小孩兒玩的東西都要嵌入式了?Arm Linux+Arduino板=現代版遊戲機

據外媒報道,去年在Kickstarter眾籌了近30萬美元製造了一臺復古遊戲機,並於去年夏天開始陸續向支持者發貨。收到貨物的作者進行了開箱和測評。

ClockworkPi Gameshell是一款便攜式復古遊戲機,硬件設計方面使用運行Linux的Allwinner R16處理器,以及兼容Arduino的Atmel AVR MCU。該機器是開源的,帶有PDF原理圖,並在Github上提供固件源代碼。

ClockworkPi Gameshell拆箱

這款機器的包裝非常大,裡面包含“GameShell - 重新定義便攜式遊戲機”和一節1200毫安的電池。外包裝的列表羅列了整個遊戲機的規格:“四核Cortex A7處理器、WiFi和藍牙連接、1GB RAM、帶操作系統的16GB micro SD存儲,微型HDMI輸出。”

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拆開包裝,映入眼簾的是整潔的套裝,如同一個收拾乾淨有序的行李箱。

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拆開攤在桌子上,包括兩個保護外殼的塑料部件、五個帶有“高度可破解的開源設備”標識的黑色盒子、一張貼紙和一個裝配指南。

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是時候打開所有黑匣子了!原來拆開裡面是這種畫風,好像有點遊戲機的感覺了。

第一個盒子(GS_PRT2)裡面是按鈕相關的部件:

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第二個盒子(GS_FCWT)裡面裝的是白色的塑料外殼,這就是我們的機身頂蓋:

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第三個盒子(GS_RCII)裡面則是遊戲機標配的後蓋,以及可以訪問Arduino GPIO的製造商後殼和另外五個稱為LightKey部件的按鈕。

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第四個盒子(GS_PRT1)包括封裝電路板、電纜、兩個揚聲器、1,200mAh的電池和預裝Linux的16GB micro SD卡。

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第五個盒子(GS_PCBA)正如其名是我們的主角——封裝功能主板,採用運行Linux的ClockworkPi Allwinner R16板、Arduino兼容板和顯示模塊。

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仔細觀察這塊ClockworkPi(CPI)1.3板(下圖),可以看到這款板子的全貌:Allwinner R16-J四核Cortex A7處理器、三星K4B8G1646D-MYK0 1GB DDR3 RAM芯片、Ampak AP6212 2.4GHz WiFi 4和藍牙4.1無線模塊、AXP223電源管理IC和ITE IT66121FN HDMI 1.4發射器。

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電路板背面包括micro SD卡插槽,micro HDMI端口,micro USB端口,3.5mm音頻插孔,各種按鈕,顯示器連接器,電池,Arduino板/鍵盤等。

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Arduino板(下圖)則基於Microchip Atmel ATMEGA168PA 8位AVR MCU,並配有微型USB端口,以及連接5“LightKeys”和其他I / O的連接器。

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Arduino板的背面採用可編程keyboard,包括觸摸板。

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把它組裝起來

看完有什麼部件,我們應該理解這個遊戲機到底該大概該怎麼拼了,來吧,拿出說明書來進行最有趣的環節。

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由於提供的指南非常詳細,所以裝配也異常簡單。跟著編號走就沒錯了,建議使用專用工具,但本人則是裸手完成整個裝配,如果你不想破壞塑料部件,還是要小心一點。強烈建議使用工具,最後成品會更乾淨完美一點。

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好的,接下來第二個模塊是組裝是主板,和上面是同樣的道理,小心操作。

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按鈕部分雖然有好多部件,但是非常容易組裝。現在還沒裝完時候如果你轉動鍵盤模塊,D-Pad將脫落,但這是正常的,一旦安裝完就不會出現問題了。

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除了將電路板放置在正確的位置之外,現在還不是考驗電池模塊的時候,因為這個階段不需要電纜。

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GameShell安裝默認最後一步安裝兩個揚聲器,開始吧。當然安裝模塊時候還是要取下保護蓋,確保揚聲器連接接觸揚聲器板上的焊盤。 準備好了五個模塊,開始使用佈線。將顯示器和Arduino鍵盤連接到主板,然後將揚聲器和電池模塊連接上,把所有東西都放在後殼中,另外再安裝四個柔性塑料鑽頭,放上頂蓋,大功告成。

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把L1和L2的塑料蓋扣緊,讓我們自戀一下,欣賞一下成品吧。

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激動人心的時刻,按開關開機:

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不過我們還是有一些可以擴充的部分,這些是替代和可選的LightKey部件和製造商後殼,增加了5個用戶鍵,還有樂高聯動的後殼,以及連接到Arduino板的跳線的開口。

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完整的構建,包括拍照的時間,花了大約一個小時。這個過程非常有趣,看著童年記憶自己拼出來也非常有成就感。從理論上講,它也應該是一個很好的教育平臺,孩子們可以創建自己的遊戲,還能瞭解Linux和Arduino。

趁熱,盤它!

