Linux + Своими руками

Продолжаем серию наших пикабу-передач про вторую жизнь старого терминала. Зачем?... Потому что вещи 90х обладают сладким флером ностальгии. Во второй части я обещал рассказать про физическую часть переходника(я, наконец, заказал плату, но пока не спаял).

Как я уже рассказывал в предыдущей статье - в данных терминалах нет никаких средств связи, кроме порта(и, видимо, приёмо-передатчика) Twinax (LPT не в счет). Этот магический протокол работает таким образом, что терминал это всегда исключительно slave (в 90е еще можно было так называть), а "головная" часть находится на стороне майнфрейма. Забегая вперед - именно этот майнфреймм мы и будем эмулировать.

Перво-наперво, информацию о таких старых девайсах можно поискать в библиотеке IBM. Однако определенное время назад там произошел сбой, а бекапы, как мы знаем, для слабаков - часть старой документации была утеряна. Тем не менее, для пытливых умов рекомендую сайт bitsavers.

Документации по терминалу - кот наплакал. Но на самом деле всю работу за меня сделал некий inbolmie с форума deskthority - отличный форум для любителей старого железа и не только. Он собрал данные по однотипным терминалам и установил, что поскольку они работают по протоколу twinax, значит есть определенная унификация и ВСЕ терминалы, поддерживающие данный протокол будут работать через конвертер. На всякий случай оставлю ссылку на первоисточник.

Документацию в 90х писали не то, что сейчас - тогда подразумевалось, что пользователь с паяльником может полностью восстановить не рабочее устройство. В описании терминала 5250 было указание на модуль работы с протоколом twinax и ссылка на процессов DP8344. Проц старый, но нас интересует не он(мы же не на сайте oldje (извините)), а описание принципа работы и характеристики:

Проц старый и понимает только ассемблер. Последний раз я асму держал в руках 15 лет назад и возвращаться к ней не очень хочется. После изучения доступной на битсейвере инфы, можно прийти к выводу, что:

• Не надо изобретать свою плату, можно использовать схему 25-ти летней давности, повторив её - компоненты должны стоить копейки(о, как я ошибался).

• нужен микроконтроллер, который будет конвертить из твинакса в "нормальный" вид

• Конвертер конвертером, но нужен "заменитель майнфрейма", который и будет конечной точкой подключения терминала.

В исходной статье автор отказался от использования Raspbery Pi в качестве мозга конвертора, потому что порты GPIO работают куда медленнее 2Мгц и не вытянут семплинг, а еще там будет линукс, который чтобы заставить работать напрямую с портами(чтобы повысить быстродействие)-то еще развлечение. Следующим вариантом был FPGA, но для людей без опыта работа с данной микросхемой вообще не очевидна. Может быть, второе устройство я сделаю как раз на FPGA - оно бы решило все проблемы с быстродействием. В общем, автор статьи на дескторити решил взять Teensy 4.0 600Мгц, но данная микруха в 2025м в Москве(с доставкой) стоит порядка 4к (напомню, весь терминал 11к) и игрища с ней в мои финансовые планы не входят. По этому я выбрал китайский аналог AT32F403ACGU7 - похожая по характеристикам(медленнее) плата с процом частотой 240Мгц и стоимостью 280р на Али. Зачем нам такая частота для протокола и скоростей 90х? Как я уже говорил, twinax (да окончит Бог-Машина его циклы) работает на 2Мгц, это значит, что по теореме Котелькова мы должны считывать (дискредитировать, или как там) сигнал с частотой минимум 4Мгц. Однако, микроконтроллер не может на каждый такт выполнять команду, одна команда занимает несколько тактов, а нам, я предвижу, понадобится не одна команда для считывания сигнала. В общем, пол-палец-потолок было установлено, что 240Мгц частоты должно хватить впритирку для считывания сигнала от терминала.

Так же в исходной статье, аффтар предлагает конвертер втыкать через USB в современный комп с линуксом, где будет крутиться скрипт, отсылающий шелл на USB.

Мы же с вами схему немного изменим - конвертер будет подключаться не по USB, а по UART (есть в моём контроллере) и не к PC, а к Orange Pi, где тоже есть UART. Таким образом мы оставим терминал "мобильным" - просто к нему прибавится небольшая коробочка. На Оранж Пи я уже поставил Убунту, а это значит, что можно будет через SSH\cli (напомню, терминал ТЕКСТОВЫЙ, никакого графония) подключаться куда угодно. Плюс, я же хочу сделать подобие терминала RobCo из Falllout 4, а для кастомизации баша есть просто тонна утилит.

Про благословленный Омниссией интерфейс twinax можно почитать тут. Всё равно лучше википедии никто не расскажет:

Как вы можете видеть, достаточно хитрожопое кодирование - нет "современного" логического уровня(самый нижний график), "единица" кодируется переходом от единицы на ноль в середине бита, а "ноль" - с нуля на единицу, плюс второй провод двух проводного кабеля твинакс дает тот же сигнал но с отставанием на 250 наносекунд (график В относительно графика А). Именно для считывания этого сигнала нам и нужен такой быстрый процессор.

Вообще микроконтроллер должен справиться играючи с задачей кодирования в "манчестерский" код (физическая среда передачи Ethernet, между прочим), нам всего-лишь нужна обвязка.

Тяяяк....

• Одна SN75110A и одна SN75112 нужны для генерации форм сигнала на линках А и В (между прочим, терминал "лупит" на 152м своим сигналом).

