Monthly Archives: February 2018

Raspberry Pi Bootloader

Der Raspberry Pi nutzt einen komplizierten mehrstufigen Startvorgang mit proprietären Blobs.

Raspberry Pi boards require a closed-source binary to boot. I understand it this is handled by VideoCore IV GPU, and so far the Raspberry Pi foundation are not release source code for the bootloader, possibly due to legal reason (e.g. NDA to Broadcom).

How does Raspberry Pi boot?
What is the boot sequence?
Raspberry PI 3 Model B: SD card setup

  • Raspberry Pi Bootloader bootcode.bin (Closed-Source, proprietären Firmware von Broadcom)
  • Raspberry Pi Bootloader rpi-open-firmware (Open-Source)
  • RPi U-Boot Bootloader
  • BCM2835
  • ArduCAM
  • ODROID-W
  • Hardkernel
  • VideoCore IV GPU

Stage

Filename

Description

Source

FSBL

Mounts SD and loads SSBL

ROM

SSBL

bootcode.bin

Loads GPU firmware and boots GPU

https://github.com/raspberrypi/firmware/tree/master/boot

GPU firmware

start.elf or recovery.elf

Loads CPU bootloader and boots CPU

https://github.com/raspberrypi/firmware/tree/master/boot

User code Usually the Linux kernel, but could also be u-boot

u-boot.bin

u-boot

You can either use our prebuilt U-boot which works, or compile your own using the instructions above

config.txt

u-boot parameters

Add enable_uart=1 and kernel=u-boot.bin to the bottom of config.txt (Sample: http://codepad.org/ykVYFSyP)

uboot.env

u-boot saved environment

Generated by u-boot (default environment) bootcmd copied to bootcmd_orig bootcmd and bootdelay removed

Freie Firmware für Raspberry Pi startet Linux-Kernel
Blob-less Raspberry Pi Linux Is A Step Closer
Raspberry Pi Bootloader License Precludes it to Run on Competing Broadcom BCM283x Boards
Preliminary Open Source Bootloader for Raspberry Pi Boards Released
Kristina Brooks: Blobless Linux on Raspberry Pi (rpi-open-firmware)

github

github.com/christinaa/rpi-open-firmware, Open source VPU side bootloader for Raspberry Pi

RPi U-Boot

RPi U-Boot
u-boot for Raspberry Pi 3
Building and Booting Upstream Linux and U-Boot for Raspberry Pi 2/3 ARM Boards, With proprietary bootloader files bootcode.bin, fixup.dat, start.elf

seL4Wiki / Hardware / Rpi3
The seL4 Microkernel

Boot Process

The Linux Boot Process (SysVinit vs. upstart vs. systemd)

Linux Framebuffer Device / Linux Splashscreen

  • Framebuffer /dev/fb0
  • Linux Framebuffer Device (kurz fbdev)
  • VESA-Framebuffer-Treiber (vesafb)
  • Nvidia: rivafb, nvidiafb
  • AMD: radeonfb
  • Plymouth – graphic animation / bootsplash

Plymouth

Plymouth

Tutorials

wiki.debian.org/plymouth
Getting the most out of plymouth or how to make raspbian jessie boot with a full splash screen
Customizing Boot Up Screen on Raspberry Pi
Introducing PIXEL (Pi Improved Xwindows Environment, Lightweight)
Plymouth

Framebuffer / Linux Framebuffer Device

The Frame Buffer Device

Tutorials

Framebuffer HOWTO – The Linux Documentation Project
Writing a Basic Framebuffer Driver
Framebuffer use
DirectFB

