Introducción a la Placa Carrier con Doble Ethernet Gigabit para Raspberry Pi Compute Module 4

La placa carrier con doble Ethernet Gigabit, impulsada por Raspberry Pi Compute Module 4, cuenta con dos puertos Ethernet Gigabit y dos puertos USB 3.0, lo que la hace adecuada para aplicaciones de routers software, manteniendo el hardware al mínimo.

Incluye una variedad de periféricos de entrada/salida como MIPI CSI, MIPI DSI, micro-HDMI para conectar pantallas/cámaras, un header estándar USB 3.0 de 9 pines para más expansión USB, una ranura para tarjeta micro-SD y un conector FPC, ¡todo ello manteniendo un factor de forma compacto! Esta placa es ideal para creadores de HTPC, desarrolladores Linux, entusiastas de routers software y la mayoría de usuarios regulares de Raspberry Pi.

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Características

• Tamaño compacto (75x64x21mm) con múltiples periféricos de E/S
• Conectores Dual Gigabit Ethernet para aplicaciones de routers software
• Conectividad para cámara/pantalla mediante interfaces MIPI CSI, MIPI DSI y micro-HDMI
• USB 3.0 dual a bordo con un header adicional USB 3.0 de 9 pines para más puertos externos
• Ranura para tarjeta Micro-SD para cargar imagen del sistema en versiones CM4 sin eMMC
• Mayor capacidad de expansión mediante conector FPC (I2C, SPI)
• Soporte para ventilador externo con conector de alimentación para ventilador
• Alimentación mediante USB Tipo-C

Especificaciones

Especificación	Detalles
Redes	Conectores Dual Gigabit Ethernet
USB 3.0 a GbE (Puente Ethernet Gigabit)	LAN7800 de Microchip
USB	2 puertos USB 3.0 1 header USB 3.0 de 9 pines
Almacenamiento	Ranura para tarjeta Micro-SD (carga de imagen sistema para versión CM4 sin eMMC)
Cámara	1 conector MIPI CSI
Pantalla	1 conector MIPI DSI 1 conector Micro HDMI
FPC	Interfaz para I2C y SPI
Ventilador Externo	Conector de alimentación para ventilador
Alimentación	5V/3A mediante puerto USB Tipo-C
Dimensiones	75x64x21mm
Peso	43g

Danger

Debido al alto nivel de integración de este producto, debe usarse con un disipador para CM4. De lo contrario, puede causar inestabilidad en USB o Ethernet.

Vista General del Hardware

Introducción al Hardware

Interfaz de 200 pines para Raspberry Pi Compute Module 4

Esta placa carrier tiene una interfaz de 200 pines con 2 filas de 100 pines cada una, para que puedas conectar un Raspberry Pi Compute Module 4 y realizar tus proyectos.

Esquemas

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Puertos Dual Gigabit Ethernet

Esta placa cuenta con 2 puertos Gigabit Ethernet (RJ45). Un puerto está conectado al PHY Gigabit Ethernet del módulo CM4 basado en el Broadcom BCM54210PE. Por otro lado, el otro puerto Gigabit Ethernet está conectado al LAN7800 de Microchip, que es un puente USB 3.0 a GbE (Ethernet Gigabit). La interfaz USB 3.0 proviene de la interfaz PCIe del módulo CM4. Ambos puertos soportan velocidades de hasta 1 Gbps.

Esquemas de los puertos Dual Gigabit Ethernet

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Esquemas del puente USB 3.0 a GbE (Ethernet Gigabit)

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Interfaz de Cámara CSI

Cuenta con una interfaz de cámara MIPI CSI, que permite conectar una cámara mediante un cable flexible CSI de 15 pines. Esta interfaz se puede usar para detección de objetos y aplicaciones de aprendizaje automático.

Esquemas

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Interfaz de Pantalla DSI

Cuenta con una interfaz de pantalla MIPI DSI, que permite conectar una pantalla mediante un cable flexible DSI de 15 pines. Esta interfaz se puede usar para interactuar con la placa carrier.

Esquemas

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Interfaz FPC

Hay una interfaz FPC de 8 pines en esta placa carrier con paso de 0.5mm H2.5. Puedes usar esta interfaz para conectar hardware adicional como cámaras y pantallas a la placa.