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按下電源啟動後,幾秒鐘後我們進入主菜單,其中包含幾個圖標,具體是設置、MAME、MGBA、NES和PCxs遊戲模擬器,運行模擬器裝在相應ROM/BIOS就可以運行遊戲了。當然,也有著很有趣的獨立遊戲,諸如太空飛船設計、NyanCat。

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進入右側的獨立遊戲菜單,裡面有著名的RetroArch模擬器,可以輕鬆擴展核心。另外兩個圖標為CaveStroy(洞穴大冒險)、FreeDM(一款射擊遊戲)。

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一些功能如下。PICO-8進入後發現並不存在,需要付15美元添加。另外。還內置音樂播放器。

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設定菜單就非常常見普通了,包括飛行模式,電源選項,WiFi,藍牙,音量,背光亮度,存儲,時區,語言,通知,更新,關於,關閉電源,按鈕佈局,GPU驅動程序切換,網絡網關切換,使用WiFi或USB以太網。

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接下來,連接到WiFi網絡。不過遺憾的是,這款設備僅適用於2.4 GHz連接,因為硬件不支持雙頻段/ 5 GHz WiFi。

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簡單的升級一下固件,到最新的穩定1.24版。

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我們現在完成了最基本的配置了,讓我們回到最初的雲圖標上。

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它將顯示用戶名和密碼,IP地址,ssh / scp命令,用於遊戲和音樂共享的Windows網絡鏈接,Airplay名稱和USB以太網IP地址。我可以通過SSH輕鬆連接到遊戲機:


ssh [email protected]
Linux clockworkpi 4.14.2-clockworkpi-cpi3-g638f2a7 #1 SMP Mon Dec 10 07:46:56 UTC 2018 armv7l

___/\/\/\/\/\__/\/\/\/\/\____/\/\/\/\_
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___/\/\/\/\/\__/\/\__________/\/\/\/\_
______________________________________
Welcome to clockworkPi

For more information please visit:
https://forum.clockworkpi.com

HAPPY HACKING

Last login: Sat Feb 23 16:26:10 2019
cpi@clockworkpi:~$ uname -a
Linux clockworkpi 4.14.2-clockworkpi-cpi3-g638f2a7 #1 SMP Mon Dec 10 07:46:56 UTC 2018 armv7l GNU/Linux
cat /etc/issue
Debian GNU/Linux 9 \n \l
cpi@clockworkpi:~$ df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/root 15G 3.1G 11G 23% /
devtmpfs 471M 0 471M 0% /dev
tmpfs 503M 0 503M 0% /dev/shm
tmpfs 503M 9.1M 494M 2% /run
tmpfs 5.0M 4.0K 5.0M 1% /run/lock
tmpfs 503M 0 503M 0% /sys/fs/cgroup
tmpfs 101M 0 101M 0% /run/user/1000
cpi@clockworkpi:~$ free -mh
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.0G 156M 661M 9.2M 188M 819M
Swap: 0B 0B 0B
cpi@clockworkpi:~$ cat /proc/cpuinfo
processor : 0

model name : ARMv7 Processor rev 5 (v7l)
BogoMIPS : 48.00
Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x0
CPU part : 0xc07
CPU revision : 5

processor : 1
model name : ARMv7 Processor rev 5 (v7l)
BogoMIPS : 48.00
Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x0
CPU part : 0xc07
CPU revision : 5

processor : 2
model name : ARMv7 Processor rev 5 (v7l)
BogoMIPS : 48.00
Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x0
CPU part : 0xc07
CPU revision : 5

processor : 3
model name : ARMv7 Processor rev 5 (v7l)
BogoMIPS : 48.00
Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x0
CPU part : 0xc07
CPU revision : 5

Hardware : Allwinner sun8i Family
Revision : 0000
Serial : 16554153080e70bb


這個控制檯在帶有1GB RAM的Allwinner R16(sun8i)四核Cortex-A7處理器上運行帶有Linux 4.14.2的Debian 9,以及16GB microSD卡提供的大約11GB存儲空間。

不過問題來了,這些截圖我是怎麼截的?我是通過官方的下面的兩個指令實現的:

1.安裝imagemagick:



sudo apt update
sudo apt install


2.在SSH控制檯中導出顯示,並將幀緩衝區捕獲到您選擇的文件名:


export DISPLAY=:0
xwd -root | convert xwd:- screenshot01.png


完成後,您將在/ home / cpi中找到捕獲就能找到截圖了。

迴歸正題,我們連接到SAMBA共享中心查看遊戲和音樂目錄,我下載了一些版權的音樂:


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好消息是最新的1.24固件裡支持6種語言:英語,日語,簡體中文,繁體中文,西班牙語和法語。

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雖然有些模擬器沒有ROM,不過控制檯裡面有預裝的遊戲和即時遊戲,這簡直是童年回憶滿滿啊,我心裡已經要有萬字長文要說。

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我還裝了RetroArch模擬器的遊戲,我還嘗試用它玩了2048。

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總的來說,這款GameShell Kit非常有趣,既可以學習也可以玩,能夠自定義Arduino和Linux代碼非常靈活,學習嵌入式要從娃娃抓起。159美元的價格相對來說中規中矩。不過要感嘆的是,以後小孩兒的遊戲機都要學會玩嵌入式了,還真的是“長江後浪推前浪”。


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