코딩과 사진과 음악과 그리고 여행을 좋아하는 공간

AI-MAKERS-KIT에 올라가는 이미지는 KT API LINK에서 받아서 쉽게 이용할 수 있다.

하지만 여기서는 라즈베리파이 홈페이지에서 Raspian OS를 다운받아서 라즈베리 파이 3B 보드에 설치 후, KT Library를 올려서 KT API LINK의 image와 동일한 상태를 구현하는게 목표이다.

우선 Raspberry(라즈베리) 홈페이지에서 OS를 다운로드 한다. 참고로, 오른쪽에 있는 공식 OS를 받을 것이다.

클릭을 하면 하기와 같이 3가지 종류의 OS를 볼수 있다.

첫번째 "Raspbian Buster with desktop an recommended software" 이미지는 모든 필요한 프로그램까지 다 수록을 한 Full package 버젼이라고 보면 되겠고, 두번째 "Raspbian Buster with desktop" 이미지는 첫번째 이미지에서 필요한 프로그램들을 뺀 경량 버젼이라고 보면 되겠으며, 마지막 "Raspbian Buster Lite"는 대화형 창으로 구동하는 최소 버젼의 image로 보면되겠다.

첫번째 또는 두번째를 받는 것을 추천하는데, 본인은 첫번째 이미지를 다운로드 했다. 하기는 일반적인 다운로드를 할 수 있는 페이지 링크이다.

https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

하지만, 우리는 ai-makers-kit-master\driver\AIMakersKit-DriverPackage 폴더 안에 있는 readme.txt 파일을 참고해서 그 파일에 언급된 버젼의 Respberry OS를 Download 한다.

readme.txt
 :
 :

#NOTICE
AI Makers Kit - audio driver add-on package
This package is tested on kernel of "RASPBIAN Stretch 2017-09-07 Version"
Please check RASPBIAN version before installation.

즉, Raspbian stretch 2017-09-07 version으로 다운 받아 사용할 필요가 있다.

다음 링크에서 해당 version을 Download 할 수 있다.

https://downloads.raspberrypi.org/raspbian/images/raspbian-2017-09-08/

본인이 다운로드한 이미지는 2017-09-07-raspbian-stretch.zip 이다.

다운로드한 이미지는 SD card에 구우면 되는데, 이때 사용하는 Tool은 "balenaEtcher" 프로그램 또는 "Win32DiskImager"를 이용하면 되겠다. 굽는 방법은 이미지를 선택하고 Write를 클릭하여 진행하기만 하면 되므로 Skip 하도록 하겠다.

이미지를 SD card로 구운 다음 Raspberry 3B 보드에 넣은 후 부팅하기만 하면 끝.

다음과 같은 화면을 HDMI 케이블에 연결한 모니터를 통해 볼 수 있다.

자 여기까지는 쉽다면 쉬운데... 이제 KT Library를 설치할 차례다.... 난관이 예상이 되지만 해봐야지.

우선 하기 KT SDK를 공유한 링크에서 파일을 Download 받는다.

https://github.com/gigagenie/ai-makers-kit

여기에서 하기 붉은 네모의 버튼을 클릭하면 AI-MAKER-KIT에 대한 SDK를 다운 받을 수 있다.

본인은 Zip 형태로 압축해서 다운로드 받았는데, 이것을 압축 해제 하고 적당한 위치에 놓았다(/home/pi 경로에 ai-makers-kit-master).

Driver를 우선적으로 설치해야 하므로, ai-makers-kit-master 폴더 안에 Driver 폴더로 진입하여 README_md 파일을 더블 클릭해서 열어본다.

README.md 파일에 Driver를 설치하는 방법이 아래와 같이 잘 설명되어 있으며, CMD 창을 열어서 그대로 따라서 하면 된다.

AI Makers Kit을 이용하기 위해 필요한 드라이버 설치 가이드입니다.

1. 라즈비안 설치 후, 패키지를 적절한 폴더에 풀어줍니다. (ex, /home/pi/install)

	$ gzip -cd AIMakersKit-DriverPackage.tgz | tar xf -

2. 설치 전에 네트워크가 정상적인 지 확인합니다.

3. 패키지 내부에 쉘 스크립트에 실행 퍼미션이 없으면 추가합니다.

	$ chmod a+x aimk-install.sh after-install.sh

4. “aimk-install.sh”파일을 아래와 같이 실행합니다.

	$ ./aimk-install.sh

5. 인스톨이 완료까지 기다리면 재부팅 합니다..

6. 재부팅이 되면 “after-install.sh" 파일을 아래와 같이 실행합니다

	$ ./after-install.sh

실행 완료 후 재부팅이 되면 정상적으로 음성이 출력되는지 확인합니다.

