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Raspberry Pi に USB 外付けディスク接続時の電源について少し確認

2013-12-14 09.10.14

Raspberry Pi 単体(Type B)では、 5V / 700 ～ 1200mA 使うと FAQ に書かれています。また USB 接続の電源供給も追加で必要です。今回は 5V/2A の AC アダプタから電源供給した状態で、外付け USB HDD 接続が大丈夫か確認します。

測定する理由は、Raspberry Pi の電源入力に使っている Micro タイプの USB コネクタにはポリスイッチが付いてます。USB 機器にたくさん電流流れた場合の機器保護のためヒューズの役割りをします。ここで、どれだけ電圧下るかの確認。

USB コネクタ(AC アダプタ)の電圧は 5.04V で、ポリスイッチ経由後の電圧は 4.7V にまで下っていました。USB HDD は電源が入った状態ですが、特にアクセスなどは発生させていない状態です。その後 4.84V 程度の数値になり、USB HDD 抜去で 4.96V くらいです。CPU は 5V から作られた 3.3V 2.5V 1.8V などの電源で動きますが、電流増加に伴なうポリスイッチの電圧降下でマイコンの電源供給も不安定になる可能性が無いとはいいきれません。また直接 5V 供給する USB 機器も動作不安定になる可能性はあります。

外付け USB HDD などを接続する場合は、電源供給はマイクロ USB コネクタからでは無く、ヘッダピンの 5V ピンに直接印加するのが良いようです。

肝心の USB HDD は一昔前の Linux と違い、ExFAT でフォーマットしてたものも一発で認識。本当何もしなくても動きますわ

Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 2.931728] usb 1-1.1: new high-speed USB device number 3 using dwc_otg
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 3.052103] usb 1-1.1: New USB device found, idVendor=0424, idProduct=ec00
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 3.060533] usb 1-1.1: New USB device strings: Mfr=0, Product=0, SerialNumber=0
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 3.072235] smsc95xx v1.0.4
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 3.136671] smsc95xx 1-1.1:1.0: eth0: register ‘smsc95xx’ at usb-bcm2708_usb-1.1, smsc95xx USB 2.0 Ethernet, b8:27:eb:1a:39:2e
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 3.231759] usb 1-1.3: new high-speed USB device number 4 using dwc_otg
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 3.356719] usb 1-1.3: New USB device found, idVendor=1759, idProduct=5000
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 3.365777] usb 1-1.3: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 3.374751] usb 1-1.3: Product: MassStorage Device
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 3.381050] usb 1-1.3: Manufacturer: USB 3.0
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 3.386824] usb 1-1.3: SerialNumber: 57RHT0PXT
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 3.402229] scsi0 : usb-storage 1-1.3:1.0
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.402986] scsi 0:0:0:0: Direct-Access TOSHIBA MK1637GSX 0100 PQ: 0 ANSI: 4
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.416455] sd 0:0:0:0: [sda] 312581808 512-byte logical blocks: (160 GB/149 GiB)
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.452626] sd 0:0:0:0: [sda] Write Protect is off
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.469293] sd 0:0:0:0: [sda] Mode Sense: 03 00 00 00
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.470619] sd 0:0:0:0: [sda] No Caching mode page present
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.485990] sd 0:0:0:0: [sda] Assuming drive cache: write through
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.509502] sd 0:0:0:0: [sda] No Caching mode page present
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.527791] sd 0:0:0:0: [sda] Assuming drive cache: write through
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.547532] sda: sda1
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.563232] sd 0:0:0:0: [sda] No Caching mode page present
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.570299] sd 0:0:0:0: [sda] Assuming drive cache: write through
Dec 13 09:41:19 raspberrypi kernel: [ 4.596509] sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI disk

root@raspberrypi:/home/pi# fdisk /dev/sda

Command (m for help): p

Disk /dev/sda: 160.0 GB, 160041885696 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 19457 cylinders, total 312581808 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x3a3764b0

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 8 312581807 156290900 7 HPFS/NTFS/exFAT

Command (m for help): q

Raspberry Pi の IP アドレスを DHCP から固定に変更

2013-12-13 09.14.40

Raspberry Pi の Ethernet のデフォルトは DHCP でアドレス取得ですが、家の光ルーターの DHCP サーバーには、払出しするアドレス範囲の設定はありますが、MAC アドレスで IP アドレス割り当てるという機能がありません。