• Одна LM361 - аналоговый компаратор - для восстановления манчестерского сигнала путем вычитания канала А из В и вывода результата с цифровым уровнем 3В.

• Пара Резисторов 54.9Ом для терминации сигнала.

• Несколько И, НЕТ, XOR микрух для логического склеивания.

  Дальнейшими деталями сигнала грузить вас не буду, если хотите - читайте исходную статью.

Вот такую принципиальную схему я составил в итоге:

Отличий особо не заметно, верно? Схему я переделывал в EasyEDA - китайском каде, очень рекомендую. Ну тут понятно, я не менял элементы, если совпадал форм фактор, но микрухи 30ти летней давности в условиях санкций стоят как чугунный мост, по этому где мог, я постарался сделать замену. (опишу в следующей статье)

Для удешевления пришлось заменить ряд элементов и изменить их форм фактор - вместо DIP14 изначально, поставить SOP14 - как я буду это паять, я пока не представляю. Но... Элементы закуплены, плата в производстве, как только попадет в мои потные ручки - дам знать.

Ну и на последок:

Статья была написала на клавиатуре 8bitdo C64 - если хотите сравнение с IBBM Model M, 8BitDo model M и 8BitDo C64 - черканите в комменты, пожалуйста - мне бы такая статья пригодилась до того, как я всё это купил, а вам - не знаю еще.

В общем, довела меня нелегкая на пути механических клавиатур до покупки знаменитой и неповторимой модели М от IBM.

ПРобовал я разные свитчи, разные клавиатуры, кейкапы, но все форума в унисон твердили, что все современные клавы - жалкое подобие механического отклика ТОЙ САМОЙ, первой клавиатуры. Да и цвет один из моих любимых.... В общем, не долго думая, полез я на всем известный сайт купи-продай за ней, родимой. Сразу скажу, что на момент начала 2025го года, такие вот игрушки за редким исключением торгуются по 12к плюс-минус. Цена кусачая, но было решено её уплатить, чтобы закрыть гештальт. И какого же было моё удивление, когда вместо клавиатуры, за те же деньги, я нашел целиковый древний терминал в удобовариваемом виде.

Основная цель изначально была в клавиатуре, так что решено было брать и заодно поизучать вопрос использования данного текстового терминала для современных прикладных задач, а именно, подключения к linux машинам через SSH.

Изучение вопроса показало, что документации на терминал - кот наплакал. Из официального - только marketing reference guide, из которого ясно, что терминал текстовый, подключается к майнфрейму по протоколу twinax, можно воткнуть специальную терминальную версию клавиатуры в спецпорт и ps\2 мышку сверху.

Превращать свою квартиру в музей ретро техники я пока не готов(ну почти), да и данный майнфрейм достать в России - задача не тривиальная, по этому было решено гуглить дальше. Всякие попытки подключения старых клавиатур(а у меня она не одна) давно и прочно привели меня на форум deskthority. Там я и нашел статью святого человека про конверсию протокола общения терминала с майнфреймом (Twinax).

Давайте пробежимся в двух словах по тому, что написал тот достойный муж. Во-первых, терминал работает в блочном режиме, а не ASCII, то есть вариантов подключить его как "монитор", "клавиатуру" напрямую нет. Во-вторых, система взаимодействия протокола twinax подразумевает master-slave конфигурацию (именно такую, как в 90е - только потом слово slave было выпилено из документации), где slave - это именно терминал и сам он ничего инициализировать не может, ему нужен пинок от майнфрейма. В четвертых, на самом терминале нет, например, сетевого или ком-порта, к нему можно подключить либо майнфрейм, либо принтер. ****ие пироги (как говорил майор Нечаев из Atomic Heart).

Получается, что единственно рабочий вариант - это воссоздать ответную часть терминала - майнфрейм и эмулировать его команды на терминал. Сделать это можно тремя способами:

1. Найти Майнфрейм

2. Воссоздать плату с использованием микроконтроллера

3. Воссоздать плату с использованием FPGA

   Первый вариант не реализуем. Третий вариант для меня rocket science, но, я бы хотел попробовать попозже. Остается вариант воссоздания платы на микроконтроллере.

   Документацию в 90е вели моё почтение - подразумевалось, что ты должен с помощью руководства по эксплуатации починить неработающий майнфрейм, перепаять при надобности.

   Аппаратную часть мы рассмотрим в следующей статье, а вот вам схема из описания специально разработанного для twinax процессора для затравочки:

Аппаратные вопросы рассмотрим в следующем посте.

"Производство в Китае, значит не ваше" – таковы реалии, что в РФ подобное производство делать просто нерентабельно, невозможно тягаться с Китаем. Но кто-нибудь вообще представляет, как сложно организовать закупку и производство десятка комплектующих, сборку конечного изделия и всю логистику внутри чужой страны? Производство печатных плат, датчиков, кабелей, литьё нескольких видов собственных корпусов и т.д. А после этого пройти сертификацию и официальную таможню РФ? Да, мы возим свой продукт в белую, слабо? Вот и не*уй. Тут же, собственно, по мнению обывателя, и идёт "распил" бюджетных денег в виде субсидий Сколково на таможенные пошлины.

А начинали с абсолютного нуля в пыльном гараже, выпиливая и шлифуя первые пиксели из дерева (пост). И также никто не видит сотни бессонных ночей отладки (ТГ пост) и ночные обновления софта, чтобы утром люди пришли играть на чуть более качественный продукт. Прямо сейчас как раз не сплю, потому что выкатываю важное обновление.

