Difference between revisions of "Matrix - LED/zh"

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(连接NanoPC-T2)
 
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3-Pin 2.54mm排针,V接电源,G接地,S信号通过一个三极管放大控制LED的导通或关闭。您可以向S输出静态的高低电平信号,也可以输出变化的PWM信号,信号电平可以是3.3V或5V。当您向S输出高电平时LED以最大亮度发光,低电平就完全熄灭,可变占空比的PWM信号可以调节发光的亮度。
 
3-Pin 2.54mm排针,V接电源,G接地,S信号通过一个三极管放大控制LED的导通或关闭。您可以向S输出静态的高低电平信号,也可以输出变化的PWM信号,信号电平可以是3.3V或5V。当您向S输出高电平时LED以最大亮度发光,低电平就完全熄灭,可变占空比的PWM信号可以调节发光的亮度。
  
==下载Matrix源码==
+
==硬件连接==
Matrix配件相关的代码是完全开源的,统一由一个仓库进行管理:git://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
+
===连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air===
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。<br>
+
NanoPi M1和NanoPi NEO以及NanoPi NEO Air的前24Pin引脚定义是一模一样的,所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的,并且使用同一份代码。<br>
* nanopi分支用于支持NanoPi;
+
* nanopi2分支用于支持NanoPi 2;
+
* tiny4412分支用于支持Tiny4412;
+
* raspberrypi分支用于支持RaspberryPi;
+
  
在主机PC上安装git,以Ubuntu14.04为例
+
参考下图连接模块:<br>
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-LED_nanopi_NEO.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_nanopi_NEO]]
$ sudo apt-get install git
+
</syntaxhighlight>
+
  
克隆Matrix配件代码仓库
+
连接说明:
<syntaxhighlight lang="bash">
+
{| class="wikitable"
$ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix.git
+
|-
</syntaxhighlight>
+
|Matrix-LED || NanoPi NEO
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录,里面存放着所有Matrix配件的代码。
+
|-
 +
|S    || Pin7
 +
|-
 +
|V    || Pin4
 +
|-
 +
|G    || Pin6
 +
|}
  
==与NanoPi 2连接使用==
+
===连接NanoPi M1===
===准备工作===
+
参考下图连接模块:<br>
在NanoPi 2上运行Debian系统,然后在主机PC上安装并使用相应的编译器,参考wiki: [[NanoPi_2/zh|NanoPi_2]] & [[How_to_build_the_Compiling_Environment/zh|How to Build the Compiling Environment]]。<br>
+
[[File:Matrix-LED_nanopi_m1.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_nanopi_m1]]
注意: 只有使用s5p4418-nanopi2-matrix分支编译出来的内核才能配合Matrix配件正常工作。<br>
+
下载NanoPi 2内核源代码并编译:<br>
+
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git
+
$ cd linux-3.4.y
+
$ git checkout s5p4418-nanopi2-matrix
+
$ make nanopi2_linux_defconfig
+
$ touch .scmversion
+
$ make
+
</syntaxhighlight>
+
编译好后的uImage位于内核源码arch/arm/boot/目录下,把该uImage替换掉SD卡boot分区上的uImage即可。<br>
+
  
===硬件连接===
+
连接说明:
参考下图连接模块Matrix-LED和NanoPi 2:<br>
+
{| class="wikitable"
 +
|-
 +
|Matrix-LED || NanoPi M1
 +
|-
 +
|S    || Pin7
 +
|-
 +
|V    || Pin4
 +
|-
 +
|G    || Pin6
 +
|}
 +
 
 +
===连接NanoPi 2===
 +
参考下图连接模块:<br>
 
[[File:Matrix-LED_nanopi_2.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_nanopi_2]]
 
[[File:Matrix-LED_nanopi_2.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_nanopi_2]]
  
Line 70: Line 71:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
|Matrix-LED || NanoPi
+
|Matrix-LED || NanoPi 2
 
|-
 
|-
|S   || Pin7
+
|S   || Pin7
 
|-
 
|-
|V   || Pin4
+
|V   || Pin4
 
|-  
 
|-  
|G   || Pin6
+
|G   || Pin6
 
|}
 
|}
  
===编译测试程序===
+
===连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire===
进入Matrix代码仓库,切换到nanopi2分支
+
NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的,所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的,这里仅以NanoPi M2为例。<br>
<syntaxhighlight lang="bash">
+
参考下图连接模块:<br>
$ cd matrix
+
[[File:Matrix-LED_nanopi_m2.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_nanopi_m2]]
$ git checkout nanopi2
+
</syntaxhighlight>
+
  
