Siapa bilang bikin embedded system itu ribet? Bayangkan, punya Swiss Army knife buat para engineer. Bisa nge-debug FPGA, nge-test ini itu, bahkan sampai bikin robot kopi (oke, yang terakhir itu impian). Ini dia, cerita tentang carrier card ajaib kita!
Mengapa Raspberry Pi Compute Module 5?
Raspberry Pi Compute Module 5 (CM5) itu seperti upgrade dari Raspberry Pi biasa, tapi versi industrial strength. Ibaratnya, kalau Raspberry Pi itu mobil keluarga, CM5 ini truk pengangkut barang super.
- Prosesornya: Broadcom BCM2712 quad-core 64-bit Arm Cortex-A76 yang ngebut di 2.4GHz. Sama kayak di Raspberry Pi 5, jadi jangan kaget kalau performanya bikin ngiler.
- Memorinya: Tersedia dalam varian 2GB, 4GB, dan 8GB LPDDR4X SDRAM, dan kabarnya bakal ada 16GB di 2025. Plus, ada ECC (Error-Correcting Code) buat yang paranoid datanya corrupt.
- Storagenya: Pilihan 16GB, 32GB, atau 64GB onboard eMMC Flash. Ada juga versi “Lite” tanpa eMMC, buat yang lebih suka pakai SD card atau NVMe. Rumornya, 128GB bakal hadir di 2025.
- Grafisnya: GPU VideoCore VII 800 MHz, dukung OpenGL ES 3.1 dan Vulkan 1.2. Bisa buat tampilan dual display 4Kp60, biar makin immersive.
- Konektivitasnya: Lengkap! Ada WiFi, Bluetooth, Ethernet, PCIe, USB, HDMI, MIPI – basically, semua yang kamu butuhkan buat nge-hack dunia.
Singkatnya, CM5 ini powerful banget, tapi bentuknya kecil (55mm x 40mm). Cocok buat proyek embedded yang butuh otak canggih. Jangan lupa pasang heatsink, ya, biar nggak kepanasan.
Arsitektur Sang Jagoan
Carrier card ini didesain buat prototype berbagai macam embedded system tile. Jadi, arsitekturnya harus pas, kayak ukuran sepatu Cinderella. Kita pengennya:
- Akses JTAG langsung ke pin JTAG tile.
- Akses USB JTAG via USB-C.
- USB-C ke FTDI 4232H, yang terhubung ke IO ring FPGA.
- Clock generator Skyworks yang terhubung ke input clock khusus di IO ring FPGA. Bisa dikonfigurasi pakai programmer eksternal atau CM5.
- Dua Pmod yang terhubung ke IO ring FPGA buat interface dengan peripheral eksternal.
- Akses USB-C langsung ke pin FPGA buat bikin solusi USB FPGA.
- Akses USB-C ke RPI CM5 buat konfigurasi dan setup.
- Koneksi GPIO antara IO ring FPGA dan RPI CM5.
- Ethernet, WiFi, Bluetooth, 2 interface MIPI CSI/DSI, dual HDMI, dan dual USB-A yang disediakan oleh RPI CM5.
Salah satu keputusan arsitektur yang menarik adalah penggunaan perangkat FTDI untuk UART atau JTAG. Mereka juga bisa dipakai untuk bit banging, SPI, dan I2C. Lumayan kan, buat ngulik lebih dalam?
Arsitektur lengkapnya? Too technical to explain. Intinya, semua terhubung dengan rapi dan efisien.
Konfigurasi Raspberry Pi Compute Module 5
Ini pertama kalinya kita ngidupin Raspberry Pi Compute Module 5. Caranya? Pakai USB-C! Kita harus memastikan USB-C terhubung ke interface USB 2 CM5. Desain hardware juga harus punya pull-down signal di nRPI_Boot, biar CM5 masuk ke mode yang benar dan nggak boot dari eMMC yang belum diprogram.
Selain itu, kita butuh dua aplikasi software. Pertama, Raspberry Pi USB Boot Setup. Biar komputer kita bisa detect RPI, termasuk CM5, lewat USB dan membukanya sebagai drive. Mirip kayak colokin flash drive. Kedua, Raspberry Pi Imager.
Kedua aplikasi ini tersedia di website Raspberry Pi.
Pertama, install USB Boot Setup. Ikuti saja petunjuknya. Click Next, I Agree, Next, pilih lokasi boot, dan tunggu beberapa menit sampai selesai.
Setelah selesai, hubungkan modul CM5 ke carrier card dan nyalakan lewat USB-C. Karena kita mau komunikasi pakai USB-C, maka power berasal dari komputer development.
Mungkin kamu mau pasang heatsink di CM5, biar nggak overheat.
Jalankan RPI Boot Setup buat detect CM5. Lega rasanya pas CM5 terdeteksi. Berarti arsitektur USB kita bekerja!
Jalankan Raspberry Pi Imager dan pilih drive CM5 sebagai tujuan, dan RPI5 sebagai sistem operasi target.
Kalau mau, kamu bisa edit setting buat konfigurasi WiFi dan lain-lain.
Nggak masalah kalau semua data di eMMC terhapus.
Proses penulisan image bakal memakan waktu.
Setelah beberapa menit, image akan ditulis ke card dan kita siap untuk mencoba menyalakannya.
Cek Ricek CM5 dan Carrier Card
Selanjutnya? Cek interface CM5! Power cycling board bakal membuat CM5 boot ke sistem operasi Raspbian.
Hubungkan HDMI, dan seharusnya kita bisa lihat desktop dari kedua output HDMI. Kita juga bisa hubungkan mouse lewat USB-A, dan kalau mau, webcam. Tentu saja, kita juga punya konektor camera MIPI.
Sebagai permulaan, kita colok monitor ke HDMI 0, dan keyboard dan mouse Bluetooth USB.
Dengan begini, dan dengan setting password WiFi kantor sebelumnya, board langsung hidup.
Menghubungkan monitor ke kedua port HDMI menghasilkan output video di keduanya, meskipun kayaknya kita cuma bakal pakai satu port saja untuk sebagian besar aplikasi.
Sambil konfigurasi CM5 buat terhubung ke WiFi, kita juga hubungkan port Ethernet buat memastikan koneksi kabel bekerja sesuai harapan.
Tentu saja, buat develop aplikasi test kita untuk FPGA, kita pengen bisa terhubung dari jarak jauh dan menerapkan test ke tile FPGA. Buat ini, kita harus pakai Raspberry Pi Connect.
Langkah pertama adalah install package rpi-connect.
Setelah Connect sudah berjalan dan kita sudah sign in di CM5, kita bisa mengakses board dari jarak jauh dari komputer development kita. Keren, kan?
Kesimpulan (Singkat Padat Menggigit)
Proyek ini sukses mendemonstrasikan desain custom CM5 Carrier card dan proses bring-up awalnya. Memang masih ada jalan panjang, terutama buat ngidupin FPGA dan menjalankan aplikasi test. Tapi sejauh ini, board terlihat menjanjikan dan siap untuk memulai perjalanan itu. Sampai jumpa di proyek berikutnya! Semoga artikel ini bikin kamu makin semangat ngoprek, dan ingat, coding itu kayak masak, kalau bumbunya pas, hasilnya pasti bikin nagih!
