Olimex A20

Voor veel toepassingen is een klein, stil en energiearm embedded bordje als Linux server een prima oplossing. Maar soms heb je meer opslag nodig of je wilt een harde schijf of SSD aansluiten, om bijvoorbeeld een eigen Owncloud omgeving te maken. De Olimex A20 bordjes bieden die optie. Wij keken naar de Olimex A20-OlinuXino-LIME2.

De Olimex A20 serie is een familie kleine bordjes die rondom de Allwinner A20 dual core Cortex-A7 processor gebouwd zijn. Dit is een voor de mobiele markt bedoelde system-on-chip processor. In het wild kom je deze vooral in Android systemen tegen. Op het Olimex bordje draaien de cores op 1 GHz, verder biedt het bordje 1 Gb DDR3 RAM, een SATA connector met 5 Volt voedingsaansluiting, een HDMI connector, 160 GPIO’s, 1Gb ethernet aansluiting, LCD-aansluiting, micoSD-card slot en nog veel meer. Je hebt een 5 Volt 5 Watt voeding nodig om het te laten lopen. Daarnaast voed je het ook via de USB-OTG-kabel vanaf een USB-port van je computer en als derde optie kun je het met een 3.7V Li-Po batterij voeden. Afhankelijk van de omstandigheden heeft het bordje zo’n 400mA tot 700mA nodig.

SATA aansluiting

Olimex maakt het bordje als open source en open hardware product. Het voordeel van de Olimex A20 bordjes is dat zij een SATA-aansluiting hebben, zodat je dit bordje kunt uitbreiden met een harddisk of SSD. Wanneer die harddisk of SSD met 5 Volt tevreden is, kun je deze met een speciaal kabeltje uit het bordje voeden, zo niet dan wordt het ingewikkelder.

Wil je een LCD-display, harde schijf of SSD aansluiten, dan raadt Olimex het gebruik van een USB-port als voeding af. Het is dan beter om een 5 Volt 5 Watt voeding aan te sluiten. Verder kun je een USB F-kabel gebruiken om de console via de 3,3 Volt seriële port vanaf je computer te bedienen.

De Olimex A20 familie bevat meerdere types bordjes. Wij kozen voor de LIME2. Deze is in twee uitvoeringen beschikbaar, met en zonder 4 Gb NAND flash geheugen. Wil je op dit bordje met Android gaan stoeien, dan is de versie met 4 Gb flash geheugen de beste keuze. Omdat wij er met Debian GNU/Linux mee aan de slag willen, is een microSD kaartje net zo geschikt. Daarom kozen wij voor de iets goedkopere versie (circa € 55,-) zonder flash geheugen.

Open Hardware

De Olimex A20 familie zijn bordjes met open hardware. Je kunt desgewenst de CAD-files zo van GitHub downloaden en je eigen bordje maken. Wij bespaarden ons die moeite en bestelden een compleet gebouwd bordje. Toen de postbode het pakje bij ons thuis bracht, viel direct op hoe klein het doosje is waarin het bordje wordt afgeleverd.

De Olimex A20 bordjes bieden veel aansluitpunten, vrijwel alle periferie aansluitpunten van de Allwinner A20 SoC zijn te benaderen. Via de UEXT connector sluit je eenvoudig uitbreidingsmodules op het bordje aan, zoals diverse interface kaarten, sensors. GPS module, RFID module, schakel-relais bordjes, enzovoort. Olimex levert ook bijbehorende betaalbare LCD-schermpjes, met en zonder touchscreen.

Je kunt Debian Linux op dit bordje draaien, maar ook andere distro’s. Op internet zagen we bijvoorbeeld Arch Linux en Slackware images. Moeilijker wordt het wanneer je een ander besturingssysteem wilt draaien. Op de FreeBSD ARM webpagina staat de Allwinner A20 processor in de lijst ‘boards with unkown support’, dus het is niet zeker of je hier FreeBSD op aan de praat krijgt. De OpenBSD ARM webpagina stemt ons wel wat vrolijker, hier zien we dat OpenBSD op enkele andere A20 bordjes kan draaien, dus wellicht lukt dit ook op dit Olimex bordje. Ook NetBSD geeft aan dat deze de A20 SoC ondersteunt. Waarschijnlijk krijg je bij alle BSD systemen problemen om bijvoorbeeld de video-output aan de praat te brengen, maar de seriële console zal wel werken.

