmission(); // request 14bytes (int16 x 7) Wire.requestFrom(MPU6050_ADDR, 14); // get 14bytes AccX = Wire.read() << 8; AccX |= Wire.read(); AccY = Wire.read() << 8; AccY |= Wire.read(); AccZ = Wire.read() << 8; AccZ |= Wire.read(); Temp = Wire.read() << 8; Temp |= Wire.read(); // (Temp-12421)/340.0 [degC] GyroX = Wire.read() << 8; GyroX |= Wire.read(); GyroY = Wire.read() << 8; GyroY |= Wire.read(); GyroZ = Wire.read() << 8; GyroZ |= Wire.read(); // debug monitor Serial.print(" "); Serial.print(AccX); Serial.print(" "); Serial.print(AccY); Serial.print(" "); Serial.print(AccZ); Serial.print(" "); Serial.print(GyroX); Serial.print(" "); Serial.print(GyroY); Serial.print(" "); Serial.print(GyroZ); Serial.println(""); delay(20); } ``` シリアルモニターで出力を確認します。 ```arduino Executing task: C:\Users\kaji\.platformio\penv\Scripts\pio.exe device monitor < --- Available filters and text transformations: colorize, debug, default, direct, esp32_exception_decoder, hexlify, log2file, nocontrol, printable, send_on_enter, time --- More details at http://bit.ly/pio-monitor-filters --- Miniterm on COM4 115200,8,N,1 --- --- Quit: Ctrl+C | Menu: Ctrl+T | Help: Ctrl+T followed by Ctrl+H --- ets Jun 8 2016 00:22:57 rst:0x1 (POWERON_RESET),boot:0x13 (SPI_FAST_FLASH_BOOT) configsip: 0, SPIWP:0xee clk_drv:0x00,q_drv:0x00,d_drv:0x00,cs0_drv:0x00,hd_drv:0x00,wp_drv:0x00 mode:DIO, clock div:2 load:0x3fff0018,len:4 load:0x3fff001c,len:1044 load:0x40078000,len:8896 load:0x40080400,len:5828 entry 0x400806ac *** started 972 636 15336 -178 -102 -18 924 724 15404 -168 -127 -12 968 716 15400 -181 -104 -8 880 748 15352 -156 -107 24 904 716 15396 -178 -103 2 868 784 15248 -212 -114 -2 884 700 15572 -195 -101 -2 908 668 15480 -193 -104 -3 800 764 15480 -202 -106 1 868 768 15376 -185 -111 -12 936 848 15528 -205 -82 1 832 692 15488 -182 -102 27 880 688 15476 -175 -105 -1 828 704 15424 -197 -91 16 860 844 15456 -186 -102 -3 804 672 15444 -181 -104 -9 1008 712 15392 -187 -98 -1 896 744 15360 -187 -120 -3 784 708 15460 -199 -96 -8 872 676 15372 -180 -111 -4 852 708 15492 -170 -92 14 912 748 15464 -169 -97 -10 996 668 15368 -182 -105 2 860 720 15428 -180 -97 -2 976 760 15284 -177 -100 20 980 764 15396 -207 -98 -14 900 748 15380 -193 -87 -6 824 728 15428 -162 -89 7 896 788 15460 -179 -95 9 836 724 15484 -199 -125 -3 844 680 15500 -205 -103 -4 872 652 15212 -197 -88 11 1012 812 15408 -212 -118 5 ``` 加速度x,y,zとジャイロx,y,zがの値がそれぞれ出力されています。arduinoIDEのシリアルプロッターでグラフにするとこんな感じです。センサーを動かすとそれなりに値が出力されているようです。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiy0k-Pu10969VlIQh4Xl0FwnnN_H0ZrUdDA21PJ0Q0YO0iKcTWMReLxHitLv-puZ0DDAB5uAlc61NFpRRTWYk1EGGb-CDrY6bJN7ZEd2iaYav4Q4xdiKFeXM6w6ITRYGuLR2my1AlepW2q/s978/raw_plot.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="368" data-original-width="978" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiy0k-Pu10969VlIQh4Xl0FwnnN_H0ZrUdDA21PJ0Q0YO0iKcTWMReLxHitLv-puZ0DDAB5uAlc61NFpRRTWYk1EGGb-CDrY6bJN7ZEd2iaYav4Q4xdiKFeXM6w6ITRYGuLR2my1AlepW2q/s320/raw_plot.jpg"/></a></div> 出力がセンシティブに反応しているのでLPFで滑らかにします。 ```arduino float AccX_f = 0.0f, AccY_f = 0.0f, AccZ_f = 0.0f; float GyroX_f = 0.0f, GyroY_f = 0.0f, GyroZ_f = 0.0f; void loop() { // send start address Wire.beginTransmission(MPU6050_ADDR); Wire.write(MPU6050_AX); Wire.endTransmission(); // request 14bytes (int16 x 7) Wire.requestFrom(MPU6050_ADDR, 14); // get 14bytes AccX = Wire.read() << 8; AccX |= Wire.read(); AccY = Wire.read() << 8; AccY |= Wire.read(); AccZ = Wire.read() << 8; AccZ |= Wire.read(); Temp = Wire.read() << 8; Temp |= Wire.read(); GyroX = Wire.read() << 8; GyroX |= Wire.read(); GyroY = Wire.read() << 8; GyroY |= Wire.read(); GyroZ = Wire.read() << 8; GyroZ |= Wire.read(); // filtering AccX_f = 0.9 * AccX_f + 0.1 * (AccX - ACC_X_OFS); AccY_f = 0.9 * AccY_f + 0.1 * (AccY - ACC_Y_OFS); AccZ_f = 0.9 * AccZ_f + 0.1 * (AccZ - ACC_Z_OFS); GyroX_f = 0.9 * GyroX_f + 0.1 * (GyroX - GYRO_X_OFS); GyroY_f = 0.9 * GyroY_f + 0.1 * (GyroY - GYRO_Y_OFS); GyroZ_f = 0.9 * GyroZ_f + 0.1 * (GyroZ - GYRO_Z_OFS); // debug monitor Serial.print(" "); Serial.print(AccX_f, 5); Serial.print(" "); Serial.print(AccY_f, 5); Serial.print(" "); Serial.print(AccZ_f, 5); Serial.print(" "); Serial.print(GyroX_f, 5); Serial.print(" "); Serial.print(GyroY_f, 5); Serial.print(" "); Serial.print(GyroZ_f, 5); Serial.println(""); delay(20); } ``` 出力が滑らかになりました。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiTZs-pgle3yl3UVEAfHrEFBbEH-zK8Pf3GQxsV91eNFB3B9q9ewCorhBySij4wGbbNZDRCQiDwxFFeXYwRmmYn4_3pO_-ol8tByQoFO7U390AekZsOmApuKlre781dj4OQJ9UopBLiLDPA/s978/filter_plot.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="368" data-original-width="978" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiTZs-pgle3yl3UVEAfHrEFBbEH-zK8Pf3GQxsV91eNFB3B9q9ewCorhBySij4wGbbNZDRCQiDwxFFeXYwRmmYn4_3pO_-ol8tByQoFO7U390AekZsOmApuKlre781dj4OQJ9UopBLiLDPA/s320/filter_plot.jpg"/></a></div> ## 今日のまとめ 6軸センサーmpu6050の値をesp32を用いて読み出しました。プラットフォームをesp-idfで頑張る予定でしたが、すんなり動くライブラリを見つけられませんでした。arduinoに変更すると問題なく読み出すことができました。