Especificaciones

• Corriente nominal: 0.5A
• Voltaje nominal: 50V
• Voltaje soportado: 500V
• Resistencia de contacto: 20mΩ
• Resistencia de aislamiento: 800mΩ
• Temperatura de trabajo: -20°C ~ +85°C

Esquemas

Puertos USB 3.0 Dobles y Header de 9 Pines

El Compute Module 4 tiene nativamente solo una interfaz USB 2.0. Sin embargo, hemos usado la interfaz PCIe existente en el CM4 y la hemos expandido a una interfaz USB 3.0 con 2 puertos USB 3.0. Estos puertos USB ofrecen una velocidad de transferencia de hasta 5 Gbps.

Adicionalmente, hay un header USB 3.0 de 9 pines que permite conectar más dispositivos USB.

Primero puedes conectar un adaptador hembra de 9 pines a hembra de 20 pines al header de 9 pines de esta placa y luego conectar un adaptador macho de 20 pines a USB3.0 al adaptador anterior. Necesitamos estos dos productos porque actualmente no hay adaptadores de 9 pines a USB 3.0 disponibles en el mercado, solo existen adaptadores de 9 pines a USB 2.0.

Nota: Si quieres conectar un ventilador de 5V a esta placa usando cables jumper, puedes conectar el extremo positivo (+) del ventilador a VBUS y el extremo negativo (-) a los pines GND.

Esquemáticos del USB 3.0 HOST

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Esquemáticos de PCIe a USB 3.0

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Puerto Micro HDMI

Hay un puerto micro HDMI en la placa carrier y puedes usarlo para conectar pantallas HDMI mediante un cable micro HDMI a HDMI estándar. Soporta video hasta resolución 4K a 60fps.

Esquemáticos

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UART IO

Hay una interfaz de 4 pines en la placa carrier para comunicaciones UART. Puedes usar esta interfaz para iniciar sesión directamente en el Raspberry Pi OS usando un cable adaptador USB a serial. Tiene los pines: TX, RX, 3V3, GND.

Pin de Modo de Arranque (Boot Mode)

Esta interfaz de 3 pines se usa cuando quieres que la placa carrier funcione como un dispositivo USB. Una vez que conectes en corto los pines GND y BOOT, puedes acceder al almacenamiento eMMC o a la tarjeta micro-SD usando una PC HOST.

Botón de Reset

Este botón se usa para reiniciar el CM4. Actúa como un reinicio por hardware.

Esquemáticos

Ranura para Tarjeta Micro-SD

Esta placa cuenta con una ranura para tarjeta micro-SD. Es útil cuando quieres instalar el sistema operativo en una micro-SD, mientras usas el módulo CM4 sin eMMC. Se recomienda usar una tarjeta con un mínimo de 8GB.

Esquemáticos

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Puerto USB Tipo-C

El Puerto USB Tipo-C en la placa carrier puede usarse para alimentar la placa con 5V/3A. También puede usarse para funcionar como un Dispositivo USB, conectando la placa carrier a una PC HOST donde actuará como un Dispositivo de almacenamiento masivo USB. Desde la PC podrás acceder al eMMC integrado y a la tarjeta micro-SD conectada de la placa carrier.

Esquemáticos de USB Tipo-C como Dispositivo USB

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Esquemáticos de Gestión de Energía

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Conector de Ventilador de 4 Pines

Puedes conectar un ventilador PWM de 4 pines a este conector y controlarlo mediante software.

Esquemáticos

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LEDs de Energía y Funcionamiento

La placa carrier tiene 3 LEDs. Uno indica que está encendida y se ilumina en azul, mientras que los otros 2 LEDs indican el estado de funcionamiento de la placa y se iluminan en verde y blanco.

Esquemáticos

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Comenzando - Hardware Requerido

Necesitas preparar el siguiente hardware antes de empezar con la Placa Carrier Dual Gigabit Ethernet para RPi CM4

• Placa Carrier Dual Gigabit Ethernet para RPi CM4
• Tarjeta micro-SD de 16GB (o más)
• Lector de tarjetas micro-SD
• Computadora (PC/Mac/Linux)
• Adaptador de corriente (5V/3A)
• Cable USB Tipo-C
• Convertidor USB a serial, cable Ethernet (opcional)

Comenzando - Configuración de Software

Flashear Raspberry Pi OS

Ahora necesitamos flashear Raspberry Pi OS en una tarjeta micro-SD (para la versión sin eMMC) o en el almacenamiento eMMC (para la versión con eMMC), para que pueda correr en el Raspberry Pi Compute Module 4.