$ sh /home/pi/.genie-kit/bin/CheckAudio.sh

1번을 다음과 같이 실행한다.

해당 폴더에 압축되어 있는 파일이 압축 해제 되어 있음을 확인할 수 있다.

2번의 네트워크와 관련된 부분은 본인의 경우 오른쪽 상단의 와이파이 아이콘을 클릭하여 와이파이를 잡아 주었다.

3번은 다음과 같이 실행을 했다.

우선 압축이 풀린 해당 페이지로 이동.

그 다음 3번에 해당되는 명령어를 실행한다.

4번 명령어를 실행.

pi@raspberrypi:~/ai-makers-kit-master/driver/AIMakersKit-DriverPackage $ ./aimk-install.sh

This script will install everything needed to use
aimakerkit i2s amplifier

--- Warning ---

Always be careful when running scripts and commands
copied from the internet. Ensure they are from a
trusted source.

Do you wish to continue? [y/N] y

Checking hardware requirements...

Adding Device Tree Entry to /boot/config.txt
dtparam=i2s=on
dtparam=i2c_arm=on
dtoverlay=i2s-mmap

Commenting out Blacklist entry in 
/etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf
blacklist snd_bcm2835

Disabling default sound driver
Package install
Get:1 http://archive.raspberrypi.org/debian stretch InRelease [25.4 kB]
Get:2 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch InRelease [15.0 kB]  
Get:3 http://archive.raspberrypi.org/debian stretch/main armhf Packages [220 kB]
Get:4 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch/main armhf Packages [11.7 MB]
Get:5 http://archive.raspberrypi.org/debian stretch/ui armhf Packages [45.0 kB]
Get:6 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch/contrib armhf Packages [56.9 kB]
Get:7 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian stretch/non-free armhf Packages [95.5 kB]
Fetched 12.1 MB in 28s (419 kB/s)                        
Reading package lists... Done
Reading package lists... Done
Building dependency tree       
Reading state information... Done
The following additional packages will be installed:
  libasound2 libasound2-data
Suggested packages:
  libasound2-plugins libasound2-doc
The following NEW packages will be installed:
  libasound2-dev
The following packages will be upgraded:
  libasound2 libasound2-data
2 upgraded, 1 newly installed, 0 to remove and 411 not upgraded.
Need to get 877 kB of archives.
After this operation, 665 kB of additional disk space will be used.
Get:1 http://archive.raspberrypi.org/debian stretch/main armhf libasound2 armhf 1.1.3-5+rpt4 [441 kB]
Get:2 http://archive.raspberrypi.org/debian stretch/main armhf libasound2-data all 1.1.3-5+rpt4 [173 kB]
Get:3 http://archive.raspberrypi.org/debian stretch/main armhf libasound2-dev armhf 1.1.3-5+rpt4 [262 kB]
Fetched 877 kB in 5s (163 kB/s)          
apt-listchanges: Reading changelogs...
(Reading database ... 122683 files and directories currently installed.)
Preparing to unpack .../libasound2_1.1.3-5+rpt4_armhf.deb ...
Unpacking libasound2:armhf (1.1.3-5+rpt4) over (1.1.3-5+rpi3) ...
Preparing to unpack .../libasound2-data_1.1.3-5+rpt4_all.deb ...
Unpacking libasound2-data (1.1.3-5+rpt4) over (1.1.3-5+rpi3) ...
Selecting previously unselected package libasound2-dev:armhf.
Preparing to unpack .../libasound2-dev_1.1.3-5+rpt4_armhf.deb ...
Unpacking libasound2-dev:armhf (1.1.3-5+rpt4) ...
Setting up libasound2-data (1.1.3-5+rpt4) ...
Setting up libasound2:armhf (1.1.3-5+rpt4) ...
Processing triggers for libc-bin (2.24-11+deb9u1) ...
Setting up libasound2-dev:armhf (1.1.3-5+rpt4) ...

DRV and Script
aimk.sh
asoundrc
CheckAudio.sh
CheckWiFi.sh
KT-GenieKit-I2S.ko
LED_Init.py
MiC-CX20921-Init.py
sample_sound.wav
snd-soc-core.ko
snd-soc-simple-card.ko
snd-soc-simple-card-utils.ko
SPK-AD82011-Init.py
start.mp3

System install complete

After rebooting, after-install.sh should be executed!!
Please, execute after-install.sh on Package

Some changes made to your system require
your computer to reboot to take effect.

Would you like to reboot now? [y/N] 

 리부팅을 실시한다. 리부팅이 안되면 수동으로 실시해도 무방한듯.

부팅이 완료되면 작업하던 폴더로 이동을 한다. 본인의 경우는 "/ai-makers-kit-master/driver/AIMakersKit-DriverPackage/" 이다.