ラズパイ日記...久しぶりのstm32はもろもろ

# stm32いろいろとはまります ## 環境は同じですが 昨年倒立ロボットにマイコンはstm32を使いました。開発環境はVScode+mbedを使用していました。 今回使用するマイコンは同じシリーズの型番違いということと、1年ほど経ったので開発環境の各腫ライブラリを 更新してちょちょいで問題なしと予期していましたが、そうは問屋が卸しません。 だいぶ寄り道して解ったのですが、mbed OSが5→6となり、記述方法も変わったようです。 下位互換にしておいてよと言いたいところですが、そうではないようです。 ## Serialが使えない Lチカはできたので、6軸センサーを接続して結果を出力させてみようと6軸センサーmpu6050をI2Cで接続します。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiDsF2vDSU8fbZ-KG9tudPI93xaJX2w88T6tLN2-yAGSI4kZnUH5XLjwFmN8wy0y9I-30t9CFJpeM6b397bd9cMUcY06u4o2lFlMJqrw9UzapkbUoXgMYY8lvUCsNqjT1yEK9xmD_pZilWM/s1074/rps20210123_094503.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="942" data-original-width="1074" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiDsF2vDSU8fbZ-KG9tudPI93xaJX2w88T6tLN2-yAGSI4kZnUH5XLjwFmN8wy0y9I-30t9CFJpeM6b397bd9cMUcY06u4o2lFlMJqrw9UzapkbUoXgMYY8lvUCsNqjT1yEK9xmD_pZilWM/s320/rps20210123_094503.jpg"/></a></div> ## 環境に溺れる 「策士策に溺れる」ということわざがありますが「組込みはまると環境に溺れる」です。 コンパイラー? ライブラリー? 検索パス？　ビルドのオプション？とさまざまな「？」が頭をめぐり 試行錯誤をしたくなります。今回も、 VScode+mbed　→　オンラインmbed+ST-Link Utility → TrustSTUDIOとめぐって、 mbed OSの違いを知り、回避策がVScodeのマニュアルにビルドオプションを追加するという[記載](https://docs.platformio.org/en/latest/frameworks/mbed.html)がありました。 いやぁ寄り道長かったです。 なかなか組込み人口少ないので、ググってもヒットしません。 今回は解決しましたが、軽決しないとしばらく放置になります。 最近は時間をかければ解決すると思い込んで、地道にやってます。デバイスのdata sheetやソフトウェアのドキュメントは重要ですが、慣れてくると読まないので思い込みの大穴にはまります。 ## Serialは解決 `Serial`という記述は、`BufferedSerial`に変わりました。mbed OSのバージョンをシリアルに10回出力させるサンプルソースです。 ```cpp:serial_sample.c #include "mbed.h" // Specify different pins to test printing on UART other than the console UART. #define TARGET_TX_PIN USBTX #define TARGET_RX_PIN USBRX int i = 0; // Create a BufferedSerial object to be used by the system I/O retarget code. static BufferedSerial serial_port(TARGET_TX_PIN, TARGET_RX_PIN, 9600); FileHandle *mbed::mbed_override_console(int fd){ return &serial_port; } int main(void){ while(i < 10){ // print to the console using the `serial_port` object. printf("%d Mbed OS version %d.%d.%d\n", i, MBED_MAJOR_VERSION, MBED_MINOR_VERSION, MBED_PATCH_VERSION ); i++; } } ``` シリアルの出力はこちらです。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhsH8GTLOwEBFSYtUgHu1LPRzLE7BSyX8r1B2ZFSUwPSXPSlxCDhlCA2g6KjVZjlm47xCXQVVqwJzZ_41p_izsUFfR-a0D8QhTA9ZIRBIx4gTvxQqOpyiyjwE8bc1YvLDSOK_nhSg_Svlqb/s658/20210123_serial.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="351" data-original-width="658" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhsH8GTLOwEBFSYtUgHu1LPRzLE7BSyX8r1B2ZFSUwPSXPSlxCDhlCA2g6KjVZjlm47xCXQVVqwJzZ_41p_izsUFfR-a0D8QhTA9ZIRBIx4gTvxQqOpyiyjwE8bc1YvLDSOK_nhSg_Svlqb/s320/20210123_serial.jpg"/></a></div> これでシリアル出力が可能です。 マイコンはディスプレイがないのでシリアル出力ができないと動作状況の確認がやりづらいです。OCD(On-chip-debugger)で内部のメモリー状況見ながらデバックという手法もありますが、設定や使い方を別途調べないといけないので、シリアル出力がお手軽です。 ## 今日のまとめ stm32を使ってシリアル出力の確認をしました。mbedのバージョン更新に伴い、シリアル出力の記載が変更になったので確認をしました。 環境に溺れても解決はしません。地道に関連ドキュメントを読むのが一番の近道でしょうか。6軸センサー出力にはたどりつきませんでした。 ## リンク [1]: [Mbed - PlatformIO 5.0.5b5 documentation](https://docs.platformio.org/en/latest/frameworks/mbed.html)

ラズパイ日記...照度センサーTSL27521

# 照度センサー たまにはタイトルにあわせて、ラズパイネタです。Pizeroを使って温湿度と気圧をモニターして、クラウドで可視化しています。更にセンサーを追加して明るさ（照度）も追加してモニターします。使用した照度センサーTSL25721は、I2C出力してくれて500円でした。Pizeroは、10分おきに働いているので、Pi4bでセンサーの動作確認をして、その後Pizeroへ移したいと思います。まずは、Pi4bを使って機能確認です。 ## 事前準備 まずは、Pi4bのI2Cを`sudo raspi-config`でenableにする。 ```markdown pi@raspberrypi:~ $ sudo i2cdetect -y 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- 39 -- -- -- -- -- -- 40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 70: -- -- -- -- -- -- -- -- ``` i2cアドレス0x39でデバイスは認識されています。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjAvQFtO-GRuA8jI6khiLDnvygIjarrE9_ubwDkTrHRDhZp6Vpv72W81WVnvF3ogQuqln0UipkrnIIY8TpDe7-w3LSLPcps273bWkWGBWaaD1qyYwxE3J4yitRwhnjiCEi_M9i4jIHAdeRg/s1080/rps20210128_085035.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" height="320" data-original-height="1080" data-original-width="864" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjAvQFtO-GRuA8jI6khiLDnvygIjarrE9_ubwDkTrHRDhZp6Vpv72W81WVnvF3ogQuqln0UipkrnIIY8TpDe7-w3LSLPcps273bWkWGBWaaD1qyYwxE3J4yitRwhnjiCEi_M9i4jIHAdeRg/s320/rps20210128_085035.jpg"/></a></div> お試しということでブレッドボードとオスメスピン配線を使ってPi4bと照度センサーは、このように接続してます。 ## 照度センサー機能確認 先人の知恵を拝借してpythonでデータを読み出します。