Wikipedia

Framebuffer
DirectFB

github

github.com/DirectFB/directfb

ATMT

Onkologie
Radiologie
Strahlentherapie
Bestrahlungsplanung
Tiefendosiskurve
Perkutan
Brachytherapie
Photon
Bremsstrahlung
Linearbeschleuniger (LINAC)
Nuklearmedizin
Radionuklidtherapie
Radioimmuntherapie
Radiochemotherapie
Strahlung
Ionisierende Strahlung
Elektromagnetische Welle
Ionisation
Dosisaufbau
Strahlendosis
Energiedosis D
Ionendosis J
Sekundäremission
Strahlenschaden
Strahlenresistenz
Radikale
Letale Dosis
Strahlenkrankheit
Strahlenrisiko
Kollimator

Alphastrahlung
Betastrahlung
Gammastrahlung

Desoxyribonukleinsäure (DNA)
Ribonukleinsäure (RNA)
Nukleotide
Transkription
Therapieformen, Intraoperative Radiotherapie (IORT), Bildgeführte Radiotherapie (IGRT), Intensitätsmodulierte Radiotherapie (IMRT)

Woche 2

Woche 3

Angiografie
Digitale Subtraktionsangiographie (DSA)
ALARA (As Low As Reasonably Achievable)

Woche 4

Swiss Society of Radiobiology and Medical Physics (SSRPM), Schweizerische Gesellschaft für Strahlenbiologie und Medizinische Physik

  • dual-energy computed tomography (DECT)
  • gemstone spectral imaging (GSI)
  • adaptive statistical iterative reconstruction (ASIR)
  • signal-to-noise ratio (SNR)
  • myocardial infarction (MI)
  • electrocardiogram (ECG)
  • delayed contrast-enhanced (DCE)
  • delayed contrast-enhancement (DCE)
  • multidetector computed tomography (MDCT)
  • coronary artery disease (CAD)
  • cardiac magnetic resonance (CMR)
  • direct digital radiography (DDR)
  • Contrast-detail curves (CDC)
  • Low-contrast structures (LCS)
  • modulation transfer function (MTF)
  • region of interest (ROI)
  • noise power spectrum (NPS)
  • normalized noise power spectrum (NNPS)
  • detective quantum efficiency (DQE)
  • Computed Tomography Dose Index (CTDI)
  • Contrast-to-noise ratio (CNR)
  • Dose Quantum Efficiency (DQE)
  • Detective Quantum Efficiency (DQE)
  • lens resolving power (RP)
  • dynamic range (DR)
  • Point Spread Function (PSF)
  • Line Spread Function (LSF)
  • Edge Spread Function (ESF)
  • a
  • scintillation speed class
  • radiography x-ray speed class

Investigating the detectability limits of a PEM system
Dependence of low contrast detail on exposure dose and tube voltage in digital flat-panel detector radiography—a pre-clinical phantom study
An algorithm for noise correction of dual-energy computed tomography material density images
Measurements and evaluation of the image noise power spectrum for computed radiography

Computed Tomography Dose Index (CTDI)
Contrast-to-noise ratio (CNR)
Szintillator

Image Quality of Photographic Cameras – Introduction to the MTF Measurement
Understanding Radiology Exposure Indicators – Speed Class

Woche 5

Brownsche Bewegung
Plancksches Strahlungsgesetz (Planck’s law)
Schwarzer Körper, Schwarzer Strahler, idealisierte thermische Strahlungsquelle
Wiensches Verschiebungsgesetz (Wien’s displacement law)
Stefan-Boltzmann-Gesetz (Stefan–Boltzmann law)
Kirchhoffsches Strahlungsgesetz (Kirchhoff’s law of thermal radiation)
Emissionsgrad (emissivity)
Rayleigh-Jeans-Gesetz
Bolometer
Mikrobolometer
Lambertsche W-Funktion
Wärmeleitung
Wärmeleitungsgleichung
Crank-Nicolson-Verfahren
Wärmeübertragung

Flüssigkeitsthermometer
Bimetallthermometer
Widerstandsthermometer
Kaltleiter (PTC)
Heissleiter (NTC)
Thermoelement
Thermoelektrizität

Halbleiter-Temperatursensor
Faseroptischer Sensor (FOS)
Faseroptische Temperaturmessung (DTS)