6번 명령어를 실행한다.

pi@raspberrypi:~/ai-makers-kit-master/driver/AIMakersKit-DriverPackage $ sudo ./after-install.sh
Update audio system, sound sample will be played!
Configuring sound output
mv: cannot stat '/home/pi/.asoundrc': No such file or directory
Playing WAVE '/home/pi/.genie-kit/bin/sample_sound.wav' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 44100 Hz, Mono
Simple mixer control 'PCM',0
Simple mixer control 'PCM',0
  Capabilities: volume
  Playback channels: Front Left - Front Right
  Capture channels: Front Left - Front Right
  Limits: 0 - 255
  Front Left: 204 [80%]
  Front Right: 204 [80%]

All done!

System will reboot again

grep: input file ‘/etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart’ is also the output

Some changes made to your system require
your computer to reboot to take effect.

Would you like to reboot now? [y/N] 

여기에서도 y를 눌러서 재부팅을 실시해준다.

여기까지가 Driver를 Install 하는 작업이었다.

- To be continue...

KT AI-MAKER_KET 구성품은 다음과 같다.

가장 중요한 Raspberry Pi 3B(3B+를 권장하지만, 본인은 3B를 보유).

그 Spec은 다음과 같다.

https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-3-model-b/

Specification

The Raspberry Pi 3 Model B is the earliest model of the third-generation Raspberry Pi. It replaced the Raspberry Pi 2 Model B in February 2016. See also the Raspberry Pi 3 Model B+, the latest product in the Raspberry Pi 3 range.

• Quad Core 1.2GHz Broadcom BCM2837 64bit CPU
• 1GB RAM
• BCM43438 wireless LAN and Bluetooth Low Energy (BLE) on board
• 100 Base Ethernet
• 40-pin extended GPIO
• 4 USB 2 ports
• 4 Pole stereo output and composite video port
• Full size HDMI
• CSI camera port for connecting a Raspberry Pi camera
• DSI display port for connecting a Raspberry Pi touchscreen display
• Micro SD port for loading your operating system and storing data
• Upgraded switched Micro USB power source up to 2.5A

BCM2837을 Main Core로 사용하고 있다. BCM2837의 Spec은 다음과 같다.

http://jake.dothome.co.kr/raspberry-hw/

• SoC: BCM2837
  • Silicon die: BCM2710
  • ARM Core
    • CPU Family: ARM Coretex-A53 (64bit ARMv8-A 아키텍처)
    • Quad-core (1.2Ghz)
    • Spupport 40bit physical address
  • GPU Core
    • BCM VideoCore IV @ 300 MHz
  • L1 Cache
    • Instruction Cache
      • 32KB(VIPT, 2 way, 64 bytes per cache line)
    • Data Cache
      • 32KB(PIPT, 4 way, 64 bytes per cache line) with STB(merging STore Buffer)
      • MOESI cache coherent between cores
  • L2 Cache:
    • Unification(I+D) Cache
      • 512KB for ARM(16 way, 64 bytes per cache line)
  •  TLB
    •  micro-TLB
      • micro I-TLB
        • fully-associative 10 entry
      • micro-D-TLB
        • fully-associative 10 entry
    • Unified Main TLB
      • 4-way 512 entry
      • 4-way 64 entry walk cache
      • 4-way 64 entry IPA(Intermediate Physical Address) cache
•  RAM
  • 1GB LPDDR2 (GPU랑 공유)

Raspberry Pi 3B 보드는 USB port를 4개나 갖고 있다. 하지만 여분의 키보드나 마우스가 없을때는 좀 난감하다.

이럴때 사용하는 것이 바로 VNC Viewer이다.

참고로, 여기서는 Raspberry Pi 3B와 PC에 VNC Viewer가 인스톨 되어 있는 것을 가정하여 설명한다.

Raspberry Pi 3B의 ip를 찾는 방법은 다음 2가지가 있다.

1. Raspberry Pi 3B에서 IP 확인하기

Raspberry Pi 3B의 CMD 창을 열고 다음과 같이 입력을 한다.

vncserver -geometry 1280x1024

입력 후 다음과 같이 제일 밑에 IP 주소가 하나 뜬다(참고로, 하기 그림은 다른 IP 설정을 가져온 것이라 참고만하면 된다).

참고로, 하기 붉은색 사각형 안에 숫자가 IP이며, ":2"는 앞의 파란색 raspberrypi:2에서의 2와 같다.

숫자 2의 의미는 VNC Server의 2번째 창이라는 의미로 보여진다.

2. PC에서 CMD창으로 IP 확인하기

이 경우는 Raspberry Pi 3B가 LAN 망에 연결이 되어있어야 한다.

