0021 MPSAI：修订间差异

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== '''关键词''' ==
== '''关键词''' ==
树莓派5、PCIe、TPU、DTPU、驱动安装、操作演示、AI、google、Coral、2230、2242、2280、NVMe SSD、固态硬盘 X1
树莓派5、PCIe、驱动安装、操作演示、2230、2242、2280、NVMe SSD、固态硬盘 X1、AI、HAILO 8L、摄像头、OV5647、图像检测、图像识别


== '''一、简介''' ==
== '''一、简介''' ==
Coral M.2加速器是一款M.2尺寸的模组，可以通过PCIE接口为树莓派等平台扩展边缘TPU协处理器。我司的MPSTPU扩展板通过PCIe Switch扩展出了两路PCIe接口，其中一路为M.2 E key接口，可外接A+E Key接口的TPU模组；另一路为M.2 M key接口，可外接NVMe SSD固态硬盘。MPSTPU扩展板可在加入TPU边缘计算能力的同时为系统提供SSD海量存储。


== '''二、硬件资源''' ==
== '''二、硬件资源''' ==
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2. 扩展板通过PCIe Switch进行一扩二；
2. 扩展板通过PCIe Switch进行一扩二；


3. 一路PICe扩M.2 E key接口，用于接Google coral Edge TPU，树莓派官方OS加载驱动；
3. 一路PCIe扩展M.2 M-key接口，2242尺寸，用于接AI模块 HAilo8，树莓派官方OS加载驱动；


4. 一路PCIe扩展M.2 M接口,接NVMe SSD（PCIe X1，仅支持Gen2模式），支持2230/2242/2280尺寸（默认焊接2280铜柱）；
4. 一路PCIe扩展M.2 M-key接口，接NVMe SSD（PCIe X1，仅支持Gen2模式），支持2230/2242/2280尺寸（默认焊接2280铜柱）,不支持SATA和NGFF SSD硬盘；


5. SSD可用于存储数据和系统启动;从SSD启动时，需树莓派官方固件是2024.5.13以后的版本；
5. SSD可用于存储数据和系统启动；从SSD启动时，需树莓派官方固件是2024.5.13以后的版本；


6. 40Pin GPIO部分采用开窗设计，可通过杜邦线连接，不影响树莓派5自身GPIO引脚使用；
6. 40Pin GPIO部分采用开窗设计，可通过杜邦线连接，不影响树莓派5自身GPIO引脚使用；


7. PCB板沉金工艺,无铅生产,且通过UL认证，符合ROHS标准,防火等级94V-0。
7. PCB板沉金工艺，无铅生产，且通过UL认证，符合ROHS标准，防火等级94V-0；
 
http://www.mcuzone.com/wiki/0013_MPTPU_M/0013_MPTPU_M_03.jpg


注意：
8. 采用4个M2.5固定孔，和树莓派5定位孔吻合;


1. 树莓派5固件更新后，不能修改设置，不然固件会自动退回至老版本;
9. 可选配铝合金外壳。


2. 受限于Switch，PClIE仅支持X1Gen2,SSD速度约400MB/s。
http://www.mcuzone.com/wiki/0021_MPSAI/0021_MPSAI_01.jpg


== '''三、系统烧写及设置''' ==
== '''三、系统烧写及设置''' ==
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本文档采用树莓派OS、Ubuntu系统和OpenWrt系统进行测试。
本文档采用树莓派OS、Ubuntu系统和OpenWrt系统进行测试。


树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz，树莓派OS下载地址：
1) 树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz，树莓派OS下载地址：


https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit
https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit


Ubuntu系统的版本为ubuntu-24.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz，Ubuntu OS下载地址：
2) Ubuntu系统的版本为ubuntu-24.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz，Ubuntu OS下载地址：


https://ubuntu.com/download/raspberry-pi
https://ubuntu.com/download/raspberry-pi


OpenWrt系统版本：
3) OpenWrt系统版本：


openwrt-bcm27xx-bcm2712-rpi-5-squashfs-sysupgrade-linux-6.1.100-20240805.img.gz
openwrt-bcm27xx-bcm2712-rpi-5-squashfs-sysupgrade-linux-6.1.100-20240805.img.gz


=== 3.2 系统烧写在SD（TF）卡上 ===
=== 3.2 系统烧写在SD（TF）卡上 ===
[[0005 MPS2242 2280（单SSD扩展板）#3.2 从TF卡启动|点击直达烧写方法说明]]。
[[0005 MPS2242 2280 2280P（单SSD扩展板）#3.2 从TF卡启动|点击直达烧写方法说明]]。


