engineer4ever 님의 블로그

라즈베리 파이에서 UI를 구성할 때 여러 가지 선택지가 있는데, 주력 플랫폼은 크게 아래의 네 종류가 있다.

Avalonia?

1. 개요

- Avalonia는 .NET 기반의 크로스플랫폼 UI 프레임워크

- C#과 XAML로 화면을 만들며 Windows / Linux / macOS / 임베디드 리눅스에서 동일 코드로 실행

2. UI 구성 방식

- XAML 기반 레이아웃, 스타일 시스템, 데이터 바인딩을 지원해서 데스크톱 수준의 일관된 UI 구조를 만들 수 있음

3. 성능 및 렌더링

- GPU 기반 렌더러를 사용해 고해상도 환경에서도 안정적이고 빠르게 동작

4. 배포와 환경 구성

- 독립 실행 형태로 배포할 수 있어 라즈베리 파이 같은 ARM 장치에서도 설정이 단순

5. 생태계 특징

- 오픈소스이며 .NET 라이브러리들과 자연스럽게 연동됨

- 라이선스 비용 부담이 없음

Avalonia를 라즈베리 파이에서 사용하기 위한 환경 구성 절차는 다음과 같음

1. NET 런타임 설치

2. 개발 환경 구성(PC)

3. 프로젝트 빌드 및 배포 파일 생성

4. 라즈베리 파이에 배포 및 실행

1. NET 런타임 설치

- 라즈베리 파이 OS(64비트 기준)에 Microsoft 패키지 저장소를 등록한 뒤 .NET SDK 설치

- Visual Studio 2022 설치 하면 .NET SDK는 같이 설치됨

- 확장 관리자에서 Avalonia 설치(Avalonia, Avalonia Template Studio)

설치 후 dotnet --info 명령으로 ARM64 환경이 정상 인식되는지 확인

3. 프로젝트 빌드 및 배포 파일 생성

다음 명령으로 라즈베리 파이용 실행 파일을 생성

이 방식은 .NET 런타임이 포함된 독립 실행 파일을 생성하므로 파이에 별도 설치가 필요 없음

4. 라즈베리 파이에 배포 및 실행

Publish 디렉터리 전체를 라즈베리 파이에 복사한 후 실행 파일을 실행

Avalonia는 X11 또는 Wayland 환경에서 자동으로 렌더링되며, 터치 디스플레이도 기본적으로 지원됨

1. Arducam FPD-Link Camera Solution 테스트

- Raspberry Pi의 MIPI CSI-2 카메라는 센서를 보드 근처에 두는 것을 전제로 설계되었기 때문에 FPC 길이에 제한이 있음

- 기구 설계 관련하여 카메라를 보드에서 떨어진 위치에 배치해야 했음. 이를 위해 SerDes 기반 FPD-Link 를 테스트 해봐야 했고 Arducam V3Link Camera Solution을 구매함.

Arducam V3Link Camera Solution은 구성은 다음과 같음

• Arducam FPD-Link Camera
• Deserializer Board
• Coaxial Cable

1. GMSL, FPD-Link 사용 이유

임베디드·산업·자동차 시스템에서 카메라를 SoC 근처에 둘 수 없는 경우가 많은데 이때 가장 현실적인 해결책이 GMSL(Analog Devices) 과 FPD-Link(Texas Instruments).

이 두 기술은 흔히 'MIPI 연장' 이라고 말하지만, 정확히 말하면 MIPI를 장거리로 끌고 가는 기술이 아니고 본질은 카메라의 위치 제약을 제거하기 위한 SerDes 링크 구조임.

1-1. 왜 MIPI는 그대로 연장할 수 없는가

MIPI CSI-2는 애초에 다음 전제를 기반으로 설계된 인터페이스

• SoC 바로 근처에 센서 배치
• PCB 트레이스 또는 짧은 FPC 전제
• 수 cm ~ 수십 cm 이내 거리
• 케이블, 커넥터 사용 비권장

그래서 현실적으로는 다음 문제가 발생

• FPC 길이 증가 시 신호 무결성 붕괴
• 외부 케이블 사용 시 EMI, skew, eye collapse 발생
• 거리 확장은 사실상 불가능함

즉, MIPI에는 '연장'이라는 개념 자체가 없음.

1-2. SerDes 구조의 본질

GMSL과 FPD-Link는 MIPI 인터페이스가 아니라 입력 인터페이스를 직렬화하여 장거리 전송 가능한 링크로 변환하는 기술

기본 구조는 다음과 같음

2. GMSL (Gigabit Multimedia Serial Link)

2-1. 개요

• 제조사: Analog Devices(구 Maxim)
• 주요 사용처: 자동차, 고신뢰 산업 시스템
• 설계 성향: 링크 안정성, EMI 내성 우선

2-2. GMSL 대표 IC 구성

Serializer (카메라 모듈 쪽)

• MAX9295A
• MAX9296A
• MAX96717 / MAX96717F (GMSL2)
• MAX96799 (GMSL3)