Flashear a Tarjeta Micro-SD (Versión CM4 sin eMMC)

Si tienes un Compute Module 4 sin eMMC, entonces necesitas insertar una tarjeta micro-SD y flashear el Raspberry Pi OS. Sigue los pasos a continuación según tu sistema operativo.

• Paso 1. Inserta una tarjeta micro-SD en la computadora usando un lector de tarjetas micro-SD conectado a la computadora, o usando un lector incorporado en una laptop.

• Paso 2. Descarga el software Raspberry Pi Imager visitando este enlace

Nota: Puedes elegir descargar para Windows, Mac o Ubuntu

• Paso 3. Abre el software Raspberry Pi Imager

• Paso 4. Haz clic en CHOOSE OS y selecciona la versión más reciente del Raspberry Pi OS (32-bit)

• Paso 5. Haz clic en CHOOSE STORAGE y selecciona la tarjeta micro-SD conectada

• Paso 6. Finalmente, haz clic en WRITE

Por favor espera unos minutos hasta que el proceso de flasheo termine.

Flashear a eMMC (Versión CM4 con eMMC)

Si tienes un Compute Module 4 con eMMC, puedes flashear directamente el Raspberry Pi OS al almacenamiento eMMC. Una vez que los controladores necesarios estén instalados, solo tienes que conectar el puerto USB Tipo-C del CM4 a tu PC, y aparecerá como una unidad externa. Sigue los pasos a continuación según tu sistema operativo.

Para Windows

• Paso 1. Descarga y ejecuta este instalador para instalar los controladores necesarios y la herramienta de arranque.

• Paso 2. Conecta un cable jumper entre los pines Boot y GND como se muestra a continuación para habilitar el modo de programación:

• Paso 3. Conecta la placa carrier a la PC mediante un cable USB Tipo-C.

Windows detectará el hardware e instalará los controladores necesarios.

• Paso 4. Busca la herramienta rpiboot que instalamos anteriormente y ábrela.

• Paso 5. Abre el explorador de archivos y verás que el eMMC del Compute Module 4 aparece como un dispositivo de almacenamiento masivo USB.

• Paso 6. Descarga el software Raspberry Pi Imager visitando este enlace

• Paso 7. Abre el software Raspberry Pi Imager.

• Paso 8. Haz clic en CHOOSE OS y selecciona la versión más reciente de Raspberry Pi OS (32-bit).

• Paso 9. Haz clic en CHOOSE STORAGE y selecciona la unidad eMMC conectada.

• Paso 10. Finalmente, haz clic en WRITE.

Por favor espera unos minutos hasta que finalice el proceso de flasheo.

Para Mac/Linux

Usaremos Git para obtener el código fuente de rpiboot, así que asegúrate de tener Git instalado.

• Paso 1. Abre una ventana de la Terminal y escribe lo siguiente para actualizar la lista de paquetes

sudo apt-get update

• Paso 2. Instala Git con el siguiente comando

sudo apt install git

• Paso 3. Git podría generar un error si la fecha no está configurada correctamente. Escribe lo siguiente para corregir esto

sudo date MMDDhhmm

NOTA: Donde MM es el mes, DD es el día, y hh y mm son la hora y los minutos, respectivamente.

• Paso 4. Clona el repositorio de la herramienta usbboot

git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/usbboot
cd usbboot

• Paso 5. Escribe lo siguiente para instalar libusb

sudo apt install libusb-1.0-0-dev

• Paso 6. Compila e instala la herramienta usbboot

make

• Paso 7. Ejecuta la herramienta usbboot y esta esperará una conexión

sudo ./rpiboot

• Paso 8. Conecta un cable de puente entre los pines Boot y GND como se indica para habilitar el modo de programación

• Paso 9. Conecta la Placa Base al PC mediante un cable USB tipo C

• Paso 10. Descarga el software Raspberry Pi Imager visitando este enlace

• Paso 11. Abre el software Raspberry Pi Imager

• Paso 12. Haz clic en CHOOSE OS y selecciona la versión más reciente de Raspberry Pi OS (32-bit)

• Paso 13. Haz clic en CHOOSE STORAGE y selecciona la unidad eMMC conectada

• Paso 14. Finalmente, haz clic en WRITE

Por favor, espera unos minutos hasta que se complete el proceso de grabado.