编译Matrix配件代码
+
连接说明:
<syntaxhighlight lang="bash">
+
{| class="wikitable"
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
|-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
|Matrix-LED || NanoPi M2
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
|-
</syntaxhighlight>
+
|S    || Pin7
注意:请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi 2配套的arm-linux-gcc.4.8.5。<br>
+
|-
编译成功后库文件位于install/lib目录下,而测试程序则位于install/usr/bin目录下,模块Matrix-LED对应的测试程序为matrix-led。<br>
+
|V    || Pin4
 +
|-  
 +
|G    || Pin6
 +
|}
  
===运行测试程序===
+
===连接NanoPi M3===
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑,可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
参考下图连接模块:<br>
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs,执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到NanoPi 2的文件系统上。<br>
+
[[File:Matrix-LED_nanopi_m3.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_nanopi_m3]]
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
</syntaxhighlight>
+
 
+
将SD卡重新插入NanoPi 2,上电启动,在Debian的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-LED的测试程序。<br>
+
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ matrix-led
+
</syntaxhighlight>
+
注意:此模块并不支持热插拔,启动系统前需要确保硬件连接正确。
+
 
+
===代码展示===
+
<syntaxhighlight lang="c">
+
int main(int argc, char ** argv)
+
{
+
    int ledPin = GPIO_PIN1;
+
    int i = 0;
+
    int ret = -1;
+
 
+
    if ((ret = exportGPIOPin(ledPin)) == -1) { 
+
        printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", ledPin);
+
    }
+
    if ((ret = setGPIODirection(ledPin, GPIO_OUT)) == -1) {
+
        printf("setGPIODirection(%d) failed\n", ledPin);
+
    }
+
 
+
    for (i = 0; i < LED_BLINK_TIMES; i++) {
+
        if (i % 2) {
+
            ret = setGPIOValue(ledPin, GPIO_HIGH);
+
        } else {
+
            ret = setGPIOValue(ledPin, GPIO_LOW);
+
        }
+
        if (ret == -1) {
+
            printf("setGPIOValue(%d) failed\n", ledPin);
+
        }
+
        printf("LED blinking times %d\n", i);
+
        sleep(1);
+
    }
+
    unexportGPIOPin(ledPin);
+
    return 0;
+
}
+
</syntaxhighlight>
+
 
+
==与NanoPi连接使用==
+
===准备工作===
+
在NanoPi上运行Debian系统,然后在主机PC上安装并使用相应的编译器,参考wiki: [[NanoPi/zh|NanoPi]] & [[How_to_build_the_Compiling_Environment/zh|How to Build the Compiling Environment]]。<br>
+
注意: 只有使用nanopi-v4.1.y-matrix分支编译出来的内核才能配合Matrix配件正常工作。<br>
+
下载NanoPi内核源代码并编译: <br>
+
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/linux-4.x.y.git
+
$ cd linux-4.x.y
+
$ git checkout nanopi-v4.1.y-matrix
+
$ make nanopi_defconfig
+
$ touch .scmversion
+
$ make
+
</syntaxhighlight>
+
编译好后的zImage位于内核源码arch/arm/boot/目录下,把该zImage替换掉NanoPi烧写文件sd-fuse_nanopi/prebuilt下的zImage,重新制作SD卡即可。
+
 
+
===硬件连接===
+
参考下图连接模块Matrix-LED和NanoPi:<br>
+
[[File:matrix-led_nanopi.jpg|frameless|600px|matrix-led_nanopi]]
+
  
 
连接说明:
 
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
|Matrix-LED || NanoPi
+
|Matrix-LED || NanoPi M3
 
|-
 
|-
 
|S    || Pin7
 
|S    || Pin7
Line 172: Line 113:
 
|}
 
|}
  
===编译测试程序===
+
===连接NanoPC-T2/NanoPC-T3===
进入Matrix代码仓库,切换到nanopi分支
+
由于NanoPC-T2跟NanoPC-T3的引脚是一样的,所以连接方式是一样的,这里仅以T2为例,参考下图连接模块:<br>
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-LED_NanoPC-T2.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_NanoPC-T2]]
$ cd matrix
+
$ git checkout nanopi
+
</syntaxhighlight>
+
 