=== 3.3 系统烧写在SSD硬盘上 ===
=== 3.3 系统烧写在SSD硬盘上 ===
[[0005 MPS2242 2280（单SSD扩展板）#3.3 从SSD硬盘启动|点击直达烧写方法说明]]。
[[0005 MPS2242 2280 2280P（单SSD扩展板）#3.3 从SSD硬盘启动|点击直达烧写方法说明]]。


== '''八、Ai模块(HAILO 8L)在MPS2242上的使用演示''' ==
== '''四、树莓派OS下的AI(HAILO 8L)使用演示''' ==


=== 8.1 概述 ===
=== 4.1 概述 ===
在各种实际应用的场合中，人们对于摄像头图像检测识别的需求逐渐增加，市面上也有许多利用AI的解决方案，本文所演示的方案是树莓派5搭配OV5647摄像头、MPS2242和HAILO 8L AI模块在树莓派5上的使用演示'''''。'''''
在各种实际应用的场合中，人们对于摄像头图像检测识别的需求逐渐增加，市面上也有许多利用AI的解决方案，本文所演示的方案是树莓派5搭配OV5647摄像头、MPSAI和HAILO 8L AI模块在树莓派5上的使用演示'''''。'''''


此操作演示同时也适用于我们司所有树莓派5的SSD相关的PCIE转接板，包括MPS2242-POE、MPS2280、MPS2280P、MPS2280Bi、MPS2280-POE、MPS2280D、MPS2.5G、MPSAI、MPSD2.5GD等。
http://www.mcuzone.com/wiki/0021_MPSAI/0021_MPSAI_02.jpg


（另外我司树莓派CM4扩展板上其它带CSI接口+M.2 SSD接口的板子均可使用，如CM4_SSD扩展板、CM4_3PCIE扩展板、CM4_Ultra扩展板、CM4_SSD+WiFi扩展板、CM4_SSD+双以太网、CM4_NAS等。）
'''''注意：此操作演示需要确保能稳定连通外网（需自备方法），否则许多文件无法下载或下载不全，最后可能会造成代码运行失败。'''''


http://www.mcuzone.com/wiki/0005_MPS2242_2280/0005_MPS2242_2280_44.jpg
=== 4.2 更新系统 ===


'''''注意：此操作演示需要确保能稳定连通外网（需自备方法），否则许多文件无法下载或下载不全，最后可能会造成代码运行失败。'''''
'''''注意：以下操作步骤适用于系统从TF卡启动，也适用于系统从SSD启动。'''''


=== 8.2 更新系统 ===
4.2.1 启动树莓派OS，在终端中执行：
8.2.1 启动树莓派OS，在终端中执行：


<code>sudo apt update</code>
<code>sudo apt update</code>
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http://www.mcuzone.com/wiki/0005_MPS2242_2280/0005_MPS2242_2280_29.jpg
http://www.mcuzone.com/wiki/0005_MPS2242_2280/0005_MPS2242_2280_29.jpg


8.2.2 执行<code>sudo rpi-eeprom-update</code>，查看树莓派固件，确保树莓派的固件日期在2023年12月6日之后：
4.2.2 执行<code>sudo rpi-eeprom-update</code>，查看树莓派固件，确保树莓派的固件日期在2023年12月6日之后：


http://www.mcuzone.com/wiki/0005_MPS2242_2280/0005_MPS2242_2280_30.jpg
http://www.mcuzone.com/wiki/0005_MPS2242_2280/0005_MPS2242_2280_30.jpg
第81行： 第79行：
如上图所示，固件时间是2024年6月5日。
如上图所示，固件时间是2024年6月5日。


8.2.3 执行<code>sudo raspi-config</code>，根据下图依次选择对应选项：
4.2.3 执行<code>sudo raspi-config</code>，根据下图依次选择对应选项：


http://www.mcuzone.com/wiki/0005_MPS2242_2280/0005_MPS2242_2280_31.jpg
http://www.mcuzone.com/wiki/0005_MPS2242_2280/0005_MPS2242_2280_31.jpg
第97行： 第95行：
选择完之后退出，系统会自动重启，如果没有自动重启，请手动执行 <code>sudo reboot</code> ，重启系统。
选择完之后退出，系统会自动重启，如果没有自动重启，请手动执行 <code>sudo reboot</code> ，重启系统。


=== 8.3 AI模块所需要的依赖安装 ===
=== 4.3 AI模块所需要的依赖安装 ===
执行<code>sudo apt install hailo-all</code>，安装AI模块所需要的依赖安装：
执行<code>sudo apt install hailo-all</code>，安装AI模块所需要的依赖安装：