Iniciar sesión en Raspberry Pi OS

Método 1: Usar SSH a través de Wi-Fi

Si deseas iniciar sesión en Raspberry Pi OS usando SSH a través de Wi-Fi, puedes seguir los pasos a continuación. Sigue las instrucciones según tu sistema operativo.

Para Windows

• Paso 1. Inserta la tarjeta micro-SD (con Raspberry Pi OS ya instalado) en la computadora usando un lector de tarjetas micro-SD conectado a la computadora, o mediante un lector de tarjetas integrado en una laptop.

• Paso 2. Abre Bloc de notas y escribe lo siguiente:

country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
 
network={
ssid="WiFi-name"
psk="WiFi-password"
key_mgmt=WPA-PSK
priority=1
}

NOTA: El código de país (country) debe configurarse según el código ISO/IEC alpha2 del país en el que usarás tu placa.

• Paso 3. Haz clic en Archivo > Guardar

• Paso 4. Navega hasta el nombre del disco conectado de la tarjeta micro-SD

• Paso 5. Escribe el nombre del archivo como wpa_supplicant.conf, selecciona Guardar como tipo en Todos los archivos y haz clic en Guardar

• Paso 6. Abre Símbolo del sistema y navega hasta la tarjeta micro-SD

Example: 
C:\Users\user> F:
F:\>

• Paso 7. Una vez dentro de la tarjeta micro-SD, crea un archivo vacío llamado SSH escribiendo lo siguiente

echo > ssh

Nota: Esto se hace para habilitar SSH en Raspberry Pi OS

• Paso 8. Expulsa la tarjeta micro-SD del PC e insértala en la placa portadora Dual Gigabit Ethernet Carrier Board

• Paso 9. Conecta un cable USB Tipo-C al puerto Type-C de la placa portadora y conecta el otro extremo del cable a un adaptador de corriente y enciéndelo

• Paso 10. Descarga e instala Putty visitando este enlace

Nota: Putty es un cliente SSH y telnet que puedes usar para conectarte a la placa portadora vía SSH

• Paso 11. Abre Putty para conectar el PC a la placa portadora

• Paso 12. Selecciona SSH bajo Tipo de conexión (Connection Type)

• Paso 13. En Nombre de host escribe raspberrypi.local y deja el Puerto como 22

• Paso 14. Haz clic en Open

• Paso 15. En la ventana de Putty, ingresa los datos de inicio de sesión como sigue

- Username: pi
- Password: raspberry

• Paso 16. Si has iniciado sesión correctamente en Raspberry Pi OS, verás la siguiente salida

Para Mac/Linux

• Paso 1. Inserta la tarjeta micro-SD (con Raspberry Pi OS ya instalado) en la computadora usando un lector de tarjetas micro-SD conectado a la computadora, o mediante un lector de tarjetas integrado en una laptop

• Paso 2. Abre Terminal y navega hasta la tarjeta micro-SD

Example: 
cd /media/user/boot

NOTA: En /media/user/boot, reemplaza user por el nombre de usuario de tu PC

• Paso 3. Una vez dentro de la tarjeta micro-SD, crea un archivo llamado wpa_supplicant.conf y ábrelo

nano wpa_supplicant.conf

• Paso 4. Escribe el siguiente contenido en el archivo

country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
 
network={
ssid="WiFi-name"
psk="WiFi-password"
key_mgmt=WPA-PSK
priority=1
}

NOTA: El código de país (country) debe configurarse según el código ISO/IEC alpha2 del país en el que usarás tu placa.

• Paso 5. Presiona Ctrl + x en el teclado para guardar el archivo, luego presiona y y Enter para confirmar los cambios

• Paso 6. Mientras estás dentro de la unidad boot, crea un archivo vacío llamado SSH escribiendo lo siguiente

touch ssh

NOTA: Esto se hace para habilitar SSH en Raspberry Pi OS

• Paso 7. Expulsa la tarjeta micro-SD del PC e insértala en la placa portadora Dual Gigabit Ethernet Carrier Board

• Paso 8. Conecta un cable USB Tipo-C al puerto Type-C de la placa portadora y conecta el otro extremo del cable a un adaptador de corriente y enciéndelo

• Paso 9. Abre Terminal en el PC de nuevo y escribe lo siguiente

ssh [email protected]

• Paso 10. Escribe yes para el siguiente mensaje

ECDSA key fingerprint is SHA256:XXXXXXX.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])?

