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对于一个工程师来说，如何在一张名片上宣告自己的实力？在上面制造一台完整的计算机说不定是个好主意。
最近，美国一名嵌入式系统工程师GeorgeHilliard的名片引发了众人的关注。他以自己的名片为「主板」，在小小的空间里打印了计算机系统所需的所有元器件，使其可以成为了一台可以运行Linux的电脑。上面还有一个简化版的Python解释器。
这一颇具极客风的创意引来了社交网络上人们的广泛推崇，他的文章在HackerNews上出现还不到一天，点赞量就超过了2000。
制作这样一张名片，除了需要有足够的理论知识以外，所需的零件可以在淘宝上买到（是的，这位美国小哥就是这么做的），一张名片的成本大约20元人民币。
让我们看看他是如何做到的。
作为一名嵌入式系统工程师，GeorgeHilliard一直在追寻完美的设计，其中之一就是最简洁的Linux系统计算机。他一直在海量处理器型号中寻找最优解，最终发现了新的大陆。他对自己说：「这些处理器便宜得就像白送。」很快产生了用它们来制作可以运行Linux的名片的想法。
此前，不少极客先驱曾经在名片上发挥了自己的创意，其中包括U盘名片、带闪光灯的名片，甚至带无线电首发功能的名片。不过还从来没有可以运行Linux系统的名片。
所以George自己动手做了一个：
成品看起来是这个样子的，它是一台完整的ARM架构计算机，运行由Buildroot构建的定制Linux固件。
所以如何让它跑起来呢？名片的左下角是一个USB接口，如果你把它插入一台计算机，它将在6秒钟启动，显示为USB闪存，以及虚拟串行端口，你可以使用卡片的shell登陆。闪存驱动器里有一个README文件、个人简历的副本以及一些照片。而shell上有很多游戏，比如Unix上经典的fortuneandrogue、2048以及一个小型的MicroPython解释器。
所有这些都是在一个容量仅有8MB的闪存卡上实现的。Bootloader的大小为256KB，内核为1.6MB，整个根文件系统用掉了2.4MB。所以装一个系统绰绰有余。它还包含了一个可写入的主目录，以备有人想在上面存入什么东西。
最后，一张名片的成本被控制在人民币20元左右，对于一台电脑来说，这显得足够便宜。
名片设计是件「技术活」
GeorgeHilliard自己设计并制作了整张名片，这虽然是作者的本职工作，但要找到足够便宜的元件还是非常麻烦的。
处理器的选择是最重要的部分，它会控制成本并确定整个项目是可行的。在一系列调研后，George选择了F1C100s，它是Allwinner出品的一块贼便宜的芯片，它在成本优化上下足了功夫。这块芯片集成了RAM与CPU，在功能上至少已经满足要求了。
没想到的是，George小哥哥竟然是在淘宝上买的F1C100s，其它元器件都是在LCSC上买的。
George使用JLC制作了PCB板子，大概只需要56块钱就能做10份。George表示他对JCL制作的板材印象深刻，它们虽然不像OSHPark制作的那么好，但是质量也还不错，重点是价格实惠。第一次做出来的电路板是哑光的黑色，它带有一点指纹的磁感。在第一次制作电路板时还遇到了一点麻烦：首先，USB端口不够长，因此很难与更多的USB接口连接；其次，flashfootprint是错误的，George通过手动把针脚压到元件后面。
在我们验证了各个部分后，再制作一次板材就能得到文章上面的实力。因为线路板尺寸很小，George决定立即使用一个便宜的回流焊回流所有的部件。因为他能使用激光切割机，所以可以用激光切割压模机压制的焊锡模板。模板的效果非常好，芯片的0.2毫米针脚需要特别注意才能保持光洁：激光功率与焦距是非常重要的。
其它空白的PCB板是非常好的夹具，用来固定板材以处理针脚，固定可以通过透明胶完成。George使用焊锡手动焊接元器件，他确保板材和元器件的处理都是无铅、无害的，因此用来作为名片也是没什么问题的。
上面这张图展示的处理结果有点偏离，但焊锡其实还是挺容易使用的，而且组装起来也非常容易。每一个元器件大概需要10秒钟装配，所以作者尽量减少元器件的数量。
这样的名片多少钱？
前面George已经尽可能降低成本了，他认为现在已经足够便宜，即使将名片发给别人也不会心疼。当然，也只有重要的结识对象才会收到这样的名片，毕竟所有元件都要你一个个装配。下面所有的成本都没有考虑装配时间，动手能力强的读者们可以考虑自己做一个。
当然，作者也表明还有很多成本并不能量化，例如运费和试错等等。但20块RMB已经非常低了，尤其是对于一块能运行Linux系统的板子。这其实也体现了企业制作端设备的成本，元器件成本要比我们想象中的低很多。
名片的性能怎么样
嗯，它在6秒内就启动了一个超级简化的Linux系统。因为格式和成本等因素，该名片是没有I/O、联网模块，以及其它占资源比较大的程序。不过不管怎么样，George还是将一些有趣的应用拷进了固件镜像文件。