第114行： 第112行：
http://www.mcuzone.com/wiki/0005_MPS2242_2280/0005_MPS2242_2280_40.jpg
http://www.mcuzone.com/wiki/0005_MPS2242_2280/0005_MPS2242_2280_40.jpg


=== 8.4 图像识别检测 ===
=== 4.4 图像识别检测 ===
执行：
执行：


第136行： 第134行：
关于对SSD硬盘的基本操作，我们可以参考以下链接：
关于对SSD硬盘的基本操作，我们可以参考以下链接：


[[0005 MPS2242 2280（单SSD扩展板）#4.1 SSD用作存储扩展|SSD用作存储扩展（树莓派OS下）]]
[[0005 MPS2242 2280 2280P（单SSD扩展板）#4.1 SSD用作存储扩展|SSD用作存储扩展（树莓派OS下）]]


[[0005 MPS2242 2280（单SSD扩展板）#六、对SSD进行分区等操作|对SSD进行分区等操作]]
[[0005 MPS2242 2280 2280P（单SSD扩展板）#六、对SSD进行分区等操作|对SSD进行分区等操作]]


[[0005 MPS2242 2280（单SSD扩展板）#cite ref-1|调整外设启动顺序]]
[[0005 MPS2242 2280 2280P（单SSD扩展板）#cite ref-1|调整外设启动顺序]]


[[0005 MPS2242 2280（单SSD扩展板）#7.2 在PCIe Gen2下测试硬盘速度|安装硬盘测速软件hdparm]]
[[0005 MPS2242 2280 2280P（单SSD扩展板）#7.2 在PCIe Gen2下测试硬盘速度|安装硬盘测速软件hdparm]]


关于如何测试SSD硬盘，我们可以参考以下链接：
关于如何测试SSD硬盘，我们可以参考以下链接：
第151行： 第149行：
关于对SSD硬盘的基本操作，我们可以参考以下链接，除了SSD用作存储扩展中与树莓派OS下操作略有不同，其余部分基本相同：
关于对SSD硬盘的基本操作，我们可以参考以下链接，除了SSD用作存储扩展中与树莓派OS下操作略有不同，其余部分基本相同：


[[0005 MPS2242 2280（单SSD扩展板）#5.1 SSD用作存储扩展|SSD用作存储扩展（Ubuntu系统下）]]
[[0005 MPS2242 2280 2280P（单SSD扩展板）#5.1 SSD用作存储扩展|SSD用作存储扩展（Ubuntu系统下）]]


[[0005 MPS2242 2280（单SSD扩展板）#六、对SSD进行分区等操作|对SSD进行分区等操作]]
[[0005 MPS2242 2280 2280P（单SSD扩展板）#六、对SSD进行分区等操作|对SSD进行分区等操作]]


[[0005 MPS2242 2280（单SSD扩展板）#cite ref-1|调整外设启动顺序]]
[[0005 MPS2242 2280 2280P（单SSD扩展板）#cite ref-1|调整外设启动顺序]]


[[0005 MPS2242 2280（单SSD扩展板）#7.2 在PCIe Gen2下测试硬盘速度|安装硬盘测速软件hdparm]]
[[0005 MPS2242 2280 2280P（单SSD扩展板）#7.2 在PCIe Gen2下测试硬盘速度|安装硬盘测速软件hdparm]]


关于如何测试SSD硬盘，我们可以参考以下链接：
关于如何测试SSD硬盘，我们可以参考以下链接：

2024年9月4日 (三) 15:53的最新版本

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关键词

树莓派5、PCIe、驱动安装、操作演示、2230、2242、2280、NVMe SSD、固态硬盘 X1、AI、HAILO 8L、摄像头、OV5647、图像检测、图像识别

一、简介

二、硬件资源

1. 基于树莓派5设计，采用16Pin FPC和树莓派5的PCle接口连接；

2. 扩展板通过PCIe Switch进行一扩二；

3. 一路PCIe扩展M.2 M-key接口，2242尺寸，用于接AI模块 HAilo8，树莓派官方OS加载驱动；

4. 一路PCIe扩展M.2 M-key接口，接NVMe SSD（PCIe X1，仅支持Gen2模式），支持2230/2242/2280尺寸（默认焊接2280铜柱）,不支持SATA和NGFF SSD硬盘；

5. SSD可用于存储数据和系统启动；从SSD启动时，需树莓派官方固件是2024.5.13以后的版本；

6. 40Pin GPIO部分采用开窗设计，可通过杜邦线连接，不影响树莓派5自身GPIO引脚使用；

7. PCB板沉金工艺，无铅生产，且通过UL认证，符合ROHS标准，防火等级94V-0；

8. 采用4个M2.5固定孔，和树莓派5定位孔吻合;

