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こんにちはドルフィンシステム福島です。
Linux版 LabVIEWでSDR開発を試すシリーズの第5弾です。
さて前回は、Linux版 NI-USRPドライバがAPIではなく、PCI Expressのデバイスドライバだけだったことが分かりました。
全くビックリです。
【前回】Linux版 LabVIEWでSDR開発を試して見る (4) NI-USRPドライバをインストールする
http://mikioblog.dolphinsystem.jp/2022/05/linux-labviewsdr-3-ubuntu-linuxlabview.html
仕方が無いのでインストールしたLinux版 USRPデバイスドライバでPCI Express接続したUSRP X310を認識させてみます。
PCI Express経由でX310を認識させる
まずUSRPの電源を入れずにPCを起動し、lspciコマンドでPCI Expressバスにあるデバイスを確認します。
以下の様にUSRPらしきデバイスは存在していません。
想定通りです。
$ lspci 00:00.0 Host bridge: Intel Corporation Xeon E3-1200 v6/7th Gen Core Processor Host Bridge/DRAM Registers (rev 05) ～中略～ 01:00.0 PCI bridge: PLX Technology, Inc. PEX 8608 8-lane, 8-Port PCI Express Gen 2 (5.0 GT/s) Switch (rev ba) 02:01.0 PCI bridge: PLX Technology, Inc. PEX 8608 8-lane, 8-Port PCI Express Gen 2 (5.0 GT/s) Switch (rev ba) 05:00.0 Ethernet controller: Intel Corporation I211 Gigabit Network Connection (rev 03)
次にPCをシャットダウンしてPCI ExpressにX310を接続しPCの電源を投入します。
MXI ExpressカードのLEDも緑色に点灯し、USRPと正常にリンクしている事を指し示しています。(LEDが赤点灯だとリンクされていない)
以下の様に、USRPらしきデバイスが"Signal processing controller"として認識しました。
これで良さそうです。
$ lspci 00:00.0 Host bridge: Intel Corporation Xeon E3-1200 v6/7th Gen Core Processor Host Bridge/DRAM Registers (rev 05) ～中略～ 01:00.0 PCI bridge: PLX Technology, Inc. PEX 8608 8-lane, 8-Port PCI Express Gen 2 (5.0 GT/s) Switch (rev ba) 02:01.0 PCI bridge: PLX Technology, Inc. PEX 8608 8-lane, 8-Port PCI Express Gen 2 (5.0 GT/s) Switch (rev ba) 03:00.0 Signal processing controller: National Instruments PXIe/PCIe Device 05:00.0 Ethernet controller: Intel Corporation I211 Gigabit Network Connection (rev 03) dolphin@dolphin-XH110G:~$ $ lspci -k -d 1093:c4c4 03:00.0 Signal processing controller: National Instruments PXIe/PCIe Device Subsystem: National Instruments PXIe/PCIe Device
UHDでUSRPと接続する
次にUHDを使ってUSRPと接続確認をします。
$ sudo apt install uhd-host
$ sudo /usr/lib/uhd/utils/uhd_images_downloader.py
$ uhd_find_device
[INFO] [UHD] linux; GNU C++ version 7.5.0; Boost_106501; UHD_3.15.0.HEAD-0-gaea0e2de
[ERROR] [UHD] Device discovery error: input stream error
Error: LookupError: KeyError: No devices found for ----->
Device Address:
$ uhd_usrp_probe
あれ？認識していません。
おかしいな。--argsを指定してもダメ。
$ uhd_usrp_probe --args "type=x300,resource=RIO0"
[INFO] [UHD] linux; GNU C++ version 7.5.0; Boost_106501; UHD_3.15.0.HEAD-0-gaea0e2de
[ERROR] [UHD] Device discovery error: input stream error
Error: LookupError: KeyError: No devices found for ----->
Device Address:
type: x300
resource: RIO0
サービスの動作確認
ちゃんとインストールしたni-usrp-rioが動作しているのか確認します。
プロセスは生きているようですね。
$ ps ax|grep usrp
680 ? Sl 0:00 /usr/sbin/niusrpriorpc --daemon
1624 pts/0 S+ 0:00 grep --color=auto usrp
調べてみるとデーモンが動作しているようなので、オープンしているポート番号から調べます。
以下の様にちゃんと動いているようです。
$ sudo netstat -anp|grep 5444
tcp 0 0 0.0.0.0:5444 0.0.0.0:* LISTEN 2335/niusrpriorpc
tcp 0 0 127.0.0.1:5444 127.0.0.1:53364 CLOSE_WAIT 2335/niusrpriorpc
これは一体どういうことなのか？
X310の挙動を確認する
まずX310の電源を投入します。
しばらくするとイーサネットのLEDが点灯を始めます。フロントパネルのLink LEDもイーサネットのLEDと同じくイーサネットフレームを受信したタイミングで点灯しますので、イーサネットは動いているようです。
では、PCの電源を投入します。
PCのMXIインターフェイスカードのLEDが緑色に点灯していますので、PCとUSRPのリンクが確立したようです。
USRPのイーサネットのLEDが消灯しました。USRPの接続方式がイーサネットからPCI Expressに変更されると消灯するので、恐らく排他利用なのでしょうか。
ですが、今までと同じようにlspciではUSRPを検出しましたが、相変わらずuhd_find_deviceでは認識していません。
$ /usr/sbin/niusrpriorpc --help
NI USRP RIO RPC Server
Allowed options:
--help help message
--port arg (=5444) Port number to bind the server to.