"Зарабатываете миллионы на хайповой теме" – из-за того, что мы открыто публикуем все финансы в телеграм канале (график прошлого года), у людей складывается впечатление, что мы неплохо зарабатываем. Но по факту, мы практически всё реинвестируем обратно в проект и наращиваем команду. За два года мы ещё ДАЖЕ НЕ ВЕРНУЛИ свои вложения (а вложили на старте порядка 7 млн личных средств). У меня, как и у партнёра, есть обычная работа, которая позволяет кормить семью. А бизнес это так, для души. Ни о каких яхтах речи не идёт. Месяц назад вот впервые выбрались вместе на неделю в Териберку на кайтах покататься. Успех ящитаю.

В заключение желаю всем разработчикам искренне "болеть" своим делом и не останавливаться, открыто делиться своими наработками и проще реагировать на хейт. Нас мало, но мы в тельняшках! В нашей стране очень большой инженерный потенциал, но, к сожалению, ботаном всегда было быть не круто и это планомерно подавлялось окружением с детства, но ситуация с современными айтишниками сильно меняет текущие устои, что не может не радовать!

Я сам вышел из таких "ботанов": в школе увлекался программированием, после института устроился обычным инженером на завод, позже ушел в айти за деньгами. Сейчас развиваю свой проект с абсолютного нуля, о котором сам же лично рассказываю в телеграм канале, в том числе со всеми финансовыми подробностями становления бизнеса.

Кому интересно, тг канал @pixel_quest, имею право. По возможности стараюсь писать про техничку и детали разработки, но не всегда хватает времени и действительно интересного материала, становится всё больше и больше рутины, а откликов читателей не так много.

Без рейтинга, панамку подготовил

Обычно Android-устройства принято считать "бесполезными" через 5-10 лет после выхода. Особенно, это касается бюджетных моделей, которые "не тянут" современные сервисы или те девайсы, которые по каким-то причинам физически пострадали в процессе своей жизни. Но пока одни выкидывают смартфоны и планшеты, считая их электронным хламом и засоряя мир, другие стараются найти применение всему подряд и оказывается, что Android-устройства ещё вполне себе могут оказаться полезными. Однако порой необходимо реализовать автоматическое включение устройства при подключения к зарядке и вот здесь многие впадают в ступор - ведь замкнуть кнопку включения зачастую недостаточно! В сегодняшнем материале я расскажу свои кейсы запитывания устройств от блоков питания, а также реализацию автовключения на разных чипсетах. Интересно? Тогда добро пожаловать под кат!

❯ Как и зачем?

Вероятно, читатель спросит мол "зачем 10-летние Android устройства могут быть нужны?". И если немного призадуматься, то можно прийти к выводу, что действительно гаджеты прошлых лет могут быть достаточно полезными во многих сферах, причём не только планшеты, но и Android-смартфоны. И помимо реализации чего-то "стандартного" на манер красивых Android-часов с будильником или, например, мультимедиа станции а-ля iPod, есть ещё множество интереснейших кейсов, в которых можно использовать такие устройства. Я лично собрал для себя несколько:

• HMI-панель: это умные программируемые дисплейные модули, которые могут выводить ту или иную информацию с микроконтроллеров или любых других устройств на экран. Благодаря 10-дюймовому планшету можно сделать очень удобное переключение режимов работы каких-то устройств, либо сделать показ информации с различных датчиков в помещении в реальном времени. Никто не мешает и в машину такой планшет поставить для сбора информации о двигателе.

  У Android-устройств перед классическими HMI-дисплеями есть огромное преимущество: наличие 3D-ускорителя и возможность выводить красивые визуалиации и графики, а также анимацию. В будущем проекте со своей машиной - "ВАЗ 2110", я покажу как использовать планшет в таких целях на практике.

• Сбор данных: у микроконтроллеров слишком маленький объем встроенной Flash-памяти, чтобы хранить какие-то большие датасеты и строить из них статистику. Конечно можно подключить MicroSD... но ведь ко всем сразу не будешь по отдельной флэшке подключать, да и MicroSD отнюдь невечные при постоянной перезаписи данных - и здесь приходит на помощь такой планшет. eMMC обычно значительно более выносливая через MicroSD, с неё можно достать данные (при отсутствии шифрования), а мощный процессор планшета вполне может ещё и обрабатывать приходимые данные и куда-то отправлять. Вполне полезно!

• Использование как одноплатника: я писал об этом недавно статью. Во многих бюджетных планшетах разведен UART на плате, к которому есть доступ из пользовательского окружения и даже Java-приложений! Таким образом, можно общаться с микроконтроллерами по проводному интерфейсу, или напрямую дергать ножками микроконтроллера реализовав прошивку-прослойку для МК.

• Нестандартные применения: ну, тут я просто хотел похвастаться своим проектом с превращением планшета в игровую консоль с помощью внешнего микроконтроллера :)

Так что, как мы с вами видим, устройства прошлых лет отнюдь не бесполезны и при определенной смекалке мы можем им дать вторую жизнь и приспособить для работы на каком-нибудь объекте. Понятное дело что что-то серьёзное на них никто вешать не будет, но например панель заказа нямки в чебуречной или что-то на манер ГУ в машине - почему бы и нет?