参考にしたページはこちら。 [https://www.zumid.net/entry/raspberry-pi-tsl2572-tsl2561/](https://www.zumid.net/entry/raspberry-pi-tsl2572-tsl2561/) ```markdown pi@pi4b:~/tsl25721 $ python tsl25721.py 6.5 Lx pi@pi4b:~/tsl25721 $ python tsl25721.py 43.1 Lx pi@pi4b:~/tsl25721 $ python tsl25721.py 164.1 Lx pi@pi4b:~/tsl25721 $ python tsl25721.py 377.7 Lx ``` 単位のLxは、明るさの単位ルクスを表し、出力値を計算値に変換してあるようです。3段階に明るさを変えられるLED照明を受光部に当てて変化させるとちゃんと値が変わっています。値の妥当性はわかりませんがそれなり動作しているようです。センサー電源は、pi4bの3.3V出力を。センサー裏にI2Cピンへプルアップ抵抗を接続するかどうかのパッドがあります。センサーのI2Cはオープンコレクタの出力です。流れる電流を計算して抵抗値決めますが、経験的に1~10kΩ程度でプルアップしておくと大抵安定して動作します。このセンサーボードには、10kΩが付いているようなのパッドを半田付けしてプルアップ抵抗接続しました。 ## 測定値の可視化 毎回起動したときの値を見てても経過がわかりません。クラウドに値を投げて、タイムスタンプをつけて蓄積したものをグラフで見ます。部屋の温湿度と気圧の計測に使っているambientのIoTクラウドを使います。月数千回の測定値までなら無料で使えます。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgfaeFs7KcjR0K37DYxOSCFRI6aLr4M6W87aKR4FUy0_xja97MNf8XZ3X6_d6lOcttATf_S1oOYdSMusRd2JYO3fcN3nnuPwFSaj-bLF60gRUc57pgEG7EA08MuLjRnP41ITaWKPMgoHQnb/s689/lux_ambient.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="415" data-original-width="689" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgfaeFs7KcjR0K37DYxOSCFRI6aLr4M6W87aKR4FUy0_xja97MNf8XZ3X6_d6lOcttATf_S1oOYdSMusRd2JYO3fcN3nnuPwFSaj-bLF60gRUc57pgEG7EA08MuLjRnP41ITaWKPMgoHQnb/s320/lux_ambient.jpg"/></a></div> pythonスクリプトに、データを投げる部分を追加して、cronで一定時間ごとに動くようにします。クラウド側でグラフの設定をします。1時間程度ですが、ちゃんと測定したデータが蓄積されています。 ## 今日のまとめ 照度センサーをpi4bで読んで、クラウドで可視化できることを確認しました。I2Cセンサーのプログラムは型がほぼ決まっているので、応用できます。今後は、Pizeroハットを作り直して、温湿度センサーと照度センサーを共存させたいと思います。

CAN通信始めるよ...stm32f303k8ボードでLチカ

# STM32F303K8ボードでCAN通信を しばらく「ラズパイ日記」の更新滞っていましたが、また始めます。昨年バイクを買ったのでそのデータを吸い出して 走行データと一緒に可視化できればと思い始めました。マイコンも新しい小型なものを購入し動作確認から始めたいと思います。 ## CAN通信始めるよ そもそもの動機は、昨年春に購入した250ccバイクのOBDコネクターからCANバスを流れている各種データ（各腫エンジンや車体の状況等）を 吸い出して可視化してみたいと思いつきです。市販されているOBDデータ吸出し機は、3万円からお高いのは数十万円という値段が付いてます。 OBDデータの主なフォーマットや電気特性は開示されているので、それならマイコンで吸い出すことができるのではと思いました。 ざっとググった感じでは、先人はいるものの数は少ない感じです。 ## 必要なもの マイコンとCAN contorollerが必要です。マイコンは当初esp32で進めようかと思ったのですが、開発環境が整わず、stm32で 進めることにしました。前回倒立ロボットで使ったのはstm32F401REというボードでした。今回は最終的にバイクに搭載ということを 考えて小型のボードstm32F303K8というボードを選択しました。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhNcaqzgw7RN20DrIaYbbcibWarXcM87MRHAbOSPB5-eppMbc3q9rLwDwYE4bJG0ir9zz0-_8kTboOk8CgynWv8Fni05lJk241xbnJLvdrbIayYDX4U3z_vAlJMymuXwmPXgHU15O1MUpMN/s1168/rps20210123_094927.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="1080" data-original-width="1168" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhNcaqzgw7RN20DrIaYbbcibWarXcM87MRHAbOSPB5-eppMbc3q9rLwDwYE4bJG0ir9zz0-_8kTboOk8CgynWv8Fni05lJk241xbnJLvdrbIayYDX4U3z_vAlJMymuXwmPXgHU15O1MUpMN/s320/rps20210123_094927.jpg"/></a></div> Pi4bと比較すると、大きさは半分もありません。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgV8RM4HopAYvLHWJyTA6yo3UukDp0C6bZGdmwOamHbdXMV5wsX1DtgneuIKfN9Rgtyc5cTeFfo4_vAvSaoLRKv4Ft12rYm6KJSj20gQcu-OQKkoelCYLrkj6BU1vbG1_3xI-tc19EuFDUN/s1129/rps20210123_094955.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="1024" data-original-width="1129" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgV8RM4HopAYvLHWJyTA6yo3UukDp0C6bZGdmwOamHbdXMV5wsX1DtgneuIKfN9Rgtyc5cTeFfo4_vAvSaoLRKv4Ft12rYm6KJSj20gQcu-OQKkoelCYLrkj6BU1vbG1_3xI-tc19EuFDUN/s320/rps20210123_094955.jpg"/></a></div> stm32F303K8ボードは、お初なのでまずはLチカで動作確認です。 ## まずは、Lチカでしょ これまでも開発環境はVScode+mbedを使っていましたので、引き続きこの環境でいきたいと思います。 言語はC/C++を用いて開発します。プラットフォームは、mbedを使います。 mbed OSが6になり、ちょっと書式が変わったようです。 購入したボードは、機能確認のためオンボードLEDのLチカプログラムが書き込まれているので、 USB電源をオンにするとLEDが点滅します。これでは、ボードの確認しかできないので、 開発環境の外部ピンと接続したLEDとオンボードLEDを交互に点滅するプログラムを 書いて、build+uploadしました。 動画はこちら。 <div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><iframe class="BLOG_video_class" allowfullscreen="" youtube-src-id="Z_F4oNWe1TM" width="320" height="266" src="https://www.youtube.com/embed/Z_F4oNWe1TM"></iframe></div> 動画のとおり、2つのLEDが交互に点滅しています。 ## 今日のまとめ stm32F303K8ボードを購入し、Lチカ動作確認をしました。開発環境もVScode_mbedが使えますが、バージョンが上がり 若干書式がかったようです。 締切があるわけではないので、思いつくまま気ままに進めていきたいと思います。 まずは、I2C接続の確認のため6軸センサーを読み込んで表示できるところまで確認したいと思います。

pi4BをUSB3.0でbootする(その2)