--log-level arg (=warning) Log level. Choose from {(o)ff, (w)arning, (s)tatus, (v)erbose}
--daemon Run niusrpriorpc as a daemon
以下の様にデーモンをフォアグラウンドで起動しエラーメッセージが出ていないか確認します。puttyをもう一つ起動し別コンソールからuhd_find_deviceを実行します。
$ /usr/sbin/niusrpriorpc --log-level verbose
[niusrpriorpc] RPC Server starting on 0.0.0.0:5444
[niusrpriorpc] RPC server started
[niusrpriorpc] Accepted client connection request
[niusrpriorpc] Server Archive Version = 17, Client Archive Version = 17
[niusrpriorpc] Connection to client 0xd76153d00000899 established
[niusrpriorpc] Grew thread pool to 1 threads
[niusrpriorpc] Calling function 256 for client 0xd76153d00000899
[niusrpriorpc] Connection to client 0xd76153d00000899 closed
Device Identification
USRP Hardware Driver and USRP Manual: Device Identification (ettus.com)
$ uhd_find_devices --args="type=x300"
[INFO] [UHD] linux; GNU C++ version 9.2.1 20200304; Boost_107100; UHD_3.15.0.0-2build5
[ERROR] [UHD] Device discovery error: input stream error
No UHD Devices Found
何故か出ません。
$ dpkg -l |grep ni-
ii ni-apal-errors 19.0.0.49152-0+f0 all Device driver error code descriptions
ii ni-bds 20.0.0.49152-0+f0 all NI Bus Driver Support (BDS)
ii ni-bds-dkms 20.0.0.49152-0+f0 amd64 NI Bus Driver Support (BDS) kernel module
ii ni-euladepot 20.1.0.49152-0+f0 all End User License Agreement documents
ii ni-fpga-interface 20.0.1.49152-0+f0 amd64 FPGA Interface C API
ii ni-kal 20.0.0.49152-0+f0 all National Instruments kernel abstraction layer
ii ni-p2p 20.0.0.49152-0+f0 all NI Peer-to-Peer(P2P) Streaming (metapackage)
ii ni-p2p-dkms 20.0.0.49152-0+f0 amd64 NI Peer-to-Peer(P2P) Streaming Kernel Module
ii ni-p2p-errors 20.0.0.49152-0+f0 all NI Peer-to-Peer(P2P) Streaming Error Code Descriptions
ii ni-rio 20.0.1.49152-0+f0 amd64 NI-RIO Libraries
ii ni-rio-dkms 20.0.1.49152-0+f0 amd64 NI-RIO Driver
ii ni-rio-fpga-ids 20.0.1.49152-0+f0 amd64 FPGA Interface Driver Support
ii ni-rio-server 20.0.1.49152-0+f0 amd64 NI-RIO Server
ii ni-software-2020-bionic 20.1.0.49152-0+f0 all National Instruments 2020 Software repository enablement
ii ni-usrp-rio 20.1.0.49153-0+f1 all NI USRP RIO Linux Support
ii ni-usrp-rio-dkms 20.1.0.49153-0+f1 amd64 NI USRP RIO Linux DKMS Support
ii ni-usrp-rio-libs 20.1.0.49153-0+f1 amd64 NI USRP RIO Linux Libraries Support
$ ls /dev/ni
ls: '/dev/ni' にアクセスできません: そのようなファイルやディレクトリはありません
イーサネット接続にしてみる
PCI Expressで接続が出来ませんでしたので、イーサネットで接続をしてみます。
PCとUSRPを接続しているPCI Expressケーブルを外して起動します。
次に、イーサネットケーブルでUSRPとPCを接続しpingを打ちます。
USRPのデフォルトIPアドレスは以下のページに書かれています。
IP Address
https://files.ettus.com/manual/page_usrp_x3x0.html
$ uhd_usrp_probe --args addr=192.168.10.2
[INFO] [UHD] linux; GNU C++ version 9.2.1 20200304; Boost_107100; UHD_3.15.0.0-2build5
[INFO] [X300] X300 initialization sequence...