Однако порой возникает задача реализовать авто-старт устройства при подключении смартфона к зарядке или вообще реализация автономной схемы питания. Автономная схема питания реализуется относительно легко: порой можно кинуть 5В от блока питания на VBat (плюсовой и минусовой контакт АКБ) напрямую. КП у MediaTek, имеют пороговое напряжение на аккумуляторе до 5.5-5.6В и не выгорают. Но это рискованно, если БП плохой и произойдет скачок - есть шанс того, что окажется пробитой обвязка/КП/ключи (вход со стороны USB обычно защищен от такого). Лучше всего использовать DC-DC преоразователь на ~4.2В с током от 1.5-2А.

А вот с авто-стартом вопрос интереснее. Всё зависит от реализации этой самой кнопки включения и от чипсета: например, на смартфонах Sony с чипами Qualcomm иногда достаточно лишь сдуть кнопку включения и замкнуть её контакты перемычкой: всё будет работать без каких-либо проблем. Но на некоторых смартфонах, зажатая кнопка включения будет уводить устройство в циклический ребут каждые 10 секунд, что может быть неприемлемо.

Несколько месяцев назад, читатель под ником @A1f подогнал мне китайский iPhone 7 Plus на Android - всё как я и люблю :) Девайс был рабочий, однако после того, как читатель отдал его в сервис, у него по каким-то причинам потерялось пару винтов, оказалась сломана кнопка включения на шлейфе, а смартфон не заряжался...

Ну, с зарядкой вопрос я решил быстро: китайские айфоны иногда используют свои "Lighting'и", несовместимые с оригиналом и которые не могут заряжатьоригинальный айфон. Благо в комплекте был пожухлый оригинальный кабель, который я разобрал и припаял всё обратно. Теперь и USB, и зарядка работают нормально!

С кнопкой вопрос был интереснее: хотя найти такую на шлейфе и кинуть с неё перемычки - дело 5 минут, я лёгких путей не искал и решил сделать автостарт при подключении к зарядке - как и на оригинальном айфоне :)

И, как вы уже поняли, просто так поставить перемычку на контакте Power и массу не получится - смартфон будет постоянно уходить в ребут. Поэтому я сдампил загрузчик с помощью SP Flash Tool и начал ковырять его в IDA Pro, благо устройство не требует разблокировки этого самого загручзика. Способ рабочий для многих устройств на MediaTek, в том числе и некоторых 67xx (возможно придется разблокировать загрузчик), а на устройствах с другими чипсетами алгоритм может быть +- похожим, но если нет возможности напрямую вмешаться в загрузчик, можно сделать авто-загрузку патчем boot.img.

❯ Реверсим и патчим

Для реализации автозагрузки, необходимо пропатчить загрузчик. В устройствах на чипсетах MediaTek их два - первый Preloader, который занимается первичной инициализацией периферии и ОЗУ, а второй - lk, который инициализирует дисплей, грузит ядро Linux и передаёт ему управление. В сети уже давно лежат слитый исходный код и Preloader, и lk, так что с их изучением проблем не возникнет, идея общая у всех устройств.

Итак, что-же происходит при включении смартфона? lk определяет так называемый режим загрузки, в зависимости от которого меняется раздел, с которого грузится ядро (boot или recovery), а также параметры передаются ядру (atags). В процессе работы lk и перед загрузкой ядра, перед тем как показать анимацию зарядки, загрузчик проверяет нажата ли кнопка включения - и если да, то быстренько перезагружает устройство в обычный режим.

Да, всё так легко! Таким образом, нам остаётся лишь пропатчить условие с проверкой кнопки включения, дабы смартфон считал что кнопка нажата тогда, когда она по факту не нажата. В IDA Pro, lk загружается с смещением памяти в 0x0, а найти нужную инструкцию нам поможет зацепка в виде отладочной строки. IDA Pro сразу строит все xref'ы и обращения к строкам, так что найти нужные данные не составит труда. Ищем "[%s] PowerKey Pressed in Kernel Charging Mode Before Jumping to Kernel, Reboot Os" и смотрим все обращения к адресу памяти, с которого начинается строка.

Чуть выше метода вызова printf, можно найти наше условие, которое начинается с инструкции CMP R0, #0. Сразу после него идёт инструкция BNE, которая бранчит код и продолжает загрузку системы в режиме "зарядки". Нам остаётся лишь заменить её на NOP в hex-редакторе в той-же IDA Pro и система сразу после попытки включится в режиме зарядки уйдет в ребут и перезагрузится в обычном режиме, будто мы просто включили смартфон с кнопки!

Прошиваем наш новый lk:

И видим, что всё работает! :)

❯ Второй способ

Если возможности пропатчить загрузчик нет, в дело вступает второй способ, заключающийся в патче boot.img - раздела с ядром устройства и ramdisk'ом, в котором содержаться скрипты для инициализации устройства (*.rc). Всё дело в том, что даже при зарядке смартфон загружает ядро Linux, первоначальный рамдиск и в зависимости от режима загрузки запускает либо app_process (главныйй процесс в Android), стартуя загрузку системы, либо специальную программу, которая часто называется charger и находится в /system/bin/ (иногда в самом boot.img).