ということで、Raspbrry pi 側のネットワーク設定用のファイルを DHCP の設定から固定 IP の設定に変更します。Linux なので /etc/network/interfaces の修正です。 

pi@raspberrypi:~$ sudo bash
root@raspberrypi:/home/pi# cd /etc/network/
root@raspberrypi:/etc/network# vi interfaces

---------------------------------------------------------------------------------
auto lo

iface lo inet loopback

#iface eth0 inet dhcp  ← dhcp の行をコメントにして、static の設定を追加
iface eth0 inet static
address 192.168.24.188
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.24.1
network 192.168.24.0
broadcast 192.168.24.255

allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet manual
wpa-roam /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
iface default inet dhcp
~
~
~
~
~
~
~
"interfaces" 16 lines, 308 characters
---------------------------------------------------------------------------------

root@raspberrypi:/etc/network# reboot     ← 編集おわったらリブート

2013-12-13 09.33.23

有線 LAN の接続出来る場所が居間の光回線設備付近のみなので、5V の電源確保次第ここらへんにポン置きしとく予定。なにもひらめかなかったら USB HDD 差して簡易 SAMBA サーバーになってしまう予定。これで Si4735 ラジオモジュール i2c 制御もいいですかねぇ。

Raspberry Pi が届きました。

2013-12-07 14.05.34

先日 IN-9 VU メーターキットの部品補充で RS オンラインの Web サイトにログインしたついでで、この Raspberry Pi のマイコンボードも一緒にカートへ。今回は Type B というポートの多いほうを買いました。

2013-12-07 14.06.35

  • マイクロUSB(電源)
  • 26ピンのヘッダ(各種 GPIO とか電源?)
  • フラットケーブルのコネクタ × 2
  • RCA コンポジット出力
  • 3.5φ ステレオジャック
  • USB2.0 × 2
  • Ethernet
  • HDMI

などが搭載されていて SD カードに入れた OS が動きます。Debian 系の Linux のようなネーミングの OS も本家 Web にあったので基本的なコマンドは使えそうです。問題は OS のファイルシステムが SD カード上に存在するので、まぁいつ SD カードの中身が駄目になってもいいような感じで遊び目的で使うことくらいですかね

何種類か OS イメージがあって、最初の起動時に必要なものがよくわかっていないので電源投入はもうちょっと後です。シリアルコンソールで最初の設定出来るとありがたい。なんでかというと、家の PC はデスクトップも含めて無線 LAN のため。とにかくなんらかの形でログインして Ether の IP アドレス固定で設定してあげられたら、居間にある光ルーターに接続して放置 & TeraTerm でログイン出来るのでそこまで行けば楽かなと

2013-12-07 16.32.50

— 夕方追記 —
Raspberry Pi のオフィシャルサイト から、Raspbian という Debian 系の配布をダウンロード。ついでに Win32DiskImager というのもダウンロード。Raspbian は OS で、Win32DiskImager は dd コマンドの Windows 版みたいなやつです。ダウンロードした OS のイメージを展開して、Win32DiskImager で SD カードに書くだけです。Chrome のブラウザを普段使っていますが、デバイスを掴むので終了させないと Win32DiskImager がエラー吐いて動きませんでした。

2013-12-07 17.10.27

Raspberry Pi の GPIO ポートは 3.3V なので、USART のポートも 3.3V で使用するのが安心です。手持ちの USB シリアル変換のうち、秋月さんとこの ＦＴ２３２ＲＬ　ＵＳＢシリアル変換モジュール が、ジャンパ差し替えですぐ IO 電圧変更出来るので、こいつを使用してシリアルコンソール接続と。115200bps/8bit/none で接続すれば OK です。boot もサクっと動いて問題なしです。