Image downloaden

Op de Olimex website staat een torrent-bestandje waarmee je een Debian image kan downloaden. Je krijgt daarmee een uitgebreide Debian installatie inclusief grafische desktop, apache webserver, etc. Op de Olimex website vind je ook een linkje naar de website van Igor Pečovnik, die heeft images met een nieuwere kernel en zonder grafische desktop. Daarnaast heeft Olimex de omgeving waarmee de images gemaakt worden op GitHub gezet. Je vindt daar instructies om je eigen toolchain op te bouwen en de voor het bordje benodigde specifieke bestandjes en patches. Dat bewaren we even voor later. Omdat wij een server willen bouwen, kiezen we voor een image van Igor Pečovnik.

De images download je als zipbestand, die uitgepakt een kleine 4 Gb groot zijn. Op een Linux systeem kun je de image naar het Micro SD-kaartje schrijven met behulp van het commando ‘dd’. Uiteraard duurt het wel even voor je zo’n groot image op een SD-kaartje geschreven hebt. Nadat de image op de microSD kaart staat, stoppen wij die in het betreffende slot op het bordje en sluiten een 5 Volt voeding aan, zodat het bordje gaat booten. Via de seriële console kijken we mee en zien de bekende boot-messages.

Wanneer je een monitor op de HDMI port aansluit, kan het zijn dat in de Debian omgeving de display-settings verkeerd ingesteld staan waardoor je geen beeld krijgt. In dat geval wijzig je via de console over de seriële port de settings. Bedenk dat die seriële port werkt op 3,3 Volt, verbinden met een 5 of 12 Volt seriële poort heeft fatale gevolgen. Olimex raadt aan een seriële USB-F-kabel te gebruiken. Deze laatste kabel heeft aan de ene kant een standaard USB-stekker en aan de andere kant vier losse draadeindjes met een elk een connector die je op de bekende IO-pinnetjes kunt drukken. Een seriële USB-F-kabel koop je voor ongeveer € 8,-. Je vindt de seriële port naast de ethernet connector. Hier staan drie wat grotere pinnetjes en als je goed kijkt, zie je op het bordje de aanduidingen TX, RX en GND. Je sluit hierop de seriële USB-F-kabel aan en stopt de andere kant van de kabel in de USB-port van je PC of laptop en start daar een programma om over de seriële port te communiceren. Wij gebruiken daar Minicom voor, de instellingen zijn 115200 baud, 8-N-1.

SSD aansluiten

Op het bordje zit een kleine connector met de 5 Volts-aansluiting om de SATA-schijf mee te voeden. Olimex levert een speciaal SATA voedingsverloopkabeltje hiervoor, helaas waren wij vergeten om dat mee te bestellen. Voorlopig hebben we een provisorische oplossing gemaakt met behulp van wat soldeerwerk. Waar je, ook met het officiële verloopkabeltje, rekening mee moet houden is dat je alleen 5 Volt voor je schijf hebt. Voor de meeste laptop-schijfjes zal dit geen probleem zijn. Wij sloten een 120 Gb SSD schijf op het bordje aan, waarop reeds een ext4 partitie aanwezig was. Dit werkte probleemloos, wij konden de partitie mounten en bestanden lezen en schrijven.

De Olimex A20 bordjes zijn relatief snel en de SATA aansluiting maakt ze erg geschikt als energiezuinige en stille thuisserver. Ook voor andere projectjes is het een mooie oplossing. Je kunt uit verschillende varianten kiezen, naast de LIME-serie bestaat ook de wat duurdere MICRO serie. De verschillen zijn beperkt, de bordjes van de LIME-serie beschikken bijvoorbeeld niet over direct bruikbare audio in- en uitgangen, terwijl die wel op de MICRO bordjes aanwezig zijn.