На смартфонах с разными чипсетами реализация этого способа может сильно отличаться, однако приведу пример с смартфонами Sony Erisson из 2011 года (у меня есть Xperia Play с сломанной кнопкой включения). Там устройство начинает выполнение скрипта init.rc, тот в свою очередь запускает init.semc.rc и на этапе инициализации запускает программу chargemon, которая выводит анимацию зарядки, отключает смартфон, если кабель вытащили и слушает нажатие кнопки включения, продолжая процесс загрузки, если пользвоатель зажал кнопку включения. Соответственно, весь фикс - закомментировать эту строку :)

#exec /system/bin/chargemon

В случае MTK, можно попробовать ещё пропатчить init.rc, дабы он продолжал загрузку системы даже в случае подключения кабеля в режиме зарядки. Способов много, главное проявить смекалку и не бояться разбираться в чём-то непонтяном :)

❯ Заключение

Как видите, ничего сложного в реализации автоматического старта устройства нет. Где-то можно обойтись перемычкой на кнопку включения, где-то патчем boot.img, а где-то и патчем загрузчика. Но тем не менее, это вполне возможно на практике и позволяет делать такие приколюхи, как я со своим китайским айфоном :)

Надеюсь, материал вам был интересен и полезен! Пишите, нужно ли вам было реализовать что-то подобное и как это делали в комментариях!

Друзья, если у вас есть подобные китайчики и вы не разделяете желания пытаться вдохнуть в них жизнь, но выбрасывать их жалко — можете задонатить их мне :) Как сами видите — девайсы попадают в хорошие руки. Из недавнего — я взял нерабочую, утопленную китайскую копию 14 Pro Max из под СЦ в качестве основного смартфона. Также у меня есть канал в Telegram, куда я выкладываю бэкстейджи статей, различные заметки о ремонте, моддинге, программировании и реверс-инжиниринге и свои мысли, а также ссылки на свои новые статьи и видео. Кому интересно — залетайте!

Статья подготовлена при поддержке TimeWeb Cloud. Подписывайтесь на меня и @Timeweb.Cloud, чтобы не пропускать новые статьи каждую неделю!

В наше время, из-за санкций одноплатники стали стоить каких-то «конских» денег. Даже б/у RaspberryPi Zero стоит 2-3 тысячи рублей на барахолках, что, мягко скажем, не совсем лояльная цена для «самого дешевого одноплатного компьютера в мире». Конечно, Orange Pi Zero всё ещё можно купить в пределах 1.500-2.000 рублей, но как по мне и эта цена не слишком лояльна за те характеристики, который предлагает такой одноплатник. С другой стороны, Android-планшеты 10-летней давности продаются на барахолках по 100-300 рублей, что выглядит гораздо привлекательнее, причём на некоторые устройства практически без костылей можно установить полноценный дистрибутив Linux! Вероятно, многие читатели скажут мол «автор бомж» и будут правы: ведь в рамках этой статьи, я хочу рассказать о том, как использовать полурабочий древний планшет в качестве полноценного одноплатника путём подключения его к микроконтроллеру и выводу GPIO! Сегодня мы с вами: узнаем, как подключить микроконтроллер к шине UART в планшете и научимся работать с последовательной шиной в Android прямо из Java и нативных программ. Интересна моя концепция антикризисного одноплатника? Тогда добро пожаловать под кат!

❯ Зачем это нужно?

Пожалуй, нельзя сказать, что подобная концепция пристраивания старых планшетов — вопрос исключительно цены. 2-3 тысячи рублей не такие уж и большие деньги и при желании можно купить хотя-бы Б/У, но всё таки полноценный одноплатник с нормальной GPIO-гребенкой. Однако здесь стоит вопрос не столько дешевизны, сколько E-Waste: зачем выкидывать в помойку потенциально рабочие планшеты с живым процессором, если их можно пристроить куда-то ещё?

На самом деле, планшеты с ROOT-доступом уже из коробки могут выполнять весьма полезные задачи, как, например, хостинг http-сервера для домашней страницы, работать как панель с часиками и погодой, или, например, работать в качестве HMI-панели для оформления заказов в шаурмечной. Кроме того, многие планшеты на базе смартфонных чипсетов (MediaTek, Spreadtrum) имеют полноценный Bluetooth-модуль, что позволяет «подружить» планшет с микроконтроллером через радиоканал, что значительно расширяет возможный спектр применений.

Преимуществ у такого подхода много: у «пожилого» планшета уже есть большой, достаточно качественный (хороший TN, либо даже IPS) дисплей с тачскрином, который поддерживает мультитач, GPU для вывода 3D-графики, 3.5мм для вывода звука + встроенные динамики, а также весьма неплохое, по сравнению с дешевыми одноплатниками, железо. Звучит весьма вкусно для цены в 300 рублей: собрать хоть немного похожую конфигурацию на базе RPi выйдет в 10-15 тысяч рублей (учитывая дороговизну MIPI-матриц с тачскринами + цену самой «малинки» и обвязки для аудиотракта).

Но при всех перечисленных достоинствах, атрибутом любого полноценного одноплатника является наличие GPIO — и даже здесь мы сможем с вами выкрутится! Первый способ, о котором я чуть выше вскользь рассказал, позволяет реализовать общение с МК и «ногодрыг» через BT-радиоканал, но минусы такого подхода очевидны (МК с BT дороже, радиоканал потребляет дополнительную энергию, некоторые могут посчитать BT небезопасным). Однако есть и второй подход, который заключается в использовании диагностических пятачков UART на плате устройства для наших личных целей!