Uncompressing Linux… done, booting the kernel.
[ 0.000000] Booting Linux on physical CPU 0
[ 0.000000] Initializing cgroup subsys cpu
[ 0.000000] Linux version 3.6.11+ (dc4@dc4-arm-01) (gcc version 4.7.2 20120731 (prerelease) (crosstool-NG linaro-1.13.1+bzr2458 – Linaro GCC 2012.08) ) #538 PREEMPT Fri Aug 30 20:42:08 BST 2013
[ 0.000000] CPU: ARMv6-compatible processor [410fb767] revision 7 (ARMv7), cr=00c5387d
[ 0.000000] CPU: PIPT / VIPT nonaliasing data cache, VIPT nonaliasing instruction cache
[ 0.000000] Machine: BCM2708
[ 0.000000] cma: CMA: reserved 16 MiB at 1b000000
[ 0.000000] Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback
[ 0.000000] Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on. Total pages: 113792
[ 0.000000] Kernel command line: dma.dmachans=0x7f35 bcm2708_fb.fbwidth=656 bcm2708_fb.fbheight=416 bcm2708.boardrev=0xe bcm2708.serial=0x681a392e smsc95xx.macaddr=B8:27:EB:1A:39:2E sdhci-bcm2708.emmc_clock_freq=100000000 vc_mem.mem_base=0x1ec00000 vc_mem.mem_size=0x20000000 dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 kgdboc=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait
[ 0.000000] PID hash table entries: 2048 (order: 1, 8192 bytes)
[ 0.000000] Dentry cache hash table entries: 65536 (order: 6, 262144 bytes)
[ 0.000000] Inode-cache hash table entries: 32768 (order: 5, 131072 bytes)
[ 0.000000] Memory: 448MB = 448MB total
[ 0.000000] Memory: 432220k/432220k available, 26532k reserved, 0K highmem
[ 0.000000] Virtual kernel memory layout:
[ 0.000000] vector : 0xffff0000 – 0xffff1000 ( 4 kB)
[ 0.000000] fixmap : 0xfff00000 – 0xfffe0000 ( 896 kB)
[ 0.000000] vmalloc : 0xdc800000 – 0xff000000 ( 552 MB)
[ 0.000000] lowmem : 0xc0000000 – 0xdc000000 ( 448 MB)
[ 0.000000] modules : 0xbf000000 – 0xc0000000 ( 16 MB)
[ 0.000000] .text : 0xc0008000 – 0xc04ef844 (5023 kB)
[ 0.000000] .init : 0xc04f0000 – 0xc05111f0 ( 133 kB)
[ 0.000000] .data : 0xc0512000 – 0xc0546560 ( 210 kB)
[ 0.000000] .bss : 0xc0546584 – 0xc05ef738 ( 677 kB)
[ 0.000000] SLUB: Genslabs=13, HWalign=32, Order=0-3, MinObjects=0, CPUs=1, Nodes=1
[ 0.000000] NR_IRQS:330
[ 0.000000] sched_clock: 32 bits at 1000kHz, resolution 1000ns, wraps every 4294967ms
[ 0.000000] Console: colour dummy device 80×30
[ 0.000000] console [tty1] enabled
[ 0.000971] Calibrating delay loop… 697.95 BogoMIPS (lpj=3489792)
[ 0.060124] pid_max: default: 32768 minimum: 301
[ 0.060613] Mount-cache hash table entries: 512
[ 0.061431] Initializing cgroup subsys cpuacct
[ 0.061487] Initializing cgroup subsys devices
[ 0.061520] Initializing cgroup subsys freezer
[ 0.061549] Initializing cgroup subsys blkio
[ 0.061693] CPU: Testing write buffer coherency: ok
[ 0.062013] hw perfevents: enabled with v6 PMU driver, 3 counters available
[ 0.062153] Setting up static identity map for 0x3a5238 – 0x3a5294
[ 0.063626] devtmpfs: initialized
[ 0.075109] NET: Registered protocol family 16
[ 0.081524] DMA: preallocated 4096 KiB pool for atomic coherent allocations
[ 0.082598] bcm2708.uart_clock = 0
[ 0.083959] hw-breakpoint: found 6 breakpoint and 1 watchpoint registers.
[ 0.084013] hw-breakpoint: maximum watchpoint size is 4 bytes.
[ 0.084049] mailbox: Broadcom VideoCore Mailbox driver
[ 0.084139] bcm2708_vcio: mailbox at f200b880
[ 0.084251] bcm_power: Broadcom power driver
[ 0.084289] bcm_power_open() -> 0
[ 0.084313] bcm_power_request(0, 8)
[ 0.584999] bcm_mailbox_read -> 00000080, 0
[ 0.585036] bcm_power_request -> 0
[ 0.585061] Serial: AMBA PL011 UART driver
[ 0.585184] dev:f1: ttyAMA0 at MMIO 0x20201000 (irq = 83) is a PL011 rev3