• Paso 11. Cuando pida la contraseña, escribe lo siguiente

raspberry

• Paso 12. Si has iniciado sesión correctamente en Raspberry Pi OS, verás la siguiente salida

Método 2: Usando SSH sobre Ethernet

Si quieres iniciar sesión en Raspberry Pi OS usando SSH sobre Ethernet, puedes seguir los siguientes pasos. Por favor, sigue según tu sistema operativo.

Para Windows

• Paso 1. Inserta la tarjeta micro-SD (con Raspberry Pi OS ya instalado) en la computadora usando un lector de tarjetas micro-SD conectado a la computadora, o mediante un lector de tarjetas integrado en una laptop

• Paso 2. Abre Símbolo del sistema (Command Prompt) y navega hasta la tarjeta micro-SD

Example: 
C:\Users\user> F:
F:\>

• Paso 3. Una vez dentro de la tarjeta micro-SD, crea un archivo vacío llamado SSH escribiendo lo siguiente

echo > ssh

Esto se hace para habilitar SSH en Raspberry Pi OS

• Paso 4. Expulsa la tarjeta micro-SD del PC e insértala en la placa portadora Dual Gigabit Ethernet Carrier Board

• Paso 5. Conecta un cable USB Tipo-C al puerto Type-C de la placa portadora y conecta un cable Ethernet a uno de los puertos Ethernet de la placa

• Paso 6. Conecta el otro extremo del cable Ethernet a un router y también conecta el otro extremo del cable Tipo-C a un adaptador de corriente y enciéndelo

• Paso 7. Descarga e instala Putty visitando este enlace

Nota: Putty es un cliente SSH y telnet que puedes usar para conectarte a la placa portadora vía SSH

• Paso 8. Abre Putty para conectar el PC a la placa portadora

• Paso 9. Selecciona SSH bajo el Tipo de conexión (Connection Type)

• Paso 10. En Nombre de host, escribe raspberrypi.local y deja el Puerto como 22

• Paso 11. Haz clic en Open

• Paso 12. En la ventana de Putty, ingresa los datos de inicio de sesión como sigue

- Username: pi
- Password: raspberry

• Paso 13. Si has iniciado sesión correctamente en Raspberry Pi OS, verás la siguiente salida

Para Mac/Linux

• Paso 1. Inserta la tarjeta micro-SD (con Raspberry Pi OS ya instalado) en la computadora usando un lector de tarjetas micro-SD conectado a la computadora, o mediante un lector de tarjetas integrado en una laptop

• Paso 2. Abre Terminal y navega hasta la tarjeta micro-SD

Example: 
cd /media/user/boot

NOTA: En /media/user/boot, reemplaza user por el nombre de usuario de tu PC

• Paso 3. Una vez dentro de la tarjeta micro-SD, crea un archivo vacío llamado SSH escribiendo lo siguiente

touch ssh

NOTA: Esto se hace para habilitar SSH en Raspberry Pi OS

• Paso 4. Expulsa la tarjeta micro-SD del PC e insértala en la placa portadora Dual Gigabit Ethernet Carrier Board

• Paso 5. Conecta un cable USB Tipo-C al puerto Type-C de la placa portadora y conecta un cable Ethernet a uno de los puertos Ethernet de la placa

• Paso 6. Conecta el otro extremo del cable Ethernet a un router y también conecta el otro extremo del cable Tipo-C a un adaptador de corriente y enciéndelo

• Paso 7. Abre Terminal en el PC nuevamente y escribe lo siguiente

ssh [email protected]

• Paso 8. Escribe yes para el siguiente mensaje

ECDSA key fingerprint is SHA256:XXXXXXX.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])?