С таким подходом можно использовать как «голый» Linux, используя концепцию, которую я представил в этой статье, так и взаимодействовать из Java-приложений для Android (что даёт уже, как минимум, удобный GUI-фреймворк). Сегодняшняя статья будет «без воды», только чистая конкретика, поэтому давайте перейдем к реализации!

❯ Подготовка

Как я уже говорил выше — в рамках данной статьи мы рассмотрим использование UART в планшете для наших собственных целей. UART — это двунаправленная полнодуплексная цифровая шина, которая позволяет обеспечить стабильную передачу данных при относительно невысокой скорости, измеряемой вбодах. То есть, быстро стримить картинку с её помощью вы не сможете, но сможете, например, получить состояние входов МК, прочитать что-то на шине I2C, используя мост UART -> I2C или, например, прочитать показания датчиков, которые МК предварительно опросил.

Сама по себе концепция очень простая: многие китайские производители планшетов и смартфонов не только разводят UART в виде отдельного пятачка на плате, но и подписывают его, задействуя UART-канал как вывод для логов ядра, а иногда и предоставляя доступ к рутовой консоли! В свою очередь, из юзерспейса мы можем получить доступ к UART с помощью устройства/dev/ttyS<x>на подавляющем числе чипсетов и/dev/ttyMT<x>на MediaTek. Однако учтите, что в некоторых случаях придется патчить загрузчик, дабы редиректнуть логи ядра в /dev/null.

Однако наличие UART на плате — не всегда признак того, что он сконфигурирован в системе верно. Например, на смартфонах с чипсетами SC6820 нормально завести UART я так и не смог, а на некоторых устройствах на базе MT657x нужно патчить загрузчик, дабы он «увидел» нужный канал UART! В моём случае, героем статьи стал планшет Prestigio, у которого отказал тачскрин, но был доступен UART:

Конкретно в моём случае, после установки последней официальной прошивки планшет перестал слать логи на UART и устройство /dev/ttyMT3 оказалось доступным для наших операций, в вашем же случае может потребоваться настройка devicetree, или просто патчинг загрузчика, дабы редиректнуть консоль на другой вывод UART. Кроме того, необходимо обязательно получить root-доступ хотя-бы к adb shell, поскольку доступ к /dev/tty устройствам возможен только от имени суперпользователя. Как же проверить UART на возможность чтения/записи? Сначала нам необходимо взять ESP32 или любой UART-USB преобразователь, припаять сигнальные линии RX/TX и использовать любую программу для работы с последовательным портом, например Putty. Заходим в adb shell, и пишем что-нибудь в консоль:

Работает? Замечательно, значит мы сможем использовать планшет вместе с микроконтроллером! Переходим к практической реализации нашего приложения!

❯ Используем из Java

Я специально решил выделить для Java-подхода отдельный раздел, поскольку просто взять и открыть /dev/ttyMT3 с помощью FileInputStream не выйдет. Дело в том, что даже несмотря на наличие root-доступа, по факту ни одно Android-приложение его не имеет (за исключением подписанных системных в папке /system/app/) и для всех операций, требующих повышенных привилегий, либо распаковывают и запускают внешнюю нативную программу из под суперпользователя, либо с помощью специального костыля с запуском sh-программ читают/пишут нужные блочные устройства сами. Связано это с тем, что все Android-приложения работают в хост-процессе app_process, который форкается (отпочковывается) от «главного» процесса, который запущен из под «простого» пользователя, который не находится в группе system.

Здесь концепция также очень простая: su имеет аргумент -c, который позволяет запустить команду от имени root-пользователя и возвращает объект процесса, дабы мы потом могли перехватить stdout:

Таким образом, для чтения текстовых данных из UART'а нам достаточно лишь периодически «слушать» stdout команды cat и обрабатывать данные:

Костыль, но со вкусом :) Если вас не устраивает такой подход или ваше приложение значительно более комплексное, вы можете использовать UART и из под нативных программ.

❯ Используем из C

Работа с последовательными портами в Linux не отличается от работы с любыми другими файлами и устройствами: вызовов open, read, write и close обычно хватает и лишь иногда к ним в довесок нужен ioctl.

Для работы с терминалом необходимо использовать модуль termio который предоставляет все необходимые структуры для настройки режима работы терминала, в т.ч и бодрейт. Дело в том, что изначально последовательное устройство настроено на режим работы в качестве терминала, т.е драйвер отдаст данные только после того, как устройство на UART пошлёт \n, или превысит размер внутреннего буфера для сообщения. Если вам нужно работать с бинарными данными и получать их «на лету» — необходимо настроить последовательный порт в «binary» режим:

Если же вам достаточно текстового терминального режима, то можно продолжить как есть и использовать fgets, fscanf и прочие удобные функции из libc! О том, как собрать нативную программу для смартфона и как вообще выбросить Android из него, читайте в моей отдельной статье.

❯ Заключение

Вот таким образом можно использовать проводную шину в планшете для собственных нужд! Как видите, совершенно ничего сложного и используя эти наработки, я реализовал уже не один проект! Надеюсь, материал вам был интересен и полезен :) Пишите своё мнение, можно ли использовать дешевые планшеты по 300 рублей в качестве одноплатников?

Статья была подготовлена при поддержке TimeWeb Cloud. Подписывайтесь на меня и @Timeweb.Cloud, дабы не пропускать новые статьи каждую неделю! Ну а больше подробностей о будущем контенте, как обычно, в первом комменте! Также у меня есть свой Telegram-канал, куда я выкладываю свои мысли, советы по ремонту и моддингу различных гаджетов, а также вовремя публикую ссылки на новые статьи!