[ 0.916669] console [ttyAMA0] enabled
[ 0.940914] bio: create slab at 0
[ 0.945813] SCSI subsystem initialized
[ 0.949874] usbcore: registered new interface driver usbfs
[ 0.955466] usbcore: registered new interface driver hub
[ 0.961058] usbcore: registered new device driver usb
[ 0.967393] Switching to clocksource stc
[ 0.971687] FS-Cache: Loaded
[ 0.974841] CacheFiles: Loaded
[ 0.989791] NET: Registered protocol family 2
[ 0.995070] TCP established hash table entries: 16384 (order: 5, 131072 bytes)
[ 1.002799] TCP bind hash table entries: 16384 (order: 4, 65536 bytes)
[ 1.009584] TCP: Hash tables configured (established 16384 bind 16384)
[ 1.016184] TCP: reno registered
[ 1.019436] UDP hash table entries: 256 (order: 0, 4096 bytes)
[ 1.025331] UDP-Lite hash table entries: 256 (order: 0, 4096 bytes)
[ 1.031974] NET: Registered protocol family 1
[ 1.036845] RPC: Registered named UNIX socket transport module.
[ 1.042890] RPC: Registered udp transport module.
[ 1.047613] RPC: Registered tcp transport module.
[ 1.052357] RPC: Registered tcp NFSv4.1 backchannel transport module.
[ 1.059472] bcm2708_dma: DMA manager at f2007000
[ 1.064247] bcm2708_gpio: bcm2708_gpio_probe c051fdf8
[ 1.069698] vc-mem: phys_addr:0x00000000 mem_base=0x1ec00000 mem_size:0x20000000(512 MiB)
[ 1.078895] audit: initializing netlink socket (disabled)
[ 1.084490] type=2000 audit(0.940:1): initialized
[ 1.216876] VFS: Disk quotas dquot_6.5.2
[ 1.221122] Dquot-cache hash table entries: 1024 (order 0, 4096 bytes)
[ 1.230300] FS-Cache: Netfs ‘nfs’ registered for caching
[ 1.236942] NFS: Registering the id_resolver key type
[ 1.242197] Key type id_resolver registered
[ 1.246401] Key type id_legacy registered
[ 1.250751] msgmni has been set to 876
[ 1.256731] Block layer SCSI generic (bsg) driver version 0.4 loaded (major 252)
[ 1.264557] io scheduler noop registered
[ 1.268512] io scheduler deadline registered (default)
[ 1.273837] io scheduler cfq registered
[ 1.287868] Console: switching to colour frame buffer device 82×26
[ 1.298010] kgdb: Registered I/O driver kgdboc.
[ 1.304658] vc-cma: Videocore CMA driver
[ 1.309996] vc-cma: vc_cma_base = 0x00000000
[ 1.316149] vc-cma: vc_cma_size = 0x00000000 (0 MiB)
[ 1.322919] vc-cma: vc_cma_initial = 0x00000000 (0 MiB)
[ 1.338189] brd: module loaded
[ 1.347598] loop: module loaded
[ 1.352414] vchiq: vchiq_init_state: slot_zero = 0xdb000000, is_master = 0
[ 1.361275] Loading iSCSI transport class v2.0-870.
[ 1.368472] usbcore: registered new interface driver smsc95xx
[ 1.375937] dwc_otg: version 3.00a 10-AUG-2012 (platform bus)
[ 1.588185] Core Release: 2.80a
[ 1.592710] Setting default values for core params
[ 1.598798] Finished setting default values for core params
[ 1.810716] Using Buffer DMA mode
[ 1.815349] Periodic Transfer Interrupt Enhancement – disabled
[ 1.822457] Multiprocessor Interrupt Enhancement – disabled
[ 1.829277] OTG VER PARAM: 0, OTG VER FLAG: 0
[ 1.834906] Dedicated Tx FIFOs mode
[ 1.841045] dwc_otg bcm2708_usb: DWC OTG Controller
[ 1.847351] dwc_otg bcm2708_usb: new USB bus registered, assigned bus number 1
[ 1.855948] dwc_otg bcm2708_usb: irq 32, io mem 0x00000000
[ 1.862800] Init: Port Power? op_state=1
[ 1.867987] Init: Power Port (0)
[ 1.872646] usb usb1: New USB device found, idVendor=1d6b, idProduct=0002
[ 1.880818] usb usb1: New USB device strings: Mfr=3, Product=2, SerialNumber=1
[ 1.889434] usb usb1: Product: DWC OTG Controller
[ 1.895545] usb usb1: Manufacturer: Linux 3.6.11+ dwc_otg_hcd
[ 1.902684] usb usb1: SerialNumber: bcm2708_usb
[ 1.909256] hub 1-0:1.0: USB hub found