PC에서 CMD창을 열고 하기 명령어를 입력한다.

ping -4 raspberrypi.local

아래와 같이 붉은 상자 안에 IP가 표시되는 것을 알수 있다.

이상 위의 2가지 방법 중 하나로 Raspberry Pi 3B의 주소를 찾아내면 된다. 참고로, #2의 방법을 사용하더라도, #1에서의 vncserver를 Raspberry Pi 3B의 CMD 창에 입력하여 vncserver를 실행해줘야한다.

찾아낸 Raspberry Pi 3B의 주소이므로, PC에서 VNC View를 실행하여 이 주소를 입력하면 된다.

VNC Viewer를 다운로드 하여 인스톨 하는 방법은 많은 곳에서 설명을 하고 있기 때문에 Pass~

이미 설치한것을 가정하고, VNC Viewer를 실행한다.

그리고 주소창에 아까 확인 했던 Raspberry Pi 3B의 IP 주소를 입력한다. 본인의 경우는 192.168,0.6:1 되시겠다.

그 다음 Enter를 입력하면 "identify Check" 창이 뜨는데 과감히 Continue를 눌러서 진행.

Username과 Password를 입력하는 팝업 창이 뜬다.

Raspberrian을 설치 후 아무 변경도 하지 않았다면, Username과 Password는 디폴트 값인 pi와 raspberry를 입력하면 된다.

정상적으로 아래와 같은 화면이 뜬다.

자, 그 다음 Raspberry Pi 3B가 부팅할때 마다 자동으로 VNC Server를 설정하게 해야 한다. 이 설정을 하지 않으면, 매번 키보드를 연결하여 Raspberry Pi 3B의 CMD에 vncserver("vncserver -geometry 1280x1024"를 입력)를 입력하여 실행해줘야 한다.

vncserver 자동 실행 설정을 위해 하기 명령어를 입력한다.

$ cd /home/pi
$ cd .config
$ mkdir autostart
$ cd autostart
$ nano tightvnc.desktop

그후 tightvnc.desktop 파일에 하기의 내용을 입력한 후 "Ctrl+o"를 입력하여 write 후 "Ctrl+x"를 입력하여 exit하면 된다.

[Desktop Entry]
Type=Application
Name=TightVNC
Exec=vncserver :1
StartupNotify=false

참고로, 4번째 라인의 ":1" 숫자는 위의 "1. Raspberry Pi 3B에서 IP 확인하기" 에서 그림 안의 파란색 사각형 숫자와 동일하게 기입하면 된다.

CMD 창에서 reboot를 입력하고 리부팅을 하면 이후에 PC에서 정상적으로 VNC viewer를 통해 Raspberry Pi 3B를 access 할 수 있다.

- 끝

Prologue

참고로, 이 글은 오래전에 쓴 글인데, 실패한 작업이기에 비공개로 놓아 두었다가, 똑같은 작업을 하고 있는 분들에게 조금이라도 도움(?)을 줄 수 있지 않을까라는 생각에 뒤늦게 공개 전환을 합니다.

BBB에 안드로이드 Pre-image를 쉽게 올려서 성공한 글은 바로 밑에 글을 참고하세요~~~!!!

2019/12/02 - [안드로이드 임베디드/Android for the BeagleBone Black] - Beaglebone Black에 Android 이미지 올리기

BeagleBone Black 안드로이드 Pre-image 올리기 (실패...)

안드로이드 소스를 컴파일 하기 전에, 이미 만들어져 있는 안드로이드 Pre-image를 올려보려고 한다.

http://processors.wiki.ti.com/index.php/BeagleBone-Android-DevKit_Guide#Preparation_of_SD_card

위의 문서를 차근 차근 따라서하면 쉽게 이미지를 얻을 수 있다.

BeagleBone Black용 pre-image는 http://software-dl.ti.com/dsps/dsps_public_sw/sdo_tii/TI_Android_DevKit/TI_Android_GingerBread_2_3_4_DevKit_2_1_1/exports/BeagleBone.tar.gz 

를 통해서 얻을 수 있다.

그렇게 받은 압축 파일을 다음과 같이 압축해제 한 후, mkmmc-android.sh 파일을 실행하면 파티션을 3개로 만든 후 

1. boot - Boot Images (Boot Loaders, Boot Script and Kernel)
2. rootfs - File system (Android GingerBread 2.3.4)
3. data - Media Clips (Audio, Video and Images)

위의 3가지 이미지를 각각의 파티션에 복사하는 일을 한다.

그에 대한 명령어는 다음과 같다.

여기서 <device>는 MicroSD 카드를 끼웠다가 뺐을때 "lsblk" 명령어를 써서 다른 부분을 체크하여 MicroSD에 맞는 device 이름을 넣어주면 된다.