• Paso 9. Cuando pida la contraseña, escribe lo siguiente

raspberry

• Paso 10. Si has iniciado sesión correctamente en Raspberry Pi OS, verás la siguiente salida

Método 3: Usando Convertidor USB a Serial

Para Windows

Si tienes un Convertidor USB a Serial, puedes usar los siguientes pasos para iniciar sesión en Raspberry Pi OS

• Paso 1. Inserta la tarjeta micro-SD (con Raspberry Pi OS ya instalado) en la computadora usando un lector de tarjetas micro-SD conectado a la computadora, o mediante un lector de tarjetas integrado en una laptop

• Paso 2. Abre Explorador de archivos y navega a la tarjeta micro-SD conectada

• Paso 3. Abre el archivo config.txt y añade la siguiente línea al final

enable_uart=1

Esto es para habilitar la comunicación UART entre la PC y la placa portadora

• Paso 4. Haz clic en Archivo > Guardar para guardar tu configuración

• Paso 5. Expulsa la tarjeta micro-SD del PC e insértala nuevamente en la placa portadora

• Paso 6. Suelda un header macho de 4 pines en el UART IO de la placa portadora

• Paso 7. Conecta los cables jumper del convertidor USB a Serial al header UART IO en la placa portadora de la siguiente manera

• Paso 8. Conecta el convertidor USB a Serial a la PC

• Paso 9. Abre el Administrador de dispositivos escribiendo Administrador de dispositivos en el cuadro de búsqueda de Windows

• Paso 10. Haz clic en la flecha desplegable de Puertos (COM y LPT) y encuentra el nombre del puerto serial conectado (ejemplo: COM42)

• Paso 11. Descarga e instala Putty visitando este enlace

Nota: Putty es un cliente SSH y telnet que puedes usar para conectar la placa portadora vía SSH. Puedes saltarte este paso si ya tienes Putty instalado

• Paso 12. Abre Putty para conectar la PC a la placa portadora

• Paso 13. Selecciona Serial bajo el Tipo de conexión

• Paso 14. Configura las opciones de la siguiente forma:

  • Línea serial: COM4 (elige tu puerto COM)
  • Velocidad: 115200

• Paso 15. Haz clic en Abrir

• Paso 16. En la ventana de Putty, ingresa los detalles de inicio de sesión como sigue

- Username: pi
- Password: raspberry

• Paso 17. Si has iniciado sesión exitosamente en Raspberry Pi OS, verás la siguiente salida

Para Mac/Linux

Si tienes un Convertidor USB a Serial, puedes usar los siguientes pasos para iniciar sesión en Raspberry Pi OS

• Paso 1. Inserta la tarjeta micro-SD (con Raspberry Pi OS ya instalado) en la computadora usando un lector de tarjetas micro-SD conectado a la computadora, o mediante un lector de tarjetas integrado en una laptop

• Paso 2. Abre la unidad boot y navega a la tarjeta micro-SD conectada

• Paso 3. Abre el archivo config.txt y añade la siguiente línea al final

enable_uart=1

NOTA: Esto es para habilitar la comunicación UART entre la PC y la placa portadora

• Paso 4. Haz clic en Archivo > Guardar para guardar tu configuración

• Paso 5. Expulsa la tarjeta micro-SD del PC e insértala nuevamente en la placa portadora

• Paso 6. Suelda un header macho de 4 pines en el UART IO de la placa portadora como se muestra

• Paso 7. Conecta los cables jumper del convertidor USB a Serial al header UART IO en la placa portadora

• Paso 8. Conecta el convertidor USB a Serial a la PC

• Paso 9. Abre una ventana de terminal en Mac/Linux

• Paso 10. Escribe lo siguiente para actualizar la lista de paquetes

sudo apt-get update

• Paso 11. Escribe lo siguiente para instalar minicom

sudo apt-get install minicom

• Paso 12. Escribe lo siguiente en el terminal para ver los dispositivos seriales conectados

dmesg | grep tty

Ejemplo:
[ 1562.048241] cdc_acm 1-3:1.0: ttyACM0: USB ACM device

• Paso 13. Conéctate al dispositivo serial escribiendo lo siguiente

minicom -D /dev/ttyACM0 -b 115200

Nota: La velocidad en baudios está configurada a 115200

• Paso 14. Después de las conexiones de hardware mencionadas, enciende la energía desde el tomacorriente para alimentar la placa portadora

Ahora has iniciado sesión exitosamente en Raspberry Pi OS.

Método 4: Uso de Teclado, Mouse y Pantalla

Si tienes un monitor HDMI, cable micro-HDMI a HDMI estándar, teclado y mouse, puedes conectarlos al Dual Gigabit Ethernet Carrier Board y acceder al sistema Raspberry Pi OS.

