Open Source im professionellen Einsatz
Linux-Magazin 04/2012
© maninblack, Fotolia

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Das Gnublin-Board als Einsteiger- und Lernplattform für Embedded Linux

Akademischer Kobold

Dass Embedded Linux kein Hexenwerk sein muss, zeigt das Gnublin-Board der Hochschule Augsburg. Wer lernen will, wie er auf einem ARM-Linux Sensoren ausliest, Schalter benutzt und LEDs schaltet, ist bei dem kleinen Rechner richtig. Gegen Aufpreis gibt es eine stattliche Liste an Zubehör.

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Als Lern- und Ausbildungsplattform der Hochschule Augsburg präsentiert sich das Gnublin-Board [1]. Mit Goblins, den Kobolden aus Tolkiens Welt, hat das Mini-Gerät außer der Namensähnlichkeit wenig zu tun. Gnublin steht eher für die Kombination aus GNU, Board und Linux und verbindet einen Kernel 2.6.33 mit einer ARM9-CPU, zahlreichen Schnittstellen und Beispielprogrammen.

Hochschule Augsburg

Die Hardware produziert der ARM-Spezialist Embedded Projects [2] in Zusammenarbeit mit dem Augsburger Lehrstuhl für Technische Informatik [3]. Alle Daten, Pläne, Programme und Specs gibt es als Open Source im Internet. Das Board kostet rund 50 Euro und ist für diesen Preis gut ausgestattet (Tabelle 1). Die Dokumentation lädt zum spielerischen Lernen typischer Embedded-Anwendungen ein. Erfahrenen Anwendern helfen zahlreiche Erweiterungen (Abbildung 1).

Abbildung 1: Im Lauf der Zeit sammelt der Gnublin-Entwickler jede Menge zusätzliche Hardware und Bastler-Werkzeuge: 1 Gnublin-LPC3131-Board, (2) Micro-SD-Karte (1 bis 4 GByte), (3) Adapter von Mini-USB auf USB-A-Buchse zum Anschließen von USB-Geräten an den USB-OTG-Host, (4) USB-zu-Ethernet-Adapter mit Pegasus-Chip, 5 Batterie/Akku (Vorsicht: Die extern eingespeiste Spannung darf nicht höher als 6 Volt sein!), 6 USB-Bluetooth-Adapter D-Link DBT-120, 7 USB-zu-seriell-Adapter mit Ftdichip FT2232, 8 USB-zu-seriell-Adapter mit Silabs CP2102, 9 USB-Flash-Dongle, (10) USB-Audio-Adapter Speedlink VIGO (Alsa und Ogg-Vorbis), (11) und (12) USB-Hubs, (13) DOG-Display mit SPI-Anschluss, (14) USB-Kartenleser für Micro-SD-Speicherkarten, (15) Adapter USB-A zu USB-B – und nicht zu vergessen der (16) Schraubenzieher. Dazu kommen je nach Interessengebiet integrierte Schaltungen, LEDs oder Sensoren.

Tabelle 1: Hardware

Mit dem knapp 7 mal 7 Zentimeter kleinen Board (Abbildung 2, Tabelle 1) lässt sich auch schnell loslegen. Im Lieferumfang enthalten sind ein passendes USB-Kabel und eine Speicherkarte mit vorinstalliertem Linux. Der linke der beiden Mini-USB-Anschlüsse versorgt den Kleincomputer mit Strom und stellt die Verbindung zum PC her. Dort installiert der Anwender ein Konsolenprogramm, zum Beispiel Picocom, und startet:

Abbildung 2: Auf knapp 50 Quadratzentimetern arrangiert das Gnublin-Board zahlreiche Anschlüsse.

sudo picocom -b 115200 /dev/ttyUSB0

Weil aber erst beim Einstecken des USB-Kabels das Betriebssystem auf dem Gnublin-Board bootet und die virtuelle serielle Schnittstelle »/dev/ttyUSB0« anlegt, sollte sich der Benutzer nach dem Einschalten ein oder zwei Sekunden gedulden, bevor er Picocom aufruft.

Bootvorgang

Im Erfolgsfall macht das den PC zur Konsole des Gnublin-Boards. Der Anwender sieht vielleicht-- wenn er schnell genug ist – sogar noch die letzten Meldungen des Systemstarts. Ein APEX-Bootloader [4] auf der SD-Karte lädt den Linux-Kernel, der mountet das Rootsystem und wartet danach mit einem Login-Prompt auf Eingaben (linkes Terminal in Abbildung 3):

Abbildung 3: Links die Picocom-Konsole auf dem Gnublin-Board mit den letzen Bootmeldungen des ELDK-Linux, rechts die Netzwerkkonfiguration auf dem Steuer-PC. Oben rechts zeigt ein Browserfenster den erfolgreichen Zugriff auf den Lighttpd-Webserver, der auf dem Gnublin-Board läuft.

EDLK (Built by Poky 5.0) 5.0 armv5te ttyS0
armv5te login:

Wie an einer Remote-Shell kann sich jetzt der Anwender als Root (ohne Passwort) anmelden und die Arbeit am System aufnehmen. Hat er genug, beendet die Tastenkombination [Strg]+[A],[Strg]+[X] die Verbindung. Damit das auch unter Windows klappt, bedarf es vor dem Anstecken des Board noch der USB-RS-232-Treiber [5] und einer geeigneten Terminalanwendung.

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