참고로, 본인은 MicroSD 카드가 sdb로 인식이 되기 때문에 다음과 같이 명령어를 완성하여 입력하였다.

그런데 mkmmc-android.sh 파일을 실행할때 다음과 같은 문제점이 발생한다는 것이다.

Error의 내용을 보니 파티션이 제대로 나눠지지 않아서 발생하는 문제이다.

참고로, TI 홈페이지에 본인과 동일한 문제점을 갖고 있던 사람이 Q&A를 한 내용이 있어서 발췌를 해본다.

BegleboardXM용 sh 파일을 사용하여 문제가 해결되었다고 하는데, 나는 왜 안될까? 아마도 SD 카드에 따라서 문제가 발생하는거 같다.

https://e2e.ti.com/support/legacy_forums/embedded/android/f/509/t/72783

그래서 해결점은 단 하나. 직접 MicroSD 카드 파티션을 3개로 나누는 것이다.

각 파티션의 용량은 각 파티션에 들어갈 파일 크기 보다 크게만 잡을 것이다.

다운로드 받은 후 압축을 해제했던 준비된 파일의 용량을 다음과 같이 확인했다.

그리고 이미지를 만들때 사용할 mkmmc-android.sh 파일의 아래 내용을 참고하면 각각의 파티션 sdb1/sdb2/sdb3에 어떤 파일이 적재될 것인지를 판단 할 수 있어서, 그것을 참고로 파티션의 크기를 결정한다.

위의 내용을 통해서 $S2가 Boot_Images/MLO, $S3가 Boot_Images/u-boot.... 임을 확인할 수 있다.

이것을 참고로 mkmmc-android.sh 파일의 하기 내용도 파악하기가 쉽다.

mkmmc-android.sh 파일을 분석하여 다음과 같이 정리가 가능하다.

1. sdb1 - MLO / u-boot.img / uImage / uEnv.txt 그리고 START_HERE가 저장 되며 전체 용량은 4.7MB이다.
2. sdb2 - $6(Filesystem/rootfs*)이 추가 되는데 tar jxvf로 압축을 풀고 추가가 된다. 압축해제 후 용량은 88.2MB이다.
3. sdb3 - Media_Clips가 추가되며 전체 용량은 137.1MB이다.

Window에서 DISKPART를 이용하여 MicroSD 카드의 READONLY 속성을 해제하고 기존에 있던 Partition을 모두 지웠다.

그 다음 Ubuntu에서 CParted라는 프로그램을 이용하여 다음과 같이 MicroSD 카드의 파티션을 나누었다.

작업을 마친후 Terminal에서 lsblk 명령어를 이용하여 다시 한번 확인을 해본다.

정상적으로 MicroSD 내부가 sdb1/sdb2/sdb3... 로 파티션이 잘 나눠진것을 확인 할 수 있다.

이제 mkmmc-android.sh 파일에서 파티션을 나누는 부분과 파일 시스템을 만드는 부분을 삭제하고 실행해 본다.

다시 경로를 변경한 후에 sh 파일을 다음과 같이 실행을 하면 정상적(?)으로 copy가 되는 것을 확인 할 수 있다.

위의 umount error는 크게 신경쓰지 않아도 될것 같다.

lsblk 명령어를 이용하여 확인을 해보면 sdb1/sdb2/sdb3이 각각 /media/mskim/boot, /media/mskim/rootfs/, /media/mskim/data로 마운트 되어있다.

실제 해당 폴더로 이동하여 파일이 있는지를 다음과 같이 확인했고, 정상적으로 이미지가 다 들어 있는 것을 확인 했다.

자... 이제 운명의 시간이다.

Beaglebone Black에 MicroSD 카드를 삽입하여 확인을 할 것이다.

그 전에, UART 통신을 하기 위해서 케이블을 보드에 삽입하고, 그 다음 Micro HDMI 케이블을 보드와 TV에 연결을 했다.

MicroSD 카드를 삽입하고 나서 보드 전원을 공급하기 위해 Micro USB 케이블을 PC와 보드사이에 연결을 했다.

아니 이게 웬걸... 아무리 기다려도 정상적으로 부팅이 되지 않는다. 그동안 이 작업을 위해 많은 시간을 투자 했건만, 한마디로 실패다.

그나마 배운게 있다면 안드로이드 image는 아래와 같이 구성된다는거..

1. boot - Boot Images (Boot Loaders, Boot Script and Kernel)
2. rootfs - File system (Android GingerBread 2.3.4)
3. data - Media Clips (Audio, Video and Images)

2번까지가 유의미한 것이고, 3번은 테스트를 위해 필요한 데이터들이라고 보면 되겠다.