Error: RuntimeError: Expected FPGA compatibility number 36, but got 13:
The FPGA image on your device is not compatible with this host code build.
Download the appropriate FPGA images for this version of UHD.
Please run:
"/usr/lib/uhd/utils/uhd_images_downloader.py"
Then burn a new image to the on-board flash storage of your USRP X3xx device using the image loader utility. Use this command:
"/usr/bin/uhd_image_loader" --args="type=x300,addr=192.168.10.2"
For more information, refer to the UHD manual:
http://files.ettus.com/manual/page_usrp_x3x0.html#x3x0_flash
無事認識したようですが、USRPのFPGAバージョンが古くPCのUHDに適合していない、という趣旨のエラーが出ました。
というわけでメッセージの通りにUSRPのFPGAイメージを更新します。
$ /usr/bin/uhd_image_loader --args="type=x300,addr=192.168.10.2"
[INFO] [UHD] linux; GNU C++ version 9.2.1 20200304; Boost_107100; UHD_3.15.0.0-2build5
Unit: USRP X310 (3252798, 192.168.10.2)
FPGA Image: /usr/share/uhd/images/usrp_x310_fpga_HG.bit
-- Initializing FPGA loading...successful.
-- Loading HG FPGA image: 100% (121/121 sectors)
-- Finalizing image load...successful.
Power-cycle the USRP X310 to use the new image.
dolphin@dolphin-XH110G:~$
出来ましたので、USRPの電源を入り切りして更新を完了します。するとIPアドレスを指定することで正しく認識しました。IPアドレスを指定しなくても認識することが多いのですが、認識しない場合はIPアドレスを指定した方が良いですね。
$ uhd_find_devices
[INFO] [UHD] linux; GNU C++ version 9.2.1 20200304; Boost_107100; UHD_3.15.0.0-2build5
[ERROR] [UHD] Device discovery error: input stream error
No UHD Devices Found
$ uhd_usrp_probe
[INFO] [UHD] linux; GNU C++ version 9.2.1 20200304; Boost_107100; UHD_3.15.0.0-2build5
[ERROR] [UHD] Device discovery error: input stream error
Error: LookupError: KeyError: No devices found for ----->
Empty Device Address
$ uhd_find_devices --args addr=192.168.10.2
[INFO] [UHD] linux; GNU C++ version 9.2.1 20200304;
Boost_107100; UHD_3.15.0.0-2build5
--------------------------------------------------
-- UHD Device 0
--------------------------------------------------
Device Address:
serial: 3252798
addr: 192.168.10.2
fpga: HG
name:
product: X310
type: x300
$ uhd_usrp_probe --args addr=192.168.10.2
[INFO] [UHD] linux; GNU C++ version 9.2.1 20200304; Boost_107100; UHD_3.15.0.0-2build5
[INFO] [X300] X300 initialization sequence...
[INFO] [X300] Maximum frame size: 1472 bytes.
[INFO] [X300] Radio 1x clock: 200 MHz
～中略～
| | /
| | | RFNoC blocks on this device:
| | |
| | | * DmaFIFO_0
| | | * Radio_0
| | | * Radio_1
| | | * DDC_0
| | | * DDC_1
| | | * DUC_0
| | | * DUC_1
というわけで、イーサネット接続はIPアドレスを指定することで接続は出来ました。
ではPCI Expressは？
さてUSRPのFPGAを更新したことで、PCI Expressで認識されるようになったでしょうか？
$ uhd_find_device
[INFO] [UHD] linux; GNU C++ version 7.5.0; Boost_106501; UHD_3.15.0.HEAD-0-gaea0e2de
[ERROR] [UHD] Device discovery error: input stream error
Error: LookupError: KeyError: No devices found for ----->
Device Address:
だめでした
以下のページがEttusのトラブルシューティングページですが、これに沿って色々試しましたが認識はできませんでした。
試したLinuxは、Ubuntu Linux 18, 20, 22の3種類。
Troubleshooting X300/X310 Device Discovery Issues
https://kb.ettus.com/Troubleshooting_X300/X310_Device_Discovery_Issues
まとめ
- USRP X310をPCI Expressバスで接続が確立している場合は、インタフェースカードのLEDが緑色に点灯する。接続が確立していない場合は、赤色で点灯する。
- USRP X310のPXI Expressバスとイーサネットは排他利用のようだ。
- イーサネット接続でIPアドレスを指定してuhd_usrp_probeを行うと、必要であればFPGAファームウェア更新の警告が発せられるので、適宜更新する。
- Ubuntu Linux 18, 20, 22の3種類でuhd_find_deviceで認識しなかった。
結局接続は出来ず原因も分からず、ちょっと納得がいかない結果ですね。
以上、ドルフィンシステム福島でした。
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