# pi4BをUSB3.0でbootする(その2) pi4bのUSBSB3.0ポートに繋いでSSD起動を試みましたが、3.0ポートでは起動せず、2.0ポートなら起動するところまでは確認しました。 3.0ポートから起動する方法があるようなので、それを試してみました。 ## 事前準備 この[リンク](#1)に、参考になることが書いてあります。 とりあえず、```/boot/cmdline.txt```を修正します。```usb.storage.quirks```を追記することによってuas機能を抑制できるようです。 ## 準備前 ```sh pi@pi4b:/boot $ lsusb Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub Bus 001 Device 003: ID 152d:0578 JMicron Technology Corp. / JMicron USA Technology Corp. JMS567 SATA 6Gb/s bridge Bus 001 Device 002: ID 2109:3431 VIA Labs, Inc. Hub Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub pi@pi4b:/boot $ lsusb -t /: Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/4p, 5000M /: Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/1p, 480M |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M |__ Port 3: Dev 3, If 0, Class=Mass Storage, Driver=uas, 480M pi@pi4b:/boot $ ``` ```sh dmesgを抜粋 [ 1.493377] usb 1-1: new high-speed USB device number 2 using xhci_hcd [ 1.644011] usb 1-1: New USB device found, idVendor=2109, idProduct=3431, bcdDevice= 4.21 [ 1.644025] usb 1-1: New USB device strings: Mfr=0, Product=1, SerialNumber=0 [ 1.644037] usb 1-1: Product: USB2.0 Hub [ 1.645508] hub 1-1:1.0: USB hub found [ 1.645828] hub 1-1:1.0: 4 ports detected [ 1.941370] usb 1-1.3: new high-speed USB device number 3 using xhci_hcd [ 2.122687] usb 1-1.3: New USB device found, idVendor=152d, idProduct=0578, bcdDevice= 1.00 [ 2.122701] usb 1-1.3: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3 [ 2.122712] usb 1-1.3: Product: USB to ATA/ATAPI Bridge [ 2.122724] usb 1-1.3: Manufacturer: JMicron [ 2.122735] usb 1-1.3: SerialNumber: 0123456789ABCDEF [ 2.128352] scsi host0: uas [ 2.129747] scsi 0:0:0:0: Direct-Access JMicron Generic 8101 PQ: 0 ANSI: 6 [ 2.131829] sd 0:0:0:0: [sda] 250069680 512-byte logical blocks: (128 GB/119 GiB) [ 2.131842] sd 0:0:0:0: [sda] 4096-byte physical blocks [ 2.132073] sd 0:0:0:0: [sda] Write Protect is off [ 2.132087] sd 0:0:0:0: [sda] Mode Sense: 5f 00 00 08 [ 2.132528] sd 0:0:0:0: [sda] Disabling FUA [ 2.132543] sd 0:0:0:0: [sda] Write cache: enabled, read cache: enabled, doesn't support DPO or FUA [ 2.132914] sd 0:0:0:0: [sda] Optimal transfer size 33553920 bytes not a multiple of physical block size (4096 bytes) [ 2.136047] sda: sda1 sda2 [ 2.139101] sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI disk ``` ```/boot/cmdline.txt```に```usb-storage.quirks=152d:0578:u ```を追記する。 ## SDからbootしてUSB2.0と3.0それぞれにSSDを接続した時のdmesg ```sh [ 1472.252634] usb 1-1.3: new high-speed USB device number 3 using xhci_hcd [ 1472.433995] usb 1-1.3: New USB device found, idVendor=152d, idProduct=0578, bcdDevice= 1.00 [ 1472.434012] usb 1-1.3: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3 [ 1472.434025] usb 1-1.3: Product: USB to ATA/ATAPI Bridge [ 1472.434036] usb 1-1.3: Manufacturer: JMicron [ 1472.434047] usb 1-1.3: SerialNumber: 0123456789ABCDEF [ 1472.443592] scsi host0: uas [ 1472.448539] scsi 0:0:0:0: Direct-Access JMicron Generic 8101 PQ: 0 ANSI: 6 [ 1472.549118] sd 0:0:0:0: Attached scsi generic sg0 type 0 [ 1475.090929] sd 0:0:0:0: [sda] 250069680 512-byte logical blocks: (128 GB/119 GiB) [ 1475.090940] sd 0:0:0:0: [sda] 4096-byte physical blocks [ 1475.091170] sd 0:0:0:0: [sda] Write Protect is off [ 1475.091180] sd 0:0:0:0: [sda] Mode Sense: 5f 00 00 08 [ 1475.091589] sd 0:0:0:0: [sda] Disabling FUA [ 1475.091598] sd 0:0:0:0: [sda] Write cache: enabled, read cache: enabled, doesn't support DPO or FUA [ 1475.091993] sd 0:0:0:0: [sda] Optimal transfer size 33553920 bytes not a multiple of physical block size (4096 bytes) [ 1475.107785] sda: sda1 sda2 [ 1475.111182] sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI disk [ 1488.816896] usb 1-1.3: USB disconnect, device number 3 [ 1488.823026] sd 0:0:0:0: [sda] Synchronizing SCSI cache [ 1489.060804] sd 0:0:0:0: [sda] Synchronize Cache(10) failed: Result: hostbyte=0x07 driverbyte=0x00 [ 1491.225093] usb 2-1: new SuperSpeed Gen 1 USB device number 2 using xhci_hcd [ 1491.246481] usb 2-1: New USB device found, idVendor=152d, idProduct=0578, bcdDevice= 1.00 [ 1491.246496] usb 2-1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3 [ 1491.246509] usb 2-1: Product: USB to ATA/ATAPI Bridge [ 1491.246521] usb 2-1: Manufacturer: JMicron [ 1491.246532] usb 2-1: SerialNumber: 0123456789ABCDEF [ 1491.259840] scsi host0: uas [ 1491.267438] scsi 0:0:0:0: Direct-Access JMicron Generic 8101 PQ: 0 ANSI: 6 [ 1491.269156] sd 0:0:0:0: Attached scsi generic sg0 type 0 [ 1494.422778] sd 0:0:0:0: [sda] 250069680 512-byte logical blocks: (128 GB/119 GiB) [ 1494.422787] sd 0:0:0:0: [sda] 4096-byte physical blocks [ 1494.422980] sd 0:0:0:0: [sda] Write Protect is off [ 1494.422986] sd 0:0:0:0: [sda] Mode Sense: 53 00 00 08 [ 1494.423357] sd 0:0:0:0: [sda] Disabling FUA [ 1494.423365] sd 0:0:0:0: [sda] Write cache: enabled, read cache: enabled, doesn't support DPO or FUA [ 1494.423930] sd 0:0:0:0: [sda] Optimal transfer size 33553920 bytes not a multiple of physical block size (4096 bytes) [ 1494.438871] sda: sda1 sda2 [ 1494.441054] sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI disk [ 1524.725084] sd 0:0:0:0: [sda] tag#28 uas_eh_abort_handler 0 uas-tag 5 inflight: CMD IN [ 