무엇이 잘못된 것인지 시간이 있을 때 다시 한번 일련의 작업들을 찬찬히 들여다 봐야겠다.

이상한 점이 있다면 #1의 Boot쪽에 Kernel 사이즈가 너무 작다는 거...

- 끝.

GPIO 코드 컴파일(Build)

이제 실제 앱을 이용하여 BBB의 GPIO를 컨트롤해보자.

이전 글에서 만들었던 안드로이드 프로젝트 대신에 이미 구현이 되어 있는 첨부 파일을 사용할 것이다.

이 첨부 파일 안에 라이브러리는 이전 글에서 만들었던 것과 동일한 so 파일이 담겨져 있다. 첨부 파일을 다운로드 받고 적당한 위치에 압축을 풀고 Eclipse ADT를 실행한다.

1. 'File' → 'Import'를 선택하고, 

2. 'Android' → 'Existing Android Code Into Workspace'를 선택 한 후, 'Next'를 누른다.

3. 하기 빨간 네모 안 'Browse'를 선택하여, 압축을 해제한 폴더 'gpio'를 클릭 한 후 '폴더선택' 버튼을 누른다.

4. 'Finish' 버튼을 눌러 끝낸다.

이제 프로젝트를 Build 하기 위해서 "gpio에서 오른쪽 클릭" → 'Run As' → 'Android Applicaiton' 선택.

하지만, 보기 좋게 Error 발생.

이 Error에 대해서 검색을 해보니 다음과 같이 해결 방안을 찾을 수 있었다.

https://m.blog.naver.com/kkson50/221208277244

그래서 Eclipse에서 'Window → Android SDK Manager'를 실행.

Android SDK Build-tools 25.0.3을 체크하고 'install 1 package'를 실시.

Accept License를 체크하고 Install 버튼을 누른다.

인스톨을 마친 이후에 Eclipse SDK가 위치한 폴더로 이동 후 build-tools\25.0.3\lib\dx.jar 파일을 복사하여 build-tools\29.0.2\lib\dx.jar 파일을 대체 하도록 덮어 씌우기를 한다.

그 다음 다시 build를 실시하면 정상적으로 build가 완료된다.

그러나 Android Virtual Device(ADB)에서 다음과 같이 문제 발생. 우리가 만든 gpio 앱이 정지되었다.

이 문제는 ADB 설정시 Intel CPU로 셋팅을 해서 발생한 문제이다. 그래서 ARM CPU로 변경하였다.

그리고 다시 build 하면 정상적으로 GPIO 앱이 화면에 display 되는 것을 확인할 수 있다.

여기까지 컴파일(build)한 GPIO 코드가 Emulator에서 잘 동작하는 것을 확인했다.

GPIO 앱을 BeagleBone Black에 넣기

이제, BBB에 컴파일 하고 만들어진 앱(apk)를 넣는 일만 남았다.

넣는 방법은 이전에 hacktHAL을 BBB에 넣었던 것과 동일하게 ADB를 사용하는 것이다.

참고로, 하기 글을 참고하면 hacktHAL을 BBB에 어떻게 넣었는지 확인 할 수 있다.

2019/12/12 - [안드로이드 임베디드/Android for the BeagleBone Black] - Window10에서 ADB Tool을 이용하여 PacktHAL files을 동작하는 Beaglebone Black(BBB)에 넣기

다음과 같은 순서로 실행을 하면 BBB에 adb 명령어를 이용하여 생성한 앱 즉, .apk 파일을 BBB에 넣을 수 있다.

1. 컴파일 후 생성된 .apk 파일을 확인한다. 안드로이드 프로젝트 안에 \gpio\bin 폴더 안에 있을 것이다. 본인의 경우는 하기 그림과 같이 확인 가능했다.

2. Window에서 CMD 창을 열고 adb.exe가 있는 파일로 경로를 변경 한다.

3. BBB 보드를 USB로 PC와 연결한 후 정상적으로 연결되어 adb 명령어를 사용할 수 있는지 다음과 같이 adb devices 명령어를 입력하여 확인 한다.

4. 정상적으로 BBBANDROID가 확인이 되었다면, adb install -d 명령어를 이용하여 #1의 경로에 있는 gpio.apk 파일을 BBB의 Android system에 install 한다.

adb install -d D:\02_Dev_Tools\01_Android\eclipse_workspace\gpio\bin\gpio.apk

위와 같이 Success가 보여진다면, 앱이 정상적으로 BBB에 install 되었다는 것이다.

실제로 BBB를 HDMI 케이블을 이용하여 모니터에 연결 하였을때 메인 화면에 gpio 앱이 깔려 있음을 확인 할 수 있었다.

그리고 마우스를 BBB에 연결하여 gpio 앱을 실행을 하면 다음과 같이 보여진다.