대부분의 MIPI 카메라 모듈은

CMOS Sensor → MAX9295A 구조를 사용

Deserializer (SoC 보드 쪽)

• MAX96712 (4채널 멀티카메라 허브)
• MAX9296A
• MAX96722
• MAX96724 (GMSL3)

멀티카메라 시스템에서는

MAX96712가 사실상 표준

2-3. GMSL 구현 구조

2-4. GMSL 구현 절차

1. CMOS 센서 해상도, FPS, MIPI lane 수 확정
2. Serializer를 센서 출력 규격에 맞게 선택
3. Deserializer를 카메라 수 기준으로 선택
4. Bias-T 기반 PoC 회로 설계
5. I2C 제어는 SerDes 내부 터널링 사용
6. 초기화 순서는
7. Deserializer → Serializer → Sensor 필수
8. FSYNC, EQ, EMI 관련 기능은 자동 처리됨

2-5. GMSL 특성 요약

• 케이블 길이와 편차에 매우 강함
• EMI 환경에서 안정성 높음
• 멀티카메라 동기 정확함
• IC 단가와 설계 난이도는 높음

3. FPD-Link

3-1. 개요

• 제조사: Texas Instruments
• 주요 사용처: 산업용, 머신비전, 중저가 자동차
• 설계 성향: 단순성, 비용 효율성 중시함

3-2. FPD-Link 대표 IC 구성

Serializer

• DS90UB933
• DS90UB953
• DS90UB971 (FPD-Link IV)
• DS90UB925 (병렬 RGB)

Deserializer

• DS90UB960 (4채널 허브)
• DS90UB964
• DS90UB914

실무에서는

DS90UB953 + DS90UB960 조합이 가장 흔함.

3-3. FPD-Link 구현 구조

3-4. FPD-Link 구현 절차

1. 센서 출력 클럭과 lane 구조 확인
2. Serializer 선택
3. Deserializer로 카메라 수 집약
4. TI 레퍼런스 기반 PoC 회로 설계
5. I2C Alias 설정으로 주소 충돌 방지
6. Link Lock 상태 확인

3-5. FPD-Link 특성 요약

• 설정 구조 직관적
• 비용 경쟁력 있음
• 양산에 유리

EMI 성능은 PCB 레이아웃 영향 큼

4. 최종 정리

- GMSL과 FPD-Link는 서로 호환되지 않음

- Serializer와 Deserializer는 반드시 같은 계열로 구성해야 함

- 케이블이 같아도 내부 프로토콜은 완전히 다름

이 두 기술은 MIPI를 단순히 연장하는 방식이 아니라,

- 카메라의 위치 제약을 제거하기 위해 MIPI 구간을 최소화

- 장거리 구간을 SerDes 링크로 대체하는 구조

뭘 사용할지는,

- 케이블 길이

- EMI 환경

- 카메라 개수

- 비용 조건

이 네 가지에 의해 결정됨

3-1. Raspberry Pi OS Download

3-2. Raspberry Pi OS 이전 버전 Download

Raspberry Pi OS 공식적으로 이전 릴리스들을 아카이브 형식으로 보관하여 Raspberry Pi Imager에서 바로 Writing이 불가하다.

위 링크에서 원하는 버전의 View archive를 누르면 아래와 같이 이전 버전을 다운로드 할 수 있다.

기존 방법들의 단점:

• SSH (PuTTY): 빠르지만 VI/NANO 같은 터미널 에디터만 사용 가능 → 불편함
• 원격 제어 (VNC, XRDP): GUI 사용 가능하지만 느리고 딜레이 심함

VSCode + Remote-SSH 방식:

• GUI 환경에서 편집 가능
• 빠른 속도 (SSH 기반)
• 파일/디렉터리 한눈에 확인
• 무료 (Microsoft 개발)

: Terminal 열어 ifconfig로 ip 확인

2. VSCode 다운로드 및 설치

https://code.visualstudio.com/

VS

1. 사양 비교

2. I/O 구조 변화

• USB 3.0 추가: CM5는 USB 3.0 ×2 지원, CM4의 CSI0/DSI0 일부 라인이 USB 3.0으로 변경됨
• MIPI 인터페이스 통합: CAM/DISP0, CAM/DISP1 포트가 카메라·디스플레이 겸용 콤보 형태
• I/O 전압 선택 가능: CM5는 GPIO_VREF를 1.8 V 또는 3.3 V로 설정 가능
• M.2 확장: CM5 IO 보드에 M.2 M-Key 슬롯 추가
• 전원/관리 핀 추가 기능: 전원 버튼, RTC 배터리, 팬 제어 신호 추가

3. CM4 → CM5 핀 변경 (주요 변화)

4. 공식 IO 보드 기능 비교

Raspberry Pi Compute Module 5 Rev 1.0 vs LattePanda LattePanda Alpha(Geekbench 6)

Raspberry Pi Compute Module 5 Rev 1.0 vs RK3588 OPi 5 Plus(Geekbench 6)

Raspberry Pi 5 Model B Rev 1.0 vs RK3588S OPi 5 Pro(Geekbench 6)