reComputer Mini ハードウェアとインターフェースの使用方法
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このWikiでは、reComputer Mini J40シリーズのさまざまなハードウェアとインターフェースを紹介し、それらを使用してプロジェクトアイデアを拡張する方法を説明します。
ハードウェアインターフェース概要
電源
reComputer Miniは、12-54V (XT30) 電源インターフェースを備えており、幅広い電圧入力範囲（12Vから54V）に対応しているため、さまざまな電源環境に適しています。
ディスプレイ
この製品は、Host + DP（DisplayPort）機能を備えたType-Cポートを搭載しており、データ転送をサポートするだけでなく、このポートを介してモニターを接続することで高品質なビデオ出力を可能にします。
M.2 Key E for Wi-FiおよびBluetooth
reComputer MiniはM.2 Key Eインターフェースを備えており、これを使用してデバイスのBluetoothおよびWi-Fi機能を拡張できます。
Intel Dual Band RTL8822CE Wireless NICの使用を推奨します。
ハードウェア接続
使用手順
Wi-Fiモジュールをインストールしてデバイスの電源を入れた後、デバイスのWi-FiおよびBluetooth設定を構成できます。
もちろん、以下のコマンドを使用してデバイスの動作状況を確認することもできます。
ifconfig
bluetoothctl
M.2 Key M for SSD
M.2 Key Mは、高速なソリッドステートドライブ（SSD）向けに設計されたインターフェースであり、超高速データ転送速度を提供し、高性能アプリケーションに最適です。
reComputer Industrialには、128GBの産業用グレードSSDが付属しており、x4 PCIe Gen3を備えたM.2 Key Mスロットに接続されています。このSSDにはJetPackシステムがプリインストールされています。
ハードウェア接続
付属のSSDを取り外して新しいSSDを取り付けたい場合は、以下の2つの条件を満たしている必要があります：
- x4 PCIe Gen3を備えたM.2 Key Mスロットインターフェースをサポートしていること。
- 2242サイズ仕様に準拠していること。
使用手順
Jetsonデバイスでターミナルを開き、以下のコマンドを入力してSSDの読み書き速度をテストします。
sudo dd if=/dev/zero of=tempfile bs=1M count=1024 conv=fdatasync
テスト完了後、キャッシュファイルを削除するためにsudo rm tempfileコマンドを実行してください。
Ethernet
ハードウェア接続
reComputer Miniは拡張ボードにRJ45ギガビットイーサネットポート（10/100/1000M）を備えています。
使用手順
ターミナルでifconfigを入力すると、イーサネットインターフェースによってマッピングされたデバイス名がeth0であることが確認できます：
reComputer MiniをPCにギガビットイーサネットRJ45ケーブルで接続します。ツールiperfを使用して、イーサネットインターフェースの伝送速度を簡単にテストできます。ターミナルを開き、PCとreComputer Miniの両方にiperf3をインストールします。
sudo apt update
sudo apt install iperf3
PCのターミナルを開き、iperf3 -sを入力します。
次に、reComputer Miniのターミナルを開き、iperf3 -c <PCのIPアドレス>を入力します。
この場合、私のPCのネットワークインターフェースのIPアドレスは192.168.12.211です。以下は例のコマンドです：
iperf3 -c 192.168.12.211
以下の図に示される結果に基づいて、reComputer Miniのイーサネット伝送速度がギガビットレベルに達することが確認できます。
USB
ハードウェア接続
reComputer Miniキャリアボードには合計4つのUSBポートがあります：2つのUSB 3.2 Type-Aポート、フラッシュ用の1つのUSB 2.0 Micro-Bポート、および1つのUSB 2.0 GH1.25ポート。また、拡張ボードには4つのUSB 3.0 Type-Aポートがあります。
データシートでは、USB 2.0 5ピンGH-1.25インターフェースの配線図を以下のように確認できます：
以下の手順を参考にして、USB 3.2/USB 2.0/USB 3.0を介してreComputer Miniにストレージデバイスを接続し、USBの読み書き速度をテストできます。使用手順では次のステップが表示されます。
使用手順
Jetsonターミナルでwatch -n 1 lsusb -tvを入力してUSBポートを調査します。USBデバイスが接続されると、そのポートの詳細情報がここに表示されます。
USB 3.2/USB 2.0/USB 3.0を介してストレージデバイスを接続した後、ターミナルで以下のコマンドを入力してストレージデバイスによってマッピングされたパーティションを確認します：
ls /dev/sd*
/dev/sda1はUSBを介して接続されたストレージデバイスによってマッピングされたパーティションです。複数のデバイスが挿入されている場合、それぞれ異なるマッピングパーティション名を持つ可能性があります。例：/dev/sdb1。