1524.725103] sd 0:0:0:0: [sda] tag#28 CDB: opcode=0x28 28 00 0e e7 bf 28 00 00 a8 00 [ 1524.725391] sd 0:0:0:0: [sda] tag#0 uas_eh_abort_handler 0 uas-tag 6 inflight: CMD IN [ 1524.725403] sd 0:0:0:0: [sda] tag#0 CDB: opcode=0x28 28 00 0e e7 bf d8 00 00 28 00 [ 1524.741102] scsi host0: uas_eh_device_reset_handler start [ 1524.870076] usb 2-1: reset SuperSpeed Gen 1 USB device number 2 using xhci_hcd [ 1524.895129] scsi host0: uas_eh_device_reset_handler success [ 1555.445366] sd 0:0:0:0: [sda] tag#15 uas_eh_abort_handler 0 uas-tag 3 inflight: CMD IN [ 1555.445387] sd 0:0:0:0: [sda] tag#15 CDB: opcode=0x28 28 00 00 08 1f 88 00 00 68 00 [ 1555.445751] sd 0:0:0:0: [sda] tag#12 uas_eh_abort_handler 0 uas-tag 1 inflight: CMD [ 1555.445763] sd 0:0:0:0: [sda] tag#12 CDB: opcode=0x35 35 00 00 00 00 00 00 00 00 00 [ 1555.461380] scsi host0: uas_eh_device_reset_handler start [ 1555.590164] usb 2-1: reset SuperSpeed Gen 1 USB device number 2 using xhci_hcd [ 1555.614220] scsi host0: uas_eh_device_reset_handler success ``` ```sh pi@pi4b:~ $ lsusb Bus 002 Device 002: ID 152d:0578 JMicron Technology Corp. / JMicron USA Technology Corp. JMS567 SATA 6Gb/s bridge Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub Bus 001 Device 002: ID 2109:3431 VIA Labs, Inc. Hub Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub pi@pi4b:~ $ lsusb -t /: Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/4p, 5000M |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Mass Storage, Driver=uas, 5000M /: Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/1p, 480M |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M pi@pi4b:~ $ ``` ## /boot/cmdline.txtを修正後 ```sh [ 1.518409] usb 2-1: new SuperSpeed Gen 1 USB device number 2 using xhci_hcd [ 1.539844] usb 2-1: New USB device found, idVendor=152d, idProduct=0578, bcdDevice= 1.00 [ 1.539857] usb 2-1: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3 [ 1.539870] usb 2-1: Product: USB to ATA/ATAPI Bridge [ 1.539881] usb 2-1: Manufacturer: JMicron [ 1.539893] usb 2-1: SerialNumber: 0123456789ABCDEF [ 1.542983] usb 2-1: UAS is blacklisted for this device, using usb-storage instead [ 1.543081] usb 2-1: UAS is blacklisted for this device, using usb-storage instead [ 1.543096] usb-storage 2-1:1.0: USB Mass Storage device detected [ 1.543569] usb-storage 2-1:1.0: Quirks match for vid 152d pid 0578: 1800000 [ 1.543725] scsi host0: usb-storage 2-1:1.0 [ 1.666047] usb 1-1: new high-speed USB device number 2 using xhci_hcd [ 1.816662] usb 1-1: New USB device found, idVendor=2109, idProduct=3431, bcdDevice= 4.21 [ 1.816676] usb 1-1: New USB device strings: Mfr=0, Product=1, SerialNumber=0 [ 1.816687] usb 1-1: Product: USB2.0 Hub [ 1.818271] hub 1-1:1.0: USB hub found [ 1.818521] hub 1-1:1.0: 4 ports detected [ 2.558845] scsi 0:0:0:0: Direct-Access JMicron Generic 8101 PQ: 0 ANSI: 6 [ 2.560084] sd 0:0:0:0: [sda] 250069680 512-byte logical blocks: (128 GB/119 GiB) [ 2.560878] sd 0:0:0:0: [sda] Write Protect is off [ 2.560894] sd 0:0:0:0: [sda] Mode Sense: 47 00 00 08 [ 2.561547] sd 0:0:0:0: [sda] Disabling FUA [ 2.561563] sd 0:0:0:0: [sda] Write cache: enabled, read cache: enabled, doesn't support DPO or FUA [ 2.564468] sda: sda1 sda2 [ 2.567481] sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI disk ``` uas機能を外すとちゃんと認識してるような感じですが、uas機能が使えないということで性能的に抑制されているのでしょう。デバイスの相性なのか、debianデバイスドライバーの問題なのか、はたまた他の問題なのか。引き続き情報収集です。 ## byte-UNIXbenchmarkにて性能測定 USB3.0に接続してuas機能を殺したSSDからbootして、byte-UNIXbenchmarkで計測してみました。[付録:測定結果](#付録byte-unixbenchmark結果) を参考に。過去の測定結果をIndex scoreだけまとめると以下のとおりです。 |接続状態| 1 parallel | 4 parallel | |--------|-------|------| |SD card | 426.6 | 1096.5 | |USB2.0+SSD | 427.0| 1089.3 | |USB3.0+SSD(usb.strage.quirks) | 433.6 | 1090.8 | USB2.0とUSB3.0,SD cardどれも性能差はありませんでした。USB3.0とuas機能が動けば性能差が出るのかもしれません。 ## 今日のまとめ JMicron製SSD変換器はuas機能を外すとUSB3.0接続にてbootすることを確認できました。しかし、性能はSD cardやUSB2.0と違いはありませんでした。引き続き情報取集したいと思います。 ## 関連リンク [1]: https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?t=245931&fbclid=IwAR0Ea9RrIKiyWlIZ26XW3DvIwaIL6fABSW9mMDL6iMTLTVMmz-nrtmklpPY　 ### 付録:byte-UnixBenchmark結果 USB3.0(usb.storage.quirks)+SSD ```sh ======================================================================== BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3) System: pi4b: GNU/Linux OS: GNU/Linux -- 5.4.51-v8+ -- #1333 SMP PREEMPT Mon Aug 10 16:58:35 BST 2020 Machine: aarch64 (unknown) Language: en_US.utf8 (charmap="UTF-8", collate="UTF-8") 19:53:55 up 3 min, 2 users, load average: 0.39, 0.35, 0.16; runlevel 2020-09-23 ------------------------------------------------------------------------ Benchmark Run: 水 9月 23 