(dibujar un diagrama - no es muy importante)

Configuración de Puertos USB

Por defecto, los 2 puertos USB 3.0 están deshabilitados para ahorrar energía en el CM4, por lo que no están accesibles de inmediato. Sin embargo, el header USB 3.0 de 9 pines está accesible desde el primer momento.

Si quieres habilitar los 2 puertos USB 3.0, necesitas agregar una línea al final del archivo config.txt que se encuentra dentro del directorio /boot.

Hay 2 formas de hacerlo:

Método 1: Modificar el archivo desde la micro-SD conectada a la PC

• Paso 1. Inserta la micro-SD (con Raspberry Pi OS ya instalado) en la computadora
• Paso 2. Abre el Explorador de Archivos y navega a la micro-SD conectada
• Paso 3. Abre el archivo config.txt y agrega la siguiente línea al final

dtoverlay=dwc2,dr_mode=host

• Paso 4. Guarda el archivo

Método 2: Modificar el archivo desde el Carrier Board

• Paso 1. Inserta la micro-SD en el Carrier Board y enciéndelo

• Paso 2. Accede a Raspberry Pi OS usando cualquiera de los métodos explicados anteriormente

• Paso 3. Navega al directorio boot escribiendo lo siguiente

cd /boot

• Paso 4. Abre el archivo config.txt usando el editor de texto nano

sudo nano config.txt

• Paso 5. Añade la siguiente línea al final del archivo

dtoverlay=dwc2,dr_mode=host

• Paso 6. Presiona Ctrl + X, luego Y y finalmente Enter en el teclado para guardar el archivo

Prueba de Velocidad de los Puertos USB

Si quieres probar la velocidad de los puertos USB, puedes ejecutar los siguientes comandos en la Terminal de Raspberry Pi OS

sudo dd if=/dev/sda1 of=/dev/null bs=512k count=5000

La salida deberá verse así:

NOTA: En if=/dev/sda1, sda1 es la unidad USB conectada. Puedes encontrarla escribiendo lsblk como se muestra a continuación:

Configuración de los Puertos Ethernet

Una vez que flasheas Raspberry Pi OS en el módulo CM4, solo obtendrás la velocidad completa de Gigabit (1 Gbps) en el puerto Ethernet conectado al Gigabit Ethernet PHY del módulo CM4 basado en Broadcom BCM54210PE (puerto derecho).

El puerto conectado al LAN7800 USB 3.0 a GbE (Puente Gigabit Ethernet) de Microchip (puerto izquierdo) no proporcionará la velocidad completa de 1 Gbps, sino una velocidad mucho menor. Esto se debe a que el driver lan78xx en el núcleo de Raspberry Pi no está actualizado.

Sigue los siguientes pasos para instalar un script que soluciona este problema:

• Paso 1. Entra a la terminal de Raspberry Pi OS

• Paso 2. Escribe el siguiente comando para descargar el repositorio

git clone https://github.com/Seeed-Studio/seeed-linux-dtoverlays.git

• Paso 3. Entra al directorio del repositorio

cd seeed-linux-dtoverlays

• Paso 4. Escribe el siguiente comando para instalar el script

sudo ./scripts/cm4_lan7800.sh

• Paso 5. Reinicia la placa portadora (carrier board)

sudo reboot

• Paso 6. Escribe el siguiente comando para verificar el estado de la instalación

dmesg | grep lan

Si ves la siguiente salida, el driver está funcionando correctamente

Nota: Si quieres acceder a la ayuda del script, escribe sudo ./cm4_lan7800.sh -h

Prueba de Velocidad de la Tarjeta SD

Accede a la ventana de terminal de Raspberry Pi OS y ejecuta el siguiente comando.

sudo dd if=/dev/mmcblk0p2 of=/dev/null bs=512k count=5000

Verás una salida similar a la siguiente:

Configuración de los Conectores DSI y CSI

Si deseas conectar un display a través de la interfaz DSI, y una cámara a través de la interfaz CSI en la placa portadora, sigue los siguientes pasos:

• Paso 1. Conecta el display al puerto DSI1 y la cámara al puerto CSI1 en la placa portadora, como se muestra a continuación.

• Paso 2. Habilita el display y la cámara ejecutando lo siguiente dentro de la ventana de terminal de Raspberry Pi OS.

sudo wget https://datasheets.raspberrypi.org/cmio/dt-blob-disp1-cam1.bin -O /boot/dt-blob.bin

Nota: El método de configuración está basado en cmio-display y raspistill.