GitHubからテストプログラムを取得してUSBの書き込みおよび読み取り速度を測定します。このプログラムは1GBの一時データを書き込み、その後読み取ります。テスト完了後、データは削除されます。
USB接続されたストレージデバイスのマッピングパーティションに応じて、sudo ./USBIOの後のパラメータを設定します。
git clone https://github.com/jjjadand/Mini_USBIO_test.git
cd Mini_USBIO_test/
gcc -o USBIO USB_test.c
sudo ./USBIO /dev/sda1
USB 3.2を介して接続された外部SSDでの1GBデータ転送の読み書き速度は以下の通りです：
USB Micro-Bインターフェースの使用方法については、このWikiを参照して詳細なチュートリアルをご覧ください。
UART
reComputer Miniキャリアボードには、2つの4ピンGH-1.25 UARTインターフェース：UART1とUART-DEBUGがあります。
UART1
ハードウェア接続
データシートには、UART1 4ピンGH-1.25インターフェースの配線図が以下のように記載されています：
UART1の送信および受信機能をテストおよび監視するには、適切なUART-to-USBモジュールを選択し（要件に基づいて）、データシートの配線図に従って接続し、cutecomをインストールします。
一方の端をUART1の4ピンGH-1.25インターフェースに接続し、もう一方の端をUSBポートに接続します。TxをRxに、RxをTxに接続することを確認してください。 使用手順は次のステップで表示されます。
使用手順
システムが認識するUART1のシリアルポート番号は：/dev/ttyTHS1です。以下のコマンドをターミナルで入力して確認できます：
Cutecomをインストールして、UART1のデータ送受信をテストします：
sudo apt update
sudo apt install cutecom
2つの異なるターミナルでCutecomを開きます。
sudo cutecom
以下の図に従ってパラメータを設定します：1つのターミナルでは、「device」オプションに/dev/ttyTHS1を選択します。もう1つのターミナルでは、「device」は使用しているUART-to-USBモジュールに基づいて選択する必要があります。「Input」フィールドにメッセージを入力して、データの送受信をテストできます。
UART-DEBUG
ハードウェア接続
データシートには、UART-DEBUG 4ピンGH-1.25インターフェースの配線図が以下のように記載されています：
UART-DEBUGをテストするには、UART-to-USBモジュールも必要です。このモジュールを以下の図のようにPCに接続します。
使用手順
ハードウェア接続を完了した後。
まず、PCにシリアルポートログインツールMobaXtermをインストールします。 次に、PCの「デバイスマネージャー」を開き、UART-to-USBモジュールによってマッピングされたCOMポートを確認します。 UART-DEBUGをテストするには、UART-to-USBモジュールも必要であり、以下の図のようにPCに接続します。
PC上でMobaXtermを開き、「Session」をクリックし、その後「Serial」をクリックします。「デバイスマネージャー」でマッピングされたCOMポートを選択し、ボーレートを115200に設定します。
ユーザー名とパスワードを入力すると、UART-DEBUGを介してreComputer Miniのターミナルにログインします。
RTC
reComputer Mini は RTC インターフェースを備えており、システムが電源オフの状態でも正確な時刻を保持します。
3V CR2032 コイン型電池を JST コネクタで接続し、基板上の 2 ピン 1.25mm JST ソケットに接続してください。
FAN
reComputer Mini のオンボードファンインターフェースは、nvfancontrol デーモンによって管理されており、Jetson モジュールの動作状況に基づいてファン速度を適応的に調整します。このデーモンの動作モードは、設定ファイル /etc/nvfancontrol.conf を通じて構成できます。
詳細については、こちらをご確認ください。
さらに、jtop ツールを使用して手動でファン速度を設定することもできます。
以下のコマンドをターミナルで入力して jtop をインストールしてください。
sudo apt update
sudo apt install python3-pip -y
sudo pip3 install jetson-stats
その後、reComputer Mini を再起動します：
sudo reboot
jtop をインストールした後、ターミナルで以下のコマンドを入力して起動します：
jtop
CAN
reComputer Mini は 2 つの CAN インターフェースを備えており、拡張ボードには 4 つの外部 CAN インターフェースがあります。CAN0 は 2 つの XT30 コネクタ (2+2) で構成され、CAN1 は 2 つの 4 ピン GH-1.25 コネクタで構成されています。
CAN0/CAN1 通信
ハードウェア接続
データシート には、以下のように CAN0/CAN1 インターフェースの配線図が記載されています：