+
编译Matrix配件代码
+
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
</syntaxhighlight>
+
注意:请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi-Debian配套的arm-linux-gcc.4.4.3。<br>
+
编译出来的库文件位于install/lib目录下,而测试程序则位于install/usr/bin目录下,模块Matrix-LED对应的测试程序为matrix-led。<br>
+
 
+
===运行测试程序===
+
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑,可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs,执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到NanoPi的文件系统上。<br>
+
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
</syntaxhighlight>
+
 
+
将SD卡重新插入NanoPi,上电启动,在Debian的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-LED的测试程序。<br>
+
<syntaxhighlight lang="bash">
+
$ matrix-led
+
</syntaxhighlight>
+
注意:此模块并不支持热插拔,启动系统前需要确保硬件连接正确。
+
 
+
===代码展示===
+
<syntaxhighlight lang="c">
+
int main(int argc, char ** argv)
+
{
+
    int ledPin = GPIO_PIN1;
+
    int i = 0;
+
    int ret = -1;
+
 
+
    if ((ret = exportGPIOPin(ledPin)) == -1) { 
+
        printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", ledPin);
+
    }
+
    if ((ret = setGPIODirection(ledPin, GPIO_OUT)) == -1) {
+
        printf("setGPIODirection(%d) failed\n", ledPin);
+
    }
+
 
+
    for (i = 0; i < LED_BLINK_TIMES; i++) {
+
        if (i % 2) {
+
            ret = setGPIOValue(ledPin, GPIO_HIGH);
+
        } else {
+
            ret = setGPIOValue(ledPin, GPIO_LOW);
+
        }
+
        if (ret == -1) {
+
            printf("setGPIOValue(%d) failed\n", ledPin);
+
        }
+
        printf("LED blinking times %d\n", i);
+
        sleep(1);
+
    }
+
    unexportGPIOPin(ledPin);
+
    return 0;
+
}
+
</syntaxhighlight>
+
 
+
==与Tiny4412连接使用==
+
===准备工作===
+
参考Tiny4412光盘里的《友善之臂Ubuntu使用手册》,在Tiny4412上运行UbuntuCore系统,然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。<br>
+
注意:只能使用Tiny4412SDK-1506的底板。
+
 
+
===硬件连接===
+
参考下图连接模块Matrix-LED和Tiny4412:<br>
+
[[File:matrix-led_tiny4412.jpg|frameless|600px|matrix-led_tiny4412]]
+
  
 
连接说明:
 
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
|Matrix-LED || Tiny4412
+
|Matrix-LED || NanoPC-T2
 
|-
 
|-
|S   || GPIO1 S
+
|S   || Pin15
 
|-
 
|-
|V   || GPIO1  5V
+
|V   || Pin29
 
|-  
 
|-  
|G   || GPIO1 GND
+
|G   || Pin30
 
|}
 
|}
  
===编译测试程序===
+
==编译运行测试程序==
进入Matrix代码仓库,切换到tiny4412分支
+
启动开发板并运行Debian系统,进入系统后克隆Matrix代码仓库:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cd matrix
+
$ apt-get update && apt-get install git
$ git checkout tiny4412
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
  
编译Matrix配件代码
+
编译并安装Matrix:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- clean
+
$ cd matrix
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
+
$ make && make install
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- install
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
注意:请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为Tiny4412-UbuntuCore配套的arm-linux-gnueabihf-gcc-4.7.3。<br>
 
编译出来的库文件位于install/lib目录下,而测试程序则位于install/usr/bin目录下,模块Matrix-LED对应的测试程序为matrix-led。
 
  
===运行测试程序===
+
运行测试程序:
将带有UbuntuCore系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑,可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs,执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到Tiny4412的文件系统上。<br>
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
$ matrix-gpio_out
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 
+
注意:此模块并不支持热插拔,启动系统前需要确保硬件连接正确。<br>
将SD卡重新插入Tiny4412,上电启动,在UbuntuCore的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-LED的测试程序。<br>
+
运行效果如下:<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
$ matrix-led
+
1: gpio status change
 +
2: gpio status change
 +
3: gpio status change
 +
4: gpio status change
 +
5: gpio status change
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
注意:此模块并不支持热插拔,启动系统前需要确保硬件连接正确。
+
可以看到LED在不停地闪烁。
  
