0021 MPSAI
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
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
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；
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）；
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。
注意：
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;
2. 受限于Switch，PClIE仅支持X1Gen2,SSD速度约400MB/s。
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。
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
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
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
3.3 系统烧写在SSD硬盘上
八、Ai模块(HAILO 8L)在MPS2242上的使用演示
8.1 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。
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。
（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。
8.2 更新系统
8.2.1 启动树莓派OS，在终端中执行：
sudo apt update
sudo apt full-upgrade
8.2.2 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：
如上图所示，固件时间是2024年6月5日。
8.2.3 执行sudo raspi-config，根据下图依次选择对应选项：
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。
8.3 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：
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：
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。
8.4 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：
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
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：
关于如何测试SSD硬盘，我们可以参考以下链接：
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：
关于如何测试SSD硬盘，我们可以参考以下链接：
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：
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