ここでは、CAN0 から CAN1 に 125 kbps のボーレートで 30 秒間データを連続送信するデモを行います。 まず、以下の図のように CAN0 の信号線を CAN1 の信号線に接続します。具体的には、CAN0_H を CAN1_H に、CAN0_L を CAN1_L に接続します。
使用方法
ハードウェア接続を完了した後、以下のコマンドをターミナルで入力して、CAN0 と CAN1 にマッピングされたデバイス名を確認します：
ifconfig -a
ここで、can0 は CAN0 インターフェースに、can1 は CAN1 インターフェースに対応します。
ターミナルで can-utils をインストールします：
sudo apt-get update
sudo apt-get install can-utils
ターミナル 1 を開き、以下のコマンドを入力して can0 から送信されたデータのバイト数を監視します：
watch -n 1 'ifconfig can0 | grep "TX packets"'
ターミナル 2 を開き、GitHub から CAN 通信テスト用スクリプトを取得して実行します：
git clone https://github.com/jjjadand/Mini_CANtest.git
cd Mini_CANtest
sudo ./canTest.sh
2 つのターミナルを観察すると、ターミナル 1 では CAN0 から送信されたバイト数が増加していることが確認できます。
ターミナル 2 では、CAN1 が CAN0 から受信したデータが表示されます。
CAN0 電源出力
CAN0-PPOWER の出力電圧は、理論上、reComputer Mini の現在の DC 入力電圧に等しくなります。DC 入力電圧範囲は 12-54V です。したがって、CAN0 XT30 (2+2) の電源出力範囲も 12-54V となります。
異なる電圧を DC 入力に供給し、CAN0-PPOWER の出力電圧を測定します。 安定した電源とマルチメーターを使用し、以下の図に従って接続してください。
DC 入力が 26.3V の場合、マルチメーターは CAN0-POWER 出力を 26.03V と測定します。
DC 入力が 12.6V の場合、マルチメーターは CAN0-POWER 出力を 12.48V と測定します。
上記のテスト結果から、CAN0-POWER の出力は DC 入力に近いことが確認できます。 詳細を知りたい場合は、回路図 を参照してください。
I2C
ハードウェア接続
reComputer の拡張ボードには、4ピン GH-1.25 IICインターフェースが2つ（IIC0とIIC1）搭載されています。
データシートには、IIC0/IIC1 4ピン GH-1.25インターフェースの配線図が以下のように記載されています：
テスト用にIICインターフェースデバイスを選択してください。選択は自由です。ここでは、IICインターフェースセンサーをI2C0/I2C1に接続してテストを行います。
ここでのテストプロセスは、IIC0/IIC1に外部接続されたデバイスのアドレスをスキャンすることです。
使用手順
ハードウェア接続を完了した後、IICテスト用のツールをインストールする必要があります。デバイスをスキャンする前に、以下のコマンドをターミナルで入力してください：
sudo apt update
sudo apt-get install i2c-tools
次に、以下のコマンドをターミナルで入力して、IICバス上のマッピングされた名前を確認します。
i2cdetect -l
拡張ボード上の外部インターフェース IIC0-J7 は i2c-1 i2c c240000.i2c に対応し、外部インターフェース IIC1-J7 は i2c-7 i2c c250000.i2c に対応します。
外部I2Cデバイスを接続し、そのアドレスを設定した後、異なる2つのターミナルを開き、以下のコマンドを入力してI2C0およびI2C1をスキャンします：
sudo i2cdetect -y -r 1
sudo i2cdetect -y -r 7
I2C0 に接続されたデバイスはアドレス 0x15 に設定され、I2C1 に接続されたデバイスはアドレス 0x19 に設定されていることが確認できます。
SPI
ハードウェア接続
reComputer の拡張ボードには、6ピン GH-1.25 外部SPIインターフェースが搭載されています。
データシートには、SPI 6ピン GH-1.25インターフェースの配線図が以下のように記載されています：
外部SPI-to-USBモジュールを使用しない場合は、6ピン GH-1.25 SPIインターフェースを自己接続してデータ送受信をテストできます。MOSI を MISO に接続し、CS0 を SCK に接続します。 配線図は以下の通りです：
使用手順
ハードウェア接続を完了した後、GitHubからSPIテスト用のコードを取得し、コンパイルします：
git clone https://github.com/rm-hull/spidev-test
cd spidev-test
gcc spidev_test.c -o spidev_test
次に、以下のコマンドをターミナルで入力して、SPIによってマッピングされたデバイス名を確認します。例えば、/dev/spidev0.0 は拡張ボード上のSPI0（J17）に対応します。
ls -l /dev/spi*
以下のコマンドをターミナルで入力して、SPIテスト用プログラムを実行します：
sudo ./spidev_test -v
拡張ボード（J17）上のSPI0で送受信されるデータを観察できます。
リソース
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