Glas
Quarzglas
Bauglas
Liste der Gläser

symptomat.de/Konduktion
symptomat.de/Radiation

Strahlungsaustausch
Absorptionsgrad
Kirchhoffsches Strahlungsgesetz
Thermodynamisches Gleichgewicht
Wärmestrom
Wärmeübertragung
Atmosphärisches Fenster

English

Thermal radiation
Thermography

Woche 6

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff
Kapillarwelle
Heat Transfer with Thermal Waves and Thermal Resonance
Thermal effusivity
Wärmeeindringkoeffizient

What is NETD in a Thermal Camera?

Woche 8

Nuclear Magnetic Resonance (NMR and MRI)

Kernspinresonanz, magnetische Kernresonanz, nuclear magnetic resonance (NMR)
Feldgradienten-NMR
Magnetresonanztomographie (MRT), Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Spektroskopie, Spektrometrie
Kernspinresonanzspektroskopie, (NMR-Spektroskopie)
Zeeman-Effekt
Spule (Elektrotechnik)
Magnetische Permeabilität μ (mu)
Magnetische Suszeptibilität χ (chi)
Magnetisierung M
Magnetismus
Dipolmoment
Magnetisches Dipolmoment (m, μ [mu])
Elementarteilchen (kleinsten bekannten Bausteine der Materie, kleiner als Atome, kleiner als Bestandteile der Atome [p, n, e])
Dipol
Elektrisches Dipolmoment
Magnetischer Dipol
Spin
Kernspin I
Drehimpuls
Drallsatz (Momentensatz, Drehimpulssatz, Impulsmomentsatz, Drehimpulsbilanz)
Bloch-Gleichungen

  • Feldstärke H
  • Flussdichte B
  • Magnetfeld
  • gyromagnetische Faktor γ (gamma)
  • Drehimpuls
  • magnetische Moment der Hülle (M oder L)

Woche 10

  • NMR and energy levels (PDF)
    Kernresonanzspektroskopie (NMR) Tutorium
    Shim (Magnetismus)
    Parts per million
    Chemische Verschiebung

    Bücher

    Aufbau eines mobilen Digital-Spektrometers für die parallele Kernspinresonanz-Relaxometrie an mikrostrukturierten Spulen-Arrays im Niederfeld
    von Richard Spiegelberg

    Modern Methods in Solid-state NMR: A Practitioner’s Guide
    herausgegeben von Paul Hodgkinson

    Strahlung

    SUVA: Strahlenschutz und Radioaktivität

    Elektromagnetisches Spektrum
    Plancksches Wirkungsquantum
    Photonenenergie – Energie der Lichtquanten

    Strahlung

    Elektromagnetische Wellen bestehen aus Photonen. Elektromagnetische Wellen mit kurzer Wellenlänge, also hoher Photonenenergie, werden im Sprachgebrauch häufig als elektromagnetische Strahlung bezeichnet: so z. B. Röntgenstrahlung, Bremsstrahlung, UV-Strahlung, Wärmestrahlung oder Infrarotstrahlung. Im langwelligen Bereich spricht man eher von Wellen, etwa Radiowellen.

    Elektromagnetische Welle

    Photonen mit genügender Energie (etwa von einigen Elektronvolt aufwärts) wirken auf Materie ionisierend und können chemische (photochemische) Wirkungen auslösen, wenn die Bindungsenergien überschritten werden (Fotochemie). Diese chemische Wirksamkeit wird auch als Aktinität bezeichnet.