2020 19:53:55 - 20:21:40 4 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests Dhrystone 2 using register variables 15348027.7 lps (10.0 s, 7 samples) Double-Precision Whetstone 2554.9 MWIPS (9.1 s, 7 samples) Execl Throughput 1886.2 lps (30.0 s, 2 samples) File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 174095.8 KBps (30.0 s, 2 samples) File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 51544.5 KBps (30.0 s, 2 samples) File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 466519.2 KBps (30.0 s, 2 samples) Pipe Throughput 272178.4 lps (10.0 s, 7 samples) Pipe-based Context Switching 49006.8 lps (10.0 s, 7 samples) Process Creation 2955.3 lps (30.0 s, 2 samples) Shell Scripts (1 concurrent) 3692.5 lpm (60.0 s, 2 samples) Shell Scripts (8 concurrent) 1049.1 lpm (60.0 s, 2 samples) System Call Overhead 234674.2 lps (10.0 s, 7 samples) System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX Dhrystone 2 using register variables 116700.0 15348027.7 1315.2 Double-Precision Whetstone 55.0 2554.9 464.5 Execl Throughput 43.0 1886.2 438.7 File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 174095.8 439.6 File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 51544.5 311.4 File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 466519.2 804.3 Pipe Throughput 12440.0 272178.4 218.8 Pipe-based Context Switching 4000.0 49006.8 122.5 Process Creation 126.0 2955.3 234.5 Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 3692.5 870.9 Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 1049.1 1748.5 System Call Overhead 15000.0 234674.2 156.4 ======== System Benchmarks Index Score 433.6 ------------------------------------------------------------------------ Benchmark Run: 水 9月 23 2020 20:21:40 - 20:49:26 4 CPUs in system; running 4 parallel copies of tests Dhrystone 2 using register variables 60908236.1 lps (10.0 s, 7 samples) Double-Precision Whetstone 10189.7 MWIPS (9.1 s, 7 samples) Execl Throughput 5274.3 lps (30.0 s, 2 samples) File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 288771.7 KBps (30.0 s, 2 samples) File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 84021.5 KBps (30.0 s, 2 samples) File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 691814.9 KBps (30.0 s, 2 samples) Pipe Throughput 1074490.9 lps (10.0 s, 7 samples) Pipe-based Context Switching 194468.4 lps (10.0 s, 7 samples) Process Creation 7324.2 lps (30.0 s, 2 samples) Shell Scripts (1 concurrent) 8300.3 lpm (60.0 s, 2 samples) Shell Scripts (8 concurrent) 1120.0 lpm (60.1 s, 2 samples) System Call Overhead 911436.9 lps (10.0 s, 7 samples) System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX Dhrystone 2 using register variables 116700.0 60908236.1 5219.2 Double-Precision Whetstone 55.0 10189.7 1852.7 Execl Throughput 43.0 5274.3 1226.6 File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 288771.7 729.2 File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 84021.5 507.7 File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 691814.9 1192.8 Pipe Throughput 12440.0 1074490.9 863.7 Pipe-based Context Switching 4000.0 194468.4 486.2 Process Creation 126.0 7324.2 581.3 Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 8300.3 1957.6 Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 1120.0 1866.7 System Call Overhead 15000.0 911436.9 607.6 ======== System Benchmarks Index Score 1090.8 ```

# Pi4bようやくUSB bootできました ## やってみた経緯 - boot loaderのUSB boot対応betaが登場0615版 - 早速書き換える - Raspbian(debian 32bit)をSDカードからUSB SSDにコピーして試すもまったくbootせず - しばらく放置 - Raspban (debian 64bit)版ならbootするかもと0820版のdebian 64bitをSDカードに入れて、USB SSDへコピー - bootするけど途中で止まる - しばらく放置 - SSDを接続しているUSBポートを3.0→2.0へ変更 - 晴れてUSB bootにてRaspbian(debian 64bit)が立ち上がる <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjQEVAEZn8VJVrcpCk0vJZBfVyFo7TKtLoGiXJzj4PsBK6sZUtKy7UYxtAzJVFIBVkjrg4XnJgvLV7rsgyc4gJxXLtVxHnQh9-P2hQ3bwvsOfwO25XXtzD5jPtsXcdCJKlmT0u_TtXVsXub/s1095/rps20200913_082428.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="1080" data-original-width="1095" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjQEVAEZn8VJVrcpCk0vJZBfVyFo7TKtLoGiXJzj4PsBK6sZUtKy7UYxtAzJVFIBVkjrg4XnJgvLV7rsgyc4gJxXLtVxHnQh9-P2hQ3bwvsOfwO25XXtzD5jPtsXcdCJKlmT0u_TtXVsXub/s320/rps20200913_082428.jpg"/></a></div> ```sh pi@pi4b:~ $ uname -a Linux pi4b 5.4.51-v8+ #1333 SMP PREEMPT Mon Aug 10 16:58:35 BST 2020 aarch64 GNU/Linux pi@pi4b:~ $ ``` ```sh pi@pi4b:~ $ df ファイルシス 1K-ブロック 使用 使用可 使用% マウント位置 /dev/root 122286040 3663484 112367744 4% / devtmpfs 1812560 0 1812560 0% /dev tmpfs 1944176 0 1944176 0% /dev/shm tmpfs 1944176 8680 1935496 1% /run tmpfs 5120 4 5116 1% /run/lock tmpfs 1944176 0 1944176 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda1 258095 54604 203491 22% /boot tmpfs 388832 0 388832 0% /run/user/1000 pi@pi4b:~ $ ``` ちゃんと```/dev/sda1```が```/boot```としてマウントされています。 ## USB bootできなかった推定原因 所有するSSD変換器はAmazonでお安いのを購入しました。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiYDCX-MXYML4fB-Ei7p9Y6ep-TtIu-uYLMbtq4VZ-6ZKiq5hSNHETlb8xc94KZgomr1xemwyjguSpv3-7OxY5W49mKNjn-X2nEkMp1S1ospHUFunt3Fi59zd0HrHxItyorwi2g2DmdRCFa/s1753/rps20200913_082511.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="956" data-original-width="1753" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiYDCX-MXYML4fB-Ei7p9Y6ep-TtIu-uYLMbtq4VZ-6ZKiq5hSNHETlb8xc94KZgomr1xemwyjguSpv3-7OxY5W49mKNjn-X2nEkMp1S1ospHUFunt3Fi59zd0HrHxItyorwi2g2DmdRCFa/s320/rps20200913_082511.jpg"/></a></div> USBとSATA変換するデバイス情報は以下のとおりです。 ```sh Bus 001 Device 003: ID 152d:0578 JMicron Technology Corp. / JMicron USA Technology Corp. JMS567 SATA 6Gb/s bridge ``` この```JMicron```製というのが、USB3.0との相性がよくないようなblog記事を何件か見つけました。 本体Pi4bB側のUSB3.0コントローラーは、VIA Labs VL805というデバイスを使ってます。これがいけてないのかもしれません。 USB2.0で接続すると問題なくbootできます。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi8Qb016hHJRe6h6n4TTMvn3CkcyZBl-19rKmYGF5Aq9jOI5Hwqfq3m_j49lrbPEb3je86PgCf8nJeD35hUxbndYYkxT-vIqAspHVMkhdc71qGnf_UR9FuYdPho-QG5ffJrMJaMJ1u_SPRm/s1174/rps20200913_082453.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="864" data-original-width="1174" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi8Qb016hHJRe6h6n4TTMvn3CkcyZBl-19rKmYGF5Aq9jOI5Hwqfq3m_j49lrbPEb3je86PgCf8nJeD35hUxbndYYkxT-vIqAspHVMkhdc71qGnf_UR9FuYdPho-QG5ffJrMJaMJ1u_SPRm/s320/rps20200913_082453.jpg"/></a></div> この辺までは調べられましたが、この先はわかりません。本体もOSもまだ出たばかりですので、追々改善されていくのでしょう。 引き続き関連情報をモニターしたいと思います。 ## benchmarkしてみました BYTE UNIX Benchmarks(Version 5.1.3)を用いて、pi4bのドライブの違いによる性能の違いを 計測してみました。詳細は、最下段の[付録](#付録benchmark結果)を参考に。 4coreなので、ベンチマークソフトを1つ動かした場合、4つ同時に動かした場合をそれぞれ計測してます。 結論としては、USB SSDとSD cardではほとんど同じ性能ということがこのbenchmarkでは 読み取れます。SSDとSD cardでfile読み書き性能結構変わるものと思い込んでましたが、ほとんど変わりなしでした。 USB SSDにすると停電時にSD cardが壊れる嫌な気分を気持ち和らげてくれる感じです。 ## 今日のまとめ Pi4bのUSB bootはdebian 64bitと128G SSDを使ってできるようになりました。 USB接続が2.0なので、3.0で接続できるように引き続き各種情報をモニターします。 bootしなかったdebian 32bitもbootするのか試してみます。 また、USB SSDとSD cardの違いをbenchmarkソフトで計測してみましたが、ほぼ同じということが わかりました。USB接続を3.0にすると結果も変わってくるのかもしれません。 ### 付録:benchmark結果 - pi4b+SSD(USB2.0) ```sh BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3) System: pi4b: GNU/Linux OS: GNU/Linux -- 5.4.51-v8+ -- #1333 SMP PREEMPT Mon Aug 10 16:58:35 BST 2020 Machine: aarch64 (unknown) Language: en_US.utf8 (charmap="UTF-8", collate="UTF-8") 09:56:23 up 1:24, 1 user, load average: 0.53, 0.33, 0.23; runlevel 2020-09 -11 ------------------------------------------------------------------------ Benchmark Run: 日 9月 13 2020 09:56:23 - 10:24:09 4 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests Dhrystone 2 using register variables 15239185.0 lps (10.0 s, 7 samples) Double-Precision Whetstone 2555.8 MWIPS (9.1 s, 7 samples) Execl Throughput 1900.6 lps (30.0 s, 2 samples) File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 172290.1 KBps (30.0 s, 2 samples) File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 50805.2 KBps (30.0 s, 2 samples) File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 458473.8 KBps (30.0 s, 2 samples) Pipe Throughput 269590.3 lps (10.0 s, 7 samples) Pipe-based Context Switching 48653.6 lps (10.0 s, 7 samples) Process Creation 2619.7 lps (30.0 s, 2 samples) Shell Scripts (1 concurrent) 3683.4 lpm (60.0 s, 2 samples) Shell Scripts (8 concurrent) 1047.1 lpm (60.1 s, 2 samples) System Call Overhead 234452.2 lps (10.0 s, 7 samples) System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX Dhrystone 2 using register variables 116700.0 15239185.0 1305.8 Double-Precision Whetstone 55.0 2555.8 464.7 Execl Throughput 43.0 1900.6 442.0 File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 172290.1 435.1 File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 50805.2 307.0 File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 458473.8 790.5 Pipe Throughput 12440.0 269590.3 216.7 Pipe-based Context Switching 4000.0 48653.6 121.6 Process Creation 126.0 2619.7 207.9 Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 3683.4 868.7 Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 1047.1 1745.1 System Call Overhead 15000.0 234452.2 156.3 ======== System Benchmarks Index Score 427.0 ------------------------------------------------------------------------ Benchmark Run: 日 9月 13 2020 10:24:09 - 10:51:58 4 CPUs in system; running 4 parallel copies of tests Dhrystone 