USB
我们能通过USB做很多有意思的事，但作者特意令名片保持非常精简的状态，我们可以在电脑上做一些尝试。Linux可以让我们像设备一样使用一些小工具，作者将该芯片之前的一些开发工作也传到了名片内，所以能有USB小工具框架的完整功能。George决定模拟一个预生成的闪存驱动器，并通过虚拟串行端口提供shell服务。
Shell
在登录为root用户后，我们可以运行所有模拟串行控制台：
rogue：经典的Unix游戏《地牢爬虫》；2048：控制台版的2048游戏；fortune：各种名人名言，为了给其它应用节约空间，其并不包含完整的数据库；micropython：一个非常轻量的Python解释器。
模拟闪存驱动
在编译的过程中，构建工具可以生成一个很小的FAT32镜像，并将其加到UBI分区中。正如之前描述的，Linux小工具子系统会将其作为一个储存设备提供给PC。如果你希望看看闪存驱动到底发生了什么，那么最简单的就是看看源代码，它里面有作者的一些简历与介绍。
闪驱源码地址：https://github.com/thirtythreeforty/businesscard-linux/tree/master/package/businesscard-flashdrive/files
制作这种名片需要哪些资源？
在制作电路板名片的过程中，George使用了F1C100s芯片，并在上面运行主流的Linux5.2版本。此外，他还提供了一些有关F1C100s芯片的文档，供读者借鉴。
源代码
George已经在GitHub上开源了Buildroottree，读者可以自行查看。Buildroottree包含生成NORflash镜像的代码，然后通过处理器的USB下载模式进行安装。此外，Buildroottree还包含游戏和其他好用的软件包，比如为Buildroot添加fortune软件。
如果你想在项目中使用F1C100s芯片，则是一个很好的开始（如有问题，请随时联系）。
Buildroottree项目地址：https://github.com/thirtythreeforty/businesscard-linux
此外，George重定了Icenowy发布的F1C100s开发工作，其可以运行Linux4.9版本。George的名片在接近主流的5.2版本上运行，其中对补丁进行了修补和调试。
Icenowy/linux项目地址：https://github.com/Icenowy/linux/tree/f1c100sthirtythreeforty/linux项目地址：https://github.com/thirtythreeforty/linux/tree/f1c100s-v5.2.4
对于F1C100s芯片，George相信自己拥有目前最好的U-Boot配置编译端口，这些再次基于Icenowy的部分工作。
U-Boo项目地址：https://github.com/thirtythreeforty/u-boot/tree/f1c100s-v2019.04
F1C100s文档
George找到了以下一些关于F1C100s的文档：
AllwinnerF1C100sDatasheet（提供插脚引线和一般信息）：https://www.thirtythreeforty.net/media/F1C100s_Datasheet_V1.0.pdf；AllwinnerF1C600ReferenceManual（提供F1C600的寄存器定义，它是F1C100s重贴商标后的改进版，支持Linux）：https://www.thirtythreeforty.net/media/Allwinner_F1C600_User_Manual_V1.0.pdf；schematicforSipeed'sLicheeNano（这是George使其软件顺利运行所使用的开发板）：http://dl.sipeed.com/LICHEE/Nano/。
最后，如下图所示，George上传了制作电路板名片的原理图。
电路板名片原理图。
有网友评论道：「对我来说令人难以置信的是，这样一块成本1.42美元（约合人民币10元）的芯片几乎包含了带动Linux的所有必要硬件：500MHz的CPU、32MBSDRAM、2DGPU、SD/MMC支持以及USB控制器。他们都封装在一块10mm×10mm的微小芯片里。这让我不由得想入坑嵌入式开发。」
项目感悟
George表示自己从这个名片项目中学到了很多，这是他首次使用回流焊来回流元器件的项目。此外，对于一些缺少文档的元器件，George还必须学习找到必需的资源。
在项目开展过程中，George借鉴了其有关嵌入式Linux和设计PCB的经验。项目并非完全没有瑕疵，但体现了他的能力。此外，George表示他正致力于如何从零开始为电路板名片等小型、廉价的Linux系统构建硬件和软件。
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