    Spektroskopie / Detektor

    • Spektroskopie: Eigenschaften der Strahlung selbst zu studiere
    • Emissionsspektroskopie: Strahlenquelle herauszufinden
    • Absorptionsspektroskopie: Eigenschaften eines zwischen der Quelle und dem Spektrometer befindlichen Transportmediums zu untersuchen

    Spektroskopie

    Spektroskopie
    Molekülspektroskopie
    UV/VIS-Spektroskopie
    Röntgenspektroskopie
    Charakteristische Röntgenstrahlung
    Strahlenschutz
    Umschlossener Strahler

    Charakteristische Röntgenstrahlung
    Linienspektrum
    Spektrallinie
    Röntgenspektroskopie
    Nahinfrarotspektroskopie

    • UV: Ultra Violet
    • VIS: Visuelles Spektrum -> sichtbares Licht
    • NIR: near IR -> nahes Infrarot
    • MIR: mid IR -> mittleres Infrarot
    • FIR: far IR -> fernes Infrarot
    • nahes Infrarot (englisch: near infrared, NIR) ist kurzwellige IR-Strahlung, die sich direkt an den sichtbaren (roten) Bereich anschließt von 780 nm bis 1400 nm.
    • kurzwelliges Infrarot (englisch: short wavelength, SWIR) 1,4 bis 3,0 µm
    • mittleres Infrarot (englisch: mid wavelength, MWIR) mit Wellenlängen von 3,0 µm bis 8 µm.
    • langwelliges Infrarot (englisch: long-wavelength, LWIR) 8 bis 15 µm
    • fernes Infrarot (englisch: far infrared, FIR) ist langwellige IR-Strahlung von 15 µm bis 1 mm und reicht in den Bereich der Terahertzstrahlung.

    Detektor

    Strahlungsdetektor

    Nuklearmedizinische Diagnostik

    • CT
    • MRI
    • US
    • PET (Positronen-Emissions-Tomographie)
    • SPECT (Single Photon Emission CT)
    • Szintigraphie
    • Emissionscomputertomographie
    • Radiopharmakon („Tracer“)

    Nuklearmedizin
    Emissionscomputertomographie (ECT)
    Szintigrafie
    Gammakamera
    Positronen-Emissions-Tomographie (PET)

    Quark (Physik)

    Elemente

    Technetium (Tc)
    Radon (Rn)
    Iod (I)

    Radithor (zertifiziertes Radiumwasser)

    BA18_bmat_3

    A new hand-held imaging device to investigate the thermal properties of the human skin

    • Dermatologie

    Thermische Haut-Modellierung / Skin Thermal Modeling

    • perfusion = Durchblutung
    • skin perfusion coefficient = Haut Durchblutungs Koeffizient
    • thermal capacity = Wärmekapazität
    • thermal conductivity = Wärmeleitfähigkeit

    =

    • Radiation = Radiation
    • Conduction = Wärmeleitung
    • conductive = leitfähig
    • Convection = Wärmeübertragung / Wärmeströmung

    Wavelength selection method based on test analysis of variance: application to oximetry
    Handvenenerkennung
    Pulsoxymetrie
    Biometric Vascular Gateway – Why Veins?

    Wikipedia

    Konvektion:

    • Wärmeübertragung von Energie von einem Ort zu einem anderen
    • Transport von Teilchen verknüpft

    Konduktion:

    • thermischer Energie, ohne dass dazu ein makroskopischer Materialstrom benötigt wird

    Wärmeleitung
    Konvektion (Wärmeübertragung)
    Konvektion
    Wärmeübergang
    Wärmeübertragung

    • vasodilation = Vasodilatation, Erweiterung der Blutgefäße
    • vasoconstriction = Vasokonstriktion, Gefäßverengung
    • metabolism = Metabolismus, Stoffwechsel

    Wikipedia

    Vasodilatation
    Vasokonstriktion
    Metabolismus
    Stoffwechsel

    • continuum models = kontinuierliche Modelle, Kontinuummodelle
    • vascular models = Gefäßmodellen
    • hybrid models = hybride Modelle, Hybridmodelle
    • models based on porous media theory = Homogenisierungstheorie, Theorie poröser Medien