Дизайн сдержанный, без ярких акцентов, с матовой поверхностью. Правда, на ней остаются следы от рук. Так что если приходится постоянно открывать ноутбук в присутствии клиентов или партнеров, лучше купить прозрачный кейс. Визуально и тактильно устройство ощущается надежно: не выскальзывает и не двигается по столу, благодаря специальным резиновым накладкам на задней части.

Шарнир работает мягко: чтобы открыть крышку даже одной рукой, не нужно придерживать корпус. Чтобы показать коллеге или клиенту презентацию, достаточно раскрыть экран на 180°. Это удобно и для работы лежа, и для подставок, которые требуют определенного угла обзора.

Также отметим 9 портов: USB-A, USB-C, HDMI, слот для карты памяти — можно забыть о переходниках.

В TECNO MEGABOOK K15S предустановлен Windows 11. Ноутбук готов к работе сразу после включения. Никаких лишних установок и обновлений. Все настроено и оптимизировано для вашей многозадачности.

Экран: яркая картинка и комфорт ночью

Экран — 15,6 дюйма, IPS-матрица с разрешением Full HD. Углы обзора отличные: изображение остается четким, даже если смотреть сбоку, цвета не искажаются. Есть антибликовое покрытие. Тестировали ноутбук при разном освещении: можно спокойно работать у окна. Когда солнце бьет прямо в экран, текст по-прежнему остается читаемым, картинки не искажаются. Это редкость в бюджетных моделях.

Неважно, работаете вы ночью или играете, выручит клавиатура с регулируемой четырехуровневой подсветкой. При среднем уровне в темноте все видно, глаза не устают. Из плюсов для тревожных людей: включали ноутбук в самолете и электричке, никто вокруг не жаловался на яркость. Все регулируется кнопками, не нужно лишний раз заходить в настройки.

Стеклокерамический крупный тачпад — 15 см. Он не залипает, не промахивается, срабатывает с первого касания. Не возникает дискомфорта, даже если несколько часов редактировать документы без мышки. После перехода с других устройств немного непривычно, что тачпад работает в двух направлениях: нижняя часть отзывается нажатием, верхняя — касанием.

В кнопку питания встроен сканер отпечатка пальцев. К нему можно быстро привыкнуть, особенно если сидишь в опенспейсе или работаешь в дороге. Один легкий тап пускает в систему даже с мокрыми руками. Безопасно, удобно и не нужно постоянно вводить пароли.

Производительность: рендерим видео, открываем вкладки

Ноутбук работает на AMD Ryzen 7 5825U (опционально можно выбрать версию техники Intel Core i5-13420H). Восьмиядерный AMD с поддержкой 16 потоков подходит для ресурсоемких операций вроде рендеринга или работы с большими массивами данных. Встроенная графика Radeon справляется с редактированием видео в Full HD или играми.

Во время монтажа 30-минутного ролика в DaVinci Resolve и параллельной работе в Photoshop с несколькими большими PSD-файлами система сохраняла стабильность. Не было ни зависаний, ни заметного падения производительности. Ноутбук уверенно держит в фоне 10 приложений одновременно. Если запущены браузер с 20 вкладками, видеозвонок в Telegram, Excel с объемной таблицей и софт для монтажа, система не тормозит и не перегревается. Переход между окнами остается плавным, ничего не «проседает», даже при одновременном скачивании файлов и редактировании видео.

Базовая комплектация включает 16 ГБ оперативной памяти в двух слотах. При необходимости можно легко увеличить этот показатель до 32 ГБ, заменив стандартные модули на более емкие. Помимо установленного SSD на 1 ТБ предусмотрен дополнительный слот, поддерживающий диски объемом до 2 ТБ.

Чтобы во время нагрузки системы охлаждения не выходили из строя, в ноутбук встроен эффективный вентилятор, способный рассеивать до 35 Вт тепла. Устройство не греется, его спокойно можно держать на коленях. Это решение дополнено тремя режимами работы, которые переключаются простой комбинацией клавиш Ctrl+Alt+T. Тихий режим идеален для работы ночью или в общественных местах, сбалансированный подходит для повседневных задач. Производительный, на котором запускали рендеринг видео и игры, практически не шумит.

Автономность: 15 часов без подзарядки

Протестили автономность MEGABOOK K15S в условиях, знакомых каждому деловому путешественнику. Утром перед вылетом зарядили ноутбук до 100% и взяли его в рейс Москва — Калининград. В зале ожидания провели созвон, потом три часа смотрели сериал и в дороге до отеля редактировали документы. К моменту приезда оставалось 40% заряда: хватило бы еще на пару часов продуктивной работы.

MEGABOOK K15S может автономно работать до 15 часов и позволяет не оглядываться на индикатор заряда. Заявленное время достигается при типичном офисном использовании: одновременная работа с документами в Word и Excel, ведение переписки, видеоконференции, веб-серфинг.

Если все же понадобится, за  час восполняется до 70% батареи. Компактный адаптер мощностью 65 Вт на базе нитрида галлия поместился даже в карман пиджака. Один блок питания заряжает и ноутбук, и смартфон, и наушники. Экономия места: не нужно никаких дополнительных проводов.

Звук, который реально слышно

В TECNO MEGABOOK K15S установлены два мощных динамика по 2.5 Вт. Звук с глубокими низами, без пластикового дребезжания, объемный. Благодаря DTS можно смотреть видео даже в шумном помещении. В тестах специально включали сцены с шагами и выстрелами: локализация настолько точная, что в наушниках нет необходимости.