[ 1.914439] hub 1-0:1.0: 1 port detected
[ 1.920218] Initializing USB Mass Storage driver…
[ 1.926677] usbcore: registered new interface driver usb-storage
[ 1.934046] USB Mass Storage support registered.
[ 1.940092] usbcore: registered new interface driver libusual
[ 1.947457] mousedev: PS/2 mouse device common for all mice
[ 1.955080] bcm2835-cpufreq: min=700000 max=700000 cur=700000
[ 1.962297] bcm2835-cpufreq: switching to governor powersave
[ 1.969233] bcm2835-cpufreq: switching to governor powersave
[ 1.976167] cpuidle: using governor ladder
[ 1.981531] cpuidle: using governor menu
[ 1.986697] sdhci: Secure Digital Host Controller Interface driver
[ 1.994108] sdhci: Copyright(c) Pierre Ossman
[ 1.999752] sdhci: Enable low-latency mode
[ 2.041686] mmc0: SDHCI controller on BCM2708_Arasan [platform] using platform’s DMA
[ 2.052142] mmc0: BCM2708 SDHC host at 0x20300000 DMA 2 IRQ 77
[ 2.061510] sdhci-pltfm: SDHCI platform and OF driver helper
[ 2.074232] usbcore: registered new interface driver usbhid
[ 2.081150] usbhid: USB HID core driver
[ 2.089051] TCP: cubic registered
[ 2.095878] Initializing XFRM netlink socket
[ 2.103648] NET: Registered protocol family 17
[ 2.111664] Indeed it is in host mode hprt0 = 00021501
[ 2.118366] Key type dns_resolver registered
[ 2.131989] VFP support v0.3: implementor 41 architecture 1 part 20 variant b rev 5
[ 2.152502] registered taskstats version 1
[ 2.172281] Waiting for root device /dev/mmcblk0p2…
[ 2.264047] mmc0: read SD Status register (SSR) after 7 attempts
[ 2.275920] mmc0: new SDHC card at address e624
[ 2.282626] mmcblk0: mmc0:e624 SD08G 7.40 GiB
[ 2.293392] mmcblk0: p1 p2
[ 2.351542] usb 1-1: new high-speed USB device number 2 using dwc_otg
[ 2.359641] Indeed it is in host mode hprt0 = 00001101
[ 2.428321] EXT4-fs (mmcblk0p2): recovery complete
[ 2.437844] EXT4-fs (mmcblk0p2): mounted filesystem with ordered data mode. Opts: (null)
[ 2.448762] VFS: Mounted root (ext4 filesystem) on device 179:2.
[ 2.459123] devtmpfs: mounted
[ 2.464104] Freeing init memory: 132K
[ 2.572094] usb 1-1: New USB device found, idVendor=0424, idProduct=9512
[ 2.581134] usb 1-1: New USB device strings: Mfr=0, Product=0, SerialNumber=0
[ 2.590889] hub 1-1:1.0: USB hub found
[ 2.596492] hub 1-1:1.0: 3 ports detected
[ 2.881781] usb 1-1.1: new high-speed USB device number 3 using dwc_otg
[ 3.002152] usb 1-1.1: New USB device found, idVendor=0424, idProduct=ec00
[ 3.010608] usb 1-1.1: New USB device strings: Mfr=0, Product=0, SerialNumber=0
[ 3.022682] smsc95xx v1.0.4
[ 3.096591] smsc95xx 1-1.1:1.0: eth0: register ‘smsc95xx’ at usb-bcm2708_usb-1.1, smsc95xx USB 2.0 Ethernet, b8:27:eb:1a:39:2e
[ 4.141090] udevd[154]: starting version 175
[ 8.909855] EXT4-fs (mmcblk0p2): re-mounted. Opts: (null)
[ 9.417133] EXT4-fs (mmcblk0p2): re-mounted. Opts: (null)

Raspbian GNU/Linux 7 raspberrypi ttyAMA0

raspberrypi login: pi
Password:
Linux raspberrypi 3.6.11+ #538 PREEMPT Fri Aug 30 20:42:08 BST 2013 armv6l

The programs included with the Debian GNU/Linux system are free software;
the exact distribution terms for each program are described in the
individual files in /usr/share/doc/*/copyright.

Debian GNU/Linux comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent
permitted by applicable law.

NOTICE: the software on this Raspberry Pi has not been fully configured. Please run ‘sudo raspi-config’

pi@raspberrypi:~$ sudo raspi-config

最初は sudo raspi-config を実行して、基本的な設定を済ませましょう。あとは、規模は小さいながらも Linux なので、メディアサーバーにするとか、Apple play 対応にするとかいろいろ応用事例はたくさんあるようです。基本的な確認が出来たので良しです。