• Paso 3. Ejecuta los siguientes comandos para tomar una foto con la cámara y visualizarla en el display.

raspistill -v -o test.jpg 

Configuración I2C

Configuración de Hardware

Si deseas conectar un dispositivo I2C al interfaz FPC, por favor sigue las siguientes conexiones:

Configuración de Software

Puedes conectar dispositivos I2C al conector FPC de 8 pines y controlarlos usando Raspberry Pi OS.

• Paso 1. Abre la herramienta de configuración de software de Raspberry Pi

sudo raspi-config

• Paso 2. Navega a Opciones de Interfaz > I2C y presiona Enter

• Paso 3. Selecciona Sí para habilitar I2C

• Paso 4. Reinicia la placa portadora

sudo reboot

Depuración I2C

• Paso 1. Conecta un dispositivo I2C al conector FPC de 8 pines de la placa portadora

• Paso 2. Lista todos los buses I2C disponibles

i2cdetect -l

• Paso 3. Escanea inmediatamente las direcciones estándar en el bus I2C 1 (i2c-1), usando el método por defecto para cada dirección

i2cdetect -y 1

Nota: 1 representa el número del bus I2C

La imagen anterior muestra un dispositivo detectado con la dirección I2C 0x5c

• Paso 4. Lee el contenido de un registro escribiendo lo siguiente:

i2cget -f -y 1 0x5c 0x0f

• -y deshabilita el modo interactivo (por defecto i2cdetect espera confirmación antes de operar el bus I2C).
• 1 representa el número del bus I2C.
• 0x5c representa la dirección del dispositivo I2C.
• 0x0f representa la dirección de memoria del registro.

El resultado será como sigue:

• Paso 5. Escribe datos en un registro con el siguiente comando:

i2cset -y 1 0x5c 0x11 0x10

• -y deshabilita el modo interactivo.

• 1 es el número del bus I2C.

• 0x5c es la dirección del dispositivo.

• 0x11 es la dirección del registro.

• 0x10 es el valor que se desea escribir.

  
  

• Paso 6. Lee todos los valores de los registros con el siguiente comando:

i2cdump -y 1 0x5c

• -y deshabilita el modo interactivo.
• 1 es el número del bus I2C.
• 0x5c es la dirección del dispositivo.

El resultado será similar al siguiente:

Configuración SPI

Configuración de Hardware

Si deseas conectar un dispositivo SPI al interfaz FPC, por favor sigue las siguientes conexiones:

Configuración de Software

Puedes conectar dispositivos SPI al conector FPC de 8 pines y controlarlos usando Raspberry Pi OS.

• Paso 1. Abre la herramienta de configuración de software de Raspberry Pi

sudo raspi-config

• Paso 2. Navega a Opciones de Interfaz > SPI y presiona Enter

• Paso 3. Selecciona Sí para habilitar SPI

• Paso 4. Reinicia la placa portadora

sudo reboot

Depuración SPI

• Paso 1. Conecta un dispositivo SPI al conector FPC de 8 pines de la placa portadora

• Paso 2. Lista todos los dispositivos SPI disponibles

ls /dev/spi*

El resultado será como sigue:

• Paso 3. Inserta la micro-SD en tu PC

• Paso 4. Navega a la unidad boot

• Paso 5. Descarga este archivo y cópialo dentro de la unidad boot

• Paso 6. Extrae la micro-SD del PC y colócala en la placa portadora

• Paso 7. Enciende la placa portadora y navega al directorio boot

cd /boot

• Paso 8. Cortocircuita GPIO 10 (Pin 6) y GPIO 9 (Pin 7) usando un cable jumper

Nota: Aquí se cortocircuitan los pines MOSI y MISO

• Paso 9. Ejecuta la herramienta de prueba SPI con el archivo descargado

./spidev_test -D /dev/spidev0.0 -v -p hello

Si ves la siguiente salida, el SPI está funcionando correctamente:

Recursos

• [PDF] Esquemáticos de la placa portadora Dual Gigabit Ethernet para Raspberry Pi CM4

• [PDF] Ficha técnica del Raspberry Pi Compute Module 4

• [Página Web] Documentación Oficial de Raspberry Pi

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