실제로 마우스로 Turn light on을 클릭하면 GPIO30인 P9의 11번 핀이 High로, Turn light off를 클릭하면 Low로 변경되는 것을 확인할 수 있었다.

- 끝.

Overview

바로 이전 글에서 ADB로 hacktHAL 관련 파일을 BBB에서 구동되는 Android image에 넣고, ADB Shell을 이용하여 GPIO를 컨트롤해보았다.

2019/12/18 - [안드로이드 임베디드/Android for the BeagleBone Black] - BeagleBone Black에서 GPIO Control 하기

이번에는 제목 그대로 Eclipse ADT를 이용하여 실제 Android App을 만들어 BegaleBone Black(BBB)의 GPIO를 컨트롤 하려고 한다.

지난번과 동일하게 Header P9의 핀11(P9.11)과 핀13(P9.13)을 각각 Mode7 설정으로 GPIO30과 GPIO31로 사용할 예정이다.

GPIO를 Control 하기위해서는 PacktHAL(muxed GPIO)을 안드로이드앱에 포함시키는 작업을 해야한다. 그러기위해서는 PacktHAL은 공유된 라이브러리로 .apk 파일 안에 앱과 함께 넣어져야 하며, 공유된 라이브러리로 PacktHAL을 만들려면  java code와는 별도로 분리하여 build를 실행해야 한다.

즉, PacktHAL code는 C native code로 구현됐기에, Android NDK 내부에 제공된 특정 hardware architecture(ARM) Tool chain을 이용하여 build 된다.

참고로, 이렇게 build된 C native code는 Java Native Interface(JNI)를 통해 앱의 Java code에 의해 호출이된다. JNI는 C 데이터 타입을 Java 데이터 타입으로 또는 그 반대로 번역을 해주는 역할을 한다.

Android NDK 다운로드

PacktHAL code를 컴파일 하기 전에, Android NDK를 다음 링크를 이용하여 Download 받아야 한다.

https://developer.android.com/ndk/downloads?hl=ko

링크가 걸린 페이지를 열고, 제일 밑으로 가면 이전 Version의 NDK를 다운로드 받을 수 있다. 하기의 빨간 네모 안 참고.

최신 버젼이 아닌 이전 버젼을 다운로드 받으려는 이유는, NDK r17 부터 armeabi(ARM v5) 지원을 중단했기 때문이다.

우리가 사용 할 BBB의 Arm core에 대한 지원이 되지 않기때문에, 이전 버젼을 다운받는 것이다.

여튼, 'NDK 자료실'을 클릭하면 하기와 같이 빨간색 네모 안의 '약관에 동의합니다'를 선택한다.

그러면, 여러가지 버젼을 다운 받을 수 있는 곳으로 이동한다. 여기서 본인은 Window10용 Android NDK, 버전 15c를 다운 받았다.

Download 받은 압축된 파일을 PC의 적당한 곳에 풀어 놓았다.

NDK 압축을 해제한 폴더에 SPI 드라이버에 대한 Header 파일을 넣어 두어야 한다. 해당 Header 파일은 첨부 파일로 넣어 두었으니 참고하면 되겠다.

SPI에 대한 Header 파일을 NDK가 깔려있는 위치에서(본인은 'D:\02_Dev_Tools\01_Android\android-ndk-r15c' 이다) 서브 디렉토리인 다음과 같은 경로로 옮기면 된다.

NDK가 있는 폴더\android-19\arch-arm\usr\include\linux

참고로, android-19를 사용하는 이유는 BBB에 올라가 있는 Android version이 Kitkat이고 그에 대한 API Level이 19이기 때문이고, arch-arm인 이유는 BBB의 CPU core가 ARM이기 때문이다.

정상적으로 잘 따라 했다면, linux 폴더에 spi 폴더가 생성이되고, spi 폴더 안에 spidev.h 파일이 있을 것이다.

PacktHAL 컴파일

자, 이제 PacktHAL code를 컴파일 하고, 그리고 나서 라이브러리 형태로 앱에 포함하는 것을 연습해 보겠다.

1. eclipse를 열어 'File → New → Android Application Project'를 선택하여 새로운 프로젝트를 하나 만들고, 그 프로젝트 경로를 잘 숙지한다. 본인은 경우는 그 경로는 'D:\02_Dev_Tools\01_Android\eclipse_workspace\myapp\jni'이다.

2. PacktHAL 폴더 안에 jni 폴더를 복사하여 #1에서 만든 프로젝트 경로에 붙여 넣기 한다. 참고로 jni 폴더는 첨부 파일로 넣어 두었으니 참고하면 되겠다. 또 참고로, jini 폴더 안에 있는 파일은 하드웨어를 access하기 위해 만든 c파일들이다.