9. 可选配铝合金外壳。

0021_MPSAI_01.jpg

三、系统烧写及设置

3.1 概述

本文档采用树莓派OS、Ubuntu系统和OpenWrt系统进行测试。

1) 树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz，树莓派OS下载地址：

https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit

2) Ubuntu系统的版本为ubuntu-24.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz，Ubuntu OS下载地址：

https://ubuntu.com/download/raspberry-pi

3) OpenWrt系统版本：

openwrt-bcm27xx-bcm2712-rpi-5-squashfs-sysupgrade-linux-6.1.100-20240805.img.gz

3.2 系统烧写在SD（TF）卡上

点击直达烧写方法说明。

3.3 系统烧写在SSD硬盘上

点击直达烧写方法说明。

四、树莓派OS下的AI(HAILO 8L)使用演示

4.1 概述

在各种实际应用的场合中，人们对于摄像头图像检测识别的需求逐渐增加，市面上也有许多利用AI的解决方案，本文所演示的方案是树莓派5搭配OV5647摄像头、MPSAI和HAILO 8L AI模块在树莓派5上的使用演示。

0021_MPSAI_02.jpg

注意：此操作演示需要确保能稳定连通外网（需自备方法），否则许多文件无法下载或下载不全，最后可能会造成代码运行失败。

4.2 更新系统

注意：以下操作步骤适用于系统从TF卡启动，也适用于系统从SSD启动。

4.2.1 启动树莓派OS，在终端中执行：

sudo apt update

sudo apt full-upgrade

0005_MPS2242_2280_28.jpg

0005_MPS2242_2280_29.jpg

4.2.2 执行sudo rpi-eeprom-update，查看树莓派固件，确保树莓派的固件日期在2023年12月6日之后：

0005_MPS2242_2280_30.jpg

如上图所示，固件时间是2024年6月5日。

4.2.3 执行sudo raspi-config，根据下图依次选择对应选项：

0005_MPS2242_2280_31.jpg

0005_MPS2242_2280_32.jpg

0005_MPS2242_2280_33.jpg

0005_MPS2242_2280_34.jpg

0005_MPS2242_2280_35.jpg

0005_MPS2242_2280_36.jpg

选择完之后退出，系统会自动重启，如果没有自动重启，请手动执行 sudo reboot ，重启系统。

4.3 AI模块所需要的依赖安装

执行sudo apt install hailo-all，安装AI模块所需要的依赖安装：

0005_MPS2242_2280_37.jpg

0005_MPS2242_2280_38.jpg

完成后执行 sudo reboot ，重启系统，使这些设置生效。

执行hailortcli fw-control identify，如果出现以下输出则成功安装了HAILO 8L的依赖：

0005_MPS2242_2280_39.jpg

最后再执行rpicam-hello -t 10s，打开摄像头并出现预览窗口，确定摄像头正常。

0005_MPS2242_2280_40.jpg

4.4 图像识别检测

执行：

git clone --depth 1 https://github.com/raspberrypi/rpicam-apps.git ~/rpicam-apps

克隆rpicam-apps库：

0005_MPS2242_2280_41.jpg

克隆完成后，就可以开始进行图像的识别检测：

rpicam-hello -t 0 --post-process-file ~/rpicam-apps/assets/hailo_yolov6_inference.json --lores-width 640 --lores-height 640

0005_MPS2242_2280_42.jpg

0005_MPS2242_2280_43.jpg

鉴于本开发板的测试需要在外网下载大量数据，为了方便用户进行测试，用户在购买本开发板后，可以联系我司获取已经配置完毕的树莓派OS镜像。

五、树莓派系统下使用SSD硬盘

关于对SSD硬盘的基本操作，我们可以参考以下链接：

SSD用作存储扩展（树莓派OS下）

对SSD进行分区等操作

调整外设启动顺序

安装硬盘测速软件hdparm

关于如何测试SSD硬盘，我们可以参考以下链接：

SSD硬盘测试（树莓派OS下）

六、Ubuntu系统下使用SSD硬盘

关于对SSD硬盘的基本操作，我们可以参考以下链接，除了SSD用作存储扩展中与树莓派OS下操作略有不同，其余部分基本相同：

SSD用作存储扩展（Ubuntu系统下）

对SSD进行分区等操作

调整外设启动顺序

安装硬盘测速软件hdparm

关于如何测试SSD硬盘，我们可以参考以下链接：

SSD硬盘测试（Ubuntu系统下）

七、OpenWrt系统下使用SSD硬盘

关于如何在OpenWrt系统下使用SSD硬盘，我们可以参考以下链接：

SSD硬盘测试（OpenWrt系统下）

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