    ScienceDirect: Bioheat transfer

    Wikipedia

    Bioheat transfer
    Hyperthermia therapy

    Thermische Haut-Modellierung / Skin Thermal Modeling

    • Kältetechnik
    • Gefriertechniken
    • Kryotherapie
    • Kühlmittel
    • Dermatologie
    • Gasexpansion
    • Stirling-Kühler
    • Gifford-McMahon-Kühler
    • Kryokühler / Cryocooler
    • Pulsröhrenkühler
    • Kryoläsion
    • Thermoläsion
    • Kryoanalgesie
    • Radiofrequenzläsion
    • Stickstoff-Vereisung (-196°C) => “Liquid freezing”
    • Flüssig-Distickstoffmonoxid/Lachgas (-89°C)
    • CO2-Schnee (-79°C)
    • Chlorethan / Chloräthyl
    • Diethylether / Äther
    • Flüssigstickstoff (LN, LN2)
    • Lachgas (N2O)

    Gegenwärtiger Stand der operativen Dermatologie, Eckart Haneke, 21.12.2013
    Onkologische Dermatologie, Günter Burg, Albert A. Hartmann, Birger Konz, 07.03.2013

    CryoTel-Kryokühler / Cryocooler – Häufig Gestellte Fragen
    Stirlingkühler

    Wikipedia

    Kältemaschine
    Kompressionskältemaschine
    Kältemittel
    Peltier-Element
    Kryotherapie
    Pulsröhrenkühler
    Wirbelrohr
    Kälteverbrennung

    Glas

    • Chalkogenidgläser

    Liste der Gläser

    • Röhm
    • SCHOTT
    • Glas Trösch
    • VITRON

    PLEXIGLAS GS Allround Schwarz 9C20
    Infrarot-Chalkogenid-Gläser
    VITRON – Ihr Spezialist für Infrarot-Materialien

    Raspberry Pi 3 Configuration

    Setting up a Raspberry Pi as an access point in a standalone network (NAT)

    Elektronik

    RaspberryPI models comparison
    Raspberry Pi Comparison Table
    Die Raspberry Pi Modelle

    Raspberry Pi Schematics
    Raspberry Pi Mechanical
    All Raspberry Pi Products Dimension Drawings
    Raspberry Pi Zero W board

    Platine

    Banana Pi M2 Zero
    Orange Pi Zero Plus2

    Linux Distributions

    armbian Orange Pi Zero 2+ H5

    LWIR (Long-Wave Infra-Red) Kamera / Thermographie-Kamera

    Thermografie in der Medizin
    So where can I get a 640×480 LWIR camera for under $1000?
    FLIR Lepton, 80×60, 160×120
    DRS Infrared Tamarisk 320, 320×240
    Gobi von Xenics
    Thermografie-Kamera FLIR Vue 640, CHF 3’390.-

    Kamera

    • ribbon
    • cable

    RPi Camera

    Raspberry Pi Camera Module v2
    Camera Module Specs

    Rpi Camera Module
    How to bypass the crypto chip in my raspberry pi camera (v2)
    why is there a crypto dongle on pi camera v2 ?

    Setting up a headless Raspberry Pi Zero (W) with Camera

    Orange Pi Camera

    #Test: 2MP Motion Detection Camera with Motion Detection based on Orange Pi Lite and Motion
    #Test: Asian compatible NoIR camera VS Raspberry Pi v2.1 camera: Outdoor Test
    OV5640 camera with Orange Pi, 15.05.2016 – 17.12.2016

    CAM500B – 5MP 1080p Camera Module with OV5640 Chip
    CAM500B – 5MP 1080p Camera Module with OV5640 Chip

    Schematics

    Raspberry Pi Camera v2.1 Reversed, EVIL I2C crypto chip, won’t work with cloned boards!

    github

    github.com/avafinger/ov5640, Improved OV5640 for Orange Pi (H3) / Nano Pi (H3) / Banana Pi M64 / Pine64+ / Nano Pi M2/M3 (Experimental)