3. Window에서 CMD 창을 열고 #1에서의 프로젝트 경로로 이동 한후, #2에서 복사한 jni 폴더로 이동을 한다.

4. 해당 디렉토리에서 Andorid NDK를 이용하여 PacktHAL을 빌드한다. 빌드하는 방법은 Android NDK 경로에 있는 ndk-build를 호출하면 된다. 따라서 본인의 경우는 ndk-build가 있는 경로가 'D:\02_Dev_Tools\01_Android\android-ndk-r15c\ndk-build"이므로, 하기와 같이 입력을 하였다.

이제 컴파일이 제대로 되었는지 확인을 해보자.

안드로이드 프로젝트를 생성한 폴더에서 'libs' 폴더를 들어가 보면 여러 개의 폴더가 생성된 것을 알수가 있다. 눈치가 빠른 사람이라면 우리가 jni를 NDK로 컴파일 할때 나온 메세지들과 관련된 폴더들이라는 것을 알 수 있을 것이다.

우리 Target board인 BBB에 해당 되는 TArget은 'ameabi'이므로, 그 폴더에 들어가서 'libpacktHAL.so' 파일이 하기와 같이 정상적으로 생성되었는지를 확인하면 된다.

이 라이브러리를 Android Project에 넣어 사용하면, 실제 안드로이드 앱에서도 라이브러리 안에 jni 폴더의 c 파일들을 이용하여 하드웨어를 제어 할 수 있게된다.

- 계속...

하기와 같이 지난 번에 Window10에서 ADB를 이용하여 BeagleBone Black(BBB)에 PacktHAL 파일들을 넣었다.

2019/12/12 - [안드로이드 임베디드/Android for the BeagleBone Black] - Window10에서 ADB Tool을 이용하여 PacktHAL files을 동작하는 Beaglebone Black(BBB)에 넣기

정상적으로 PacktHAL을 BBB에 넣었다면, ADB Shell을 이용하여 PacktHAL에 의해 output으로 설정된 GPIO30을 컨트롤 할 수 있다.

아래 BeagleBoard Manual(https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/BBB_SRM.pdf)에서 발췌한 P9 connector에 대한 자료에서 보듯이, GPIO30은 BBB 보드의 P9 connector에서 11번 핀이다(P9.11).

이제, Eclipse에서 사용하는 ADB.exe가 위치한 경로를 파악한다. 본인의 경우는 경로가 D:\02_Dev_Tools\01_Android\eclipse_SDK\platform-tools이다.

윈도우에서 CMD 창을 열고 ADB.exe가 위치한 경로로 이동한 후, BBB를 USB케이블로 PC와 연결한다.

BBB가 정상 부팅이 된 후, 아까 열었던 윈도우 CMD 창에서 하기와 같이 adb devices를 입력하여 현재 연결된 Android 기기를 검색한다.

BBB가 정상적으로 연결되었다면, 위의 그림과 같이 adb devices 명령어로 BBB가 검색이 될 것이다.

이제 준비는 마쳤고, 다음과 같은 순서로 명령어를 입력하면 된다.

   1. adb shell 을 입력한다.

$adb shell

   2. BBB의 gpio30 폴더로 이동한다.

root@beagleboneblack:/ # cd /sys/class/gpio/gpio30

3. echo CMD를 이용하여 강제로 GPIO30을 1(High)로 셋팅 한 후, 0(Low)로 셋팅 한다.

root@beagleboneblack:/ # echo 1 > value

root@beagleboneblack:/ # echo 0 > value

실제로 P9 커넥터의 11번 핀(GPIO30)이 default value인 Low에서 High로 셋팅되고, 그다음 다시 Low로 가는 것을 오실로스코프로 확인할 수 있었다.

참고로, PacktHAL에 의해 GPIO31은 input으로 설정이 되어 있으며, 다음 명령어를 사용하면 GPIO31의 값을 읽을 수 있다.

root@beagleboneblack:/ # cat value

- 끝.

참고로, HAL의 다양한 부분들은 전형적으로 C/C++로 만들어졌고 각각의 디바이스 밴더는 HAL을 구현하는데 책임이있다고 한다(?)....

전형적인 완전한 HAL을 생성하는 방법은 다음과 같다.

1. 하드웨어를 컨트롤하기 위한 Linux kernel device driver를 개발 또는 확인한다.
2. 그 driver의 환경을 설정하고 예시를 하는 Device Tree Overlay를 만든다.
3. 그 Kernel device driver와 인터페이스 하는 user space libarary를 개발한다.
4. userspace library를 위한 JNI binding을 개발한다.
5. 하드웨어와 인터페이를 위한 JIN binding을 사용하는 Android manager를 개발한다.