2 using register variables 60787250.2 lps (10.0 s, 7 samples) Double-Precision Whetstone 10188.8 MWIPS (9.2 s, 7 samples) Execl Throughput 5183.4 lps (30.0 s, 2 samples) File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 289227.5 KBps (30.0 s, 2 samples) File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 83853.1 KBps (30.0 s, 2 samples) File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 691503.3 KBps (30.0 s, 2 samples) Pipe Throughput 1080965.7 lps (10.0 s, 7 samples) Pipe-based Context Switching 195136.2 lps (10.0 s, 7 samples) Process Creation 7343.9 lps (30.0 s, 2 samples) Shell Scripts (1 concurrent) 8238.5 lpm (60.0 s, 2 samples) Shell Scripts (8 concurrent) 1116.4 lpm (60.1 s, 2 samples) System Call Overhead 913160.3 lps (10.0 s, 7 samples) System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX Dhrystone 2 using register variables 116700.0 60787250.2 5208.8 Double-Precision Whetstone 55.0 10188.8 1852.5 Execl Throughput 43.0 5183.4 1205.5 File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 289227.5 730.4 File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 83853.1 506.7 File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 691503.3 1192.2 Pipe Throughput 12440.0 1080965.7 868.9 Pipe-based Context Switching 4000.0 195136.2 487.8 Process Creation 126.0 7343.9 582.8 Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 8238.5 1943.0 Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 1116.4 1860.6 System Call Overhead 15000.0 913160.3 608.8 ======== System Benchmarks Index Score 1089.3 ``` - pi4b+SD card ```sh ======================================================================== BYTE UNIX Benchmarks (Version 5.1.3) System: pi4b: GNU/Linux OS: GNU/Linux -- 5.4.51-v8+ -- #1333 SMP PREEMPT Mon Aug 10 16:58:35 BST 2020 Machine: aarch64 (unknown) Language: en_US.utf8 (charmap="UTF-8", collate="UTF-8") 11:14:34 up 2 min, 1 user, load average: 0.27, 0.10, 0.03; runlevel 2020-09-11 ------------------------------------------------------------------------ Benchmark Run: 日 9月 13 2020 11:14:34 - 11:42:23 4 CPUs in system; running 1 parallel copy of tests Dhrystone 2 using register variables 15357285.6 lps (10.0 s, 7 samples) Double-Precision Whetstone 2555.2 MWIPS (9.2 s, 7 samples) Execl Throughput 1908.4 lps (30.0 s, 2 samples) File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 166518.8 KBps (30.0 s, 2 samples) File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 50280.5 KBps (30.0 s, 2 samples) File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 459509.8 KBps (30.0 s, 2 samples) Pipe Throughput 270565.0 lps (10.0 s, 7 samples) Pipe-based Context Switching 49218.3 lps (10.0 s, 7 samples) Process Creation 2603.1 lps (30.0 s, 2 samples) Shell Scripts (1 concurrent) 3701.2 lpm (60.0 s, 2 samples) Shell Scripts (8 concurrent) 1051.7 lpm (60.0 s, 2 samples) System Call Overhead 234652.2 lps (10.0 s, 7 samples) System Benchmarks Index Values BASELINE RESULT INDEX Dhrystone 2 using register variables 116700.0 15357285.6 1316.0 Double-Precision Whetstone 55.0 2555.2 464.6 Execl Throughput 43.0 1908.4 443.8 File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks 3960.0 166518.8 420.5 File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 1655.0 50280.5 303.8 File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks 5800.0 459509.8 792.3 Pipe Throughput 12440.0 270565.0 217.5 Pipe-based Context Switching 4000.0 49218.3 123.0 Process Creation 126.0 2603.1 206.6 Shell Scripts (1 concurrent) 42.4 3701.2 872.9 Shell Scripts (8 concurrent) 6.0 1051.7 1752.8 System Call Overhead 15000.0 234652.2 156.4 ======== System Benchmarks Index Score 426.6 ------------------------------------------------------------------------ Benchmark Run: 日 9月 13 2020 11:42:23 - 12:10:15 4 CPUs in system; 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ラズパイ日記...番外編...cubliロボットの紹介

# 倒立マニアに刺さりました ## cubliこれはすごい まずは動画をどうぞ <iframe width="1722" height="719" src="https://www.youtube.com/embed/n_6p-1J551Y" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe> 今月のトランジスタ技術で少し紹介されていました。10年ほど前にチューリッヒ工科大学で研究されたようです。 リアクションホイールを使って、立方体の角で倒立するロボットです。 リアクションホイールを簡単に説明すると自転車の前輪に急ブレーキをかけると後ろが持ち上がりそうになる力を 使って立方体を動かします。 ちょっと前までやっていた倒立ロボットは、傾きを計算して車輪のモーター出力を制御するものでした。 このリアクションホイールは、力のかかり方とか作用点などが非常に面白そうです。 感覚的にはまた1年以上かかりそうですが、楽しそうな感じです。 衛星の姿勢制御に使われいるそうです。JAXAでも似たような研究を行っています。 <iframe width="768" height="432" src="https://www.youtube.com/embed/VamXKnQnrPg" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe> 倒立マニアの一アイテムとして、ちょっと調べていきたいと思います。できれば自作してみたいですね。 ## 今日のまとめ cubliというロボットの紹介でした。リアクションホイールを使って立方体を動かします。