Та же стабильность и в микрофоне. Благодаря AI-шумоподавлению голос передается чисто. Во время тестовых звонков из оживленного кафе собеседник не услышал ни разговоры за соседним столом, ни городской шум. И все это — на расстоянии до пяти метров.

Кстати, о созвонах. В ноутбуке встроена обновленная камера. Она отслеживает положение лица, а еще есть физическая шторка приватности. Например, можно закрыть шторку для комфортных видеоконференций.

Для тех, кто предпочитает гарнитуру, идеально подойдут беспроводные наушники TECNO FreeHear 1 из экосистемы бренда. Когда не хотелось делиться разговорами с окружающими, подключали их. Чистый звук с акцентом на средние частоты, 11-мм драйверы, которые выдают неожиданную детализацию. Музыку слушать приятно: и фоновый плейлист на телефоне, и вечерний сериал на ноутбуке. Автономно работают наушники 6 часов, с кейсом — до 30 часов. 

Bluetooth 5.4 обеспечивает стабильное соединение на расстоянии до 10 метров. Удобная C-образная форма разработана специально для длительного ношения — после восьмичасового рабочего дня в ушах не возникает дискомфорта. Наушники поддерживают одновременное подключение к ноутбуку и смартфону. Переключение между устройствами происходит быстро и без заминок.

Через фирменное приложение Welife можно выбрать один из четырех эквалайзеров и отследить местоположение гарнитуры в случае утери. А еще кастомизировать виджет для управления наушниками. Функция настройки персонализированного дизайна доступна для устройств на Android и позволяет гибко изменить внешний вид окна подключения: вплоть до установки фоновой картинки или собственного фото.

Первые пару использований может потребоваться время, чтобы привыкнуть к нестандартной форме вкладышей, но уже с третьего раза они надеваются вслепую за секунду. Что особенно приятно:  собеседники отмечают, что звук от микрофона более приятный и четкий, чем у дорогих известных моделей.

Бесшовная синхронизация со смартфоном

Благодаря функции OneLeap ноутбук синхронизируется со смартфоном TECNO. Подключение происходит за пару секунд: достаточно один раз подтвердить сопряжение. После этого открывается доступ к бесшовному переключению между устройствами — объединенному буферу обмена, дублированию экранов и передаче файлов без кабелей и пересылок в мессенджерах.

Функция выручила, когда нужно было открыть приложение, у которого нет веб-версии. Удобно работает и буфер обмена: скопировал текст на одном устройстве — вставил на другом. Например, код, полученный в сообщении на телефоне, вводится в браузере на ноутбуке. Экономит минуты, а иногда и нервы. А когда в дороге пропал Wi-Fi, ноутбук сам подключился к мобильному интернету через смартфон.

TECNO CAMON 40 и сам по себе — мощный рабочий инструмент.  Смартфон выделяется камерой высокого качества 50 Мп, ярким AMOLED-экраном 120 Гц и множеством функций, которые упрощают процесс мобильной съёмки и использование искусственного интеллекта TECNO AI.

Телефон работает на HIOS 15.0.1 на базе Android 15.В фирменную оболочку встроен искусственный интеллект:

• Голосовой помощник Ella. Отвечает на вопросы, помогает с задачами и управлением устройством.

• Решение задач. Наводите камеру на задачу, ИИ решает ее.

• AI Редактор фотографий. Интеллектуальная обработка в одно касание.

• Быстрый поиск. Находит адрес на экране и запускает навигацию, распознает объекты и события, автоматически добавляет их в календарь.

Технические характеристики

• Процессор и память. 8 ядер, 16 потоков, Кэш L3 16 МБ, частота до 4.5 ГГц Графический процессор AMD Radeon™ graphics SSD 512 ГБ или 1 ТБ, М.2, 2280, PCle 3.0 Nvme DDR4 16 ГБ, 3200 МГц.

• Дисплей. 15.6", TFT, Full HD (1920×1080), 16:9, 280нит, 45% NTSC, 16.7 млн цветов, 60 Гц, 141 ррі.

• Веб-камера. 1 Мп, шторка приватности.

• Порты. 9 портов: 1*TF Card (microSD), 1*HDMI 1.4, 1*USB-A 3.1,

  1*USB-A 3.2, 1*3.5mm аудиовход, *Ethernet RJ45 до 1 Гбит, 2*Туре-С (Full Function), 1*слот для замка Kensington.

• Другое. Сканер отпечатка пальца в кнопке питания. Клавиатура с подсветкой (4 уровня яркости). Тачпад с поддержкой одновременно 4 касаний.

• Батарея. 70 Вт∙ч (6150 мА∙ч), Li-Pol, 11.55 B 65 Вт Type-C GaN, 20 В, 3.25 А, кабель 1.8 м (Туре-С-Type-C).

• Габариты. 17.3 мм (высота), 359.5 мм (ширина), 236 мм (глубина).

• Вес. 1,7 кг.

Если хотите создать собственную экосистему, в которой технологии подстроятся под ритм дня, попробуйте технику TECNO. Мощный ноутбук, быстрый смартфон и наушники соединяются в единое пространство. Быстрое переключение между устройствами, синхронизация файлов и стабильное соединение без лишних настроек.

КУПИТЬ НОУТБУК TECNO