    Watterott

    Raspberry Pi Kamera v2 (8MP)
    Raspberry Pi Kamera Ring Licht (JST)
    WS2812 RGB Ring – Set

    Peltier Element

    ELV

    Peltierelement TEC1-12706, CHF 26.34

    Conrad

    Peltier-Element 15.4 V/DC 5 A 44.7 W (L x B x H) 40 x 40 x 3.9 mm TEC1-127050
    Peltier-Element 15.4 V/DC 2.1 A 18.1 W (L x B x H) 25 x 25 x 3.6 mm TES1-127021
    Peltier-Element 1.76 V/DC (L x B x H) 40 x 44 x 3.9 mm TEG-127008

    AliExpress

    Kühlsystem lernen pakete Thermoelektrischen Kühler Peltier TEC1-12706 kit Kalte platte kälte raum kühlung studie kit
    1 stücke DIY 120 Watt TEC Peltier semiconductor kühlschrank wasserkühlung klimaanlage Bewegung für kälte und fan
    1 stücke Kühlung sy1pcs stem Thermoelektrische Kühlung Kühler Lüfter Peltier TEC1-12706 Kits stromversorgung thermometer kühlwasser
    SXDOOL Kühlung! kühlsystem DIY Pro kühlsystem kit kühlkörper peltier-kühler TEC1-12706
    Kühlsystem lernen pakete Thermoelektrischen Kühler Peltier TEC1-12706 kit Kalte platte kälte raum kühlung studie kit
    TEC1-12705 Kühlkörper Peltier-kühler Peltier Plattenmodul 40x40mm

    Video Streaming with Gstreamer

    • gstreamer
    • gst

    GStreamer documentation
    GStreamer Tutorials
    Basic tutorial 1: Hello world!
    rtpjpegdepay
    Videostreaming with Gstreamer
    Gstreamer basic real time streaming tutorial

    Java

    github.com/gstreamer-java
    Bindings for Java

    INI-File Parser

    github.com/ndevilla/iniparser, ini file parser http://ndevilla.free.fr/iniparser
    github.com/OSSystems/inih, Simple .INI file parser in C, good for embedded systems http://code.google.com/p/inih/
    github.com/Blandinium/inih, Simple .INI file parser in C, good for embedded systems. Includes a C++ wrapper. Original project location: https://code.google.com/p/inih/
    github.com/benhoyt/inih, Simple .INI file parser in C, good for embedded systems

    Raspberry Pi 3 – SD Card or USB Mass Storage Device

    How to boot from a USB Mass Storage Device on a Raspberry Pi 3
    Installing operating system images

    Raspberry Pi 3 bootet jetzt ohne SD-Karte von USB-Stick oder Festplatte, 06.08.2016
    Raspberry Pi von SSD Festplatte booten, 15.09.2017
    Raspberry Pi 3 bootet von USB-Stick und SSD , 05.08.2016

    Raspberry Pi boot modes
    github.com/raspberrypi/firmware/tree/next/boot

    SD Memory Card Formatter

    SD Memory Card Formatter 5.0 for SD/SDHC/SDXC, Developed by Tuxera
    How to Format “Dead” SD Cards!
    Software to mark bad blocks on SD card?

    H2testw

    H2testw 1.4
    H2testw 1.4 – Gold Standard In Detecting USB Counterfeit Drives

    F3

    F3 – an alternative to h2testw
    github.com/AltraMayor/f3

    Questions

    Verify if the micro SD card is corrupt
    How can I test the full capacity of an SD card in Linux?
    Quickly check for SD Card badblocks
    How can I check the condition of an SD card?
    Wiki: badblocks

    $ sudo dd if=/dev/urandom of=/dev/null status=progress bs=1M
    or
    $ sudo apt-get install pv
    $ dd if=/path/to/ubuntu.iso | pv | dd of=/dev/sdb
    
    $ badblocks
    $ f3write
    $ f3read