===代码展示===
+
==代码说明==
 +
所有的开发板都共用一套Matrix代码,本模块的测试示例代码为matrix-gpio_out,内容如下:
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
int main(int argc, char ** argv)  
 
int main(int argc, char ** argv)  
 
{
 
{
     int ledPin = GPIO_PIN1;  
+
     int pin = GPIO_PIN(7);  
     int i = 0;
+
     int i, value, board;
 
     int ret = -1;
 
     int ret = -1;
 
+
   
     if ((ret = exportGPIOPin(ledPin)) == -1) {  
+
     if ((board = boardInit()) < 0) {
         printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", ledPin);
+
         printf("Fail to init board\n");
 +
        return -1;
 
     }
 
     }
     if ((ret = setGPIODirection(ledPin, GPIO_OUT)) == -1) {
+
    if (board == BOARD_NANOPI_T2)
         printf("setGPIODirection(%d) failed\n", ledPin);
+
        pin = GPIO_PIN(15);
 +
   
 +
    if (argc == 2)
 +
        pin = GPIO_PIN(atoi(argv[1]));
 +
     if ((ret = exportGPIOPin(pin)) == -1) {  
 +
         printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", pin);
 
     }
 
     }
 
+
    if ((ret = setGPIODirection(pin, GPIO_OUT)) == -1) {
     for (i = 0; i < LED_BLINK_TIMES; i++) {
+
        printf("setGPIODirection(%d) failed\n", pin);
 +
    }
 +
     for (i = 0; i < STATUS_CHANGE_TIMES; i++) {
 
         if (i % 2) {
 
         if (i % 2) {
             ret = setGPIOValue(ledPin, GPIO_HIGH);
+
             value = GPIO_HIGH;
 
         } else {
 
         } else {
             ret = setGPIOValue(ledPin, GPIO_LOW);
+
             value = GPIO_LOW;
 
         }
 
         }
         if (ret == -1) {
+
         if ((ret = setGPIOValue(pin, value)) > 0) {
             printf("setGPIOValue(%d) failed\n", ledPin);
+
            printf("%d: GPIO_PIN(%d) value is %d\n", i+1, pin, value);
 +
        } else {
 +
             printf("setGPIOValue(%d) failed\n", pin);
 
         }
 
         }
        printf("LED blinking times %d\n", i);
 
 
         sleep(1);
 
         sleep(1);
 
     }
 
     }
     unexportGPIOPin(ledPin);
+
     unexportGPIOPin(pin);
 
     return 0;
 
     return 0;
 
}
 
}
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 
+
API说明参考维基:[[Matrix API reference manual/zh|Matrix API reference manual]] <br>
==与RaspberryPi连接使用==
+
 
+
==与Arduino连接使用==
+
  
 
==相关资料==
 
==相关资料==

Latest revision as of 08:47, 10 November 2016

English

1 介绍

LED
LED
LED

Matrix-LED是一个简单的发光二极管模块。3-Pin 2.54mm排针,V接电源,G接地,S信号通过一个三极管放大控制LED的导通或关闭。您可以向S输出静态的高低电平信号,也可以输出变化的PWM信号,信号电平可以是3.3V或5V。当您向S输出高电平时LED以最大亮度发光,低电平就完全熄灭,可变占空比的PWM信号可以调节发光的亮度。

2 特性

  • GPIO或PWM控制,3.3/5V电平,亮度通过PWM可调
  • 体积小巧
  • 2.54mm排针接口
  • PCB尺寸(mm):8x24

LED-01.PCB

  • 引脚说明:
名称 描述
S GPIO
V 电源5V
G

3 工作原理

3-Pin 2.54mm排针,V接电源,G接地,S信号通过一个三极管放大控制LED的导通或关闭。您可以向S输出静态的高低电平信号,也可以输出变化的PWM信号,信号电平可以是3.3V或5V。当您向S输出高电平时LED以最大亮度发光,低电平就完全熄灭,可变占空比的PWM信号可以调节发光的亮度。

4 硬件连接

4.1 连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air

NanoPi M1和NanoPi NEO以及NanoPi NEO Air的前24Pin引脚定义是一模一样的,所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的,并且使用同一份代码。

参考下图连接模块:
Matrix-LED_nanopi_NEO

连接说明:

Matrix-LED NanoPi NEO
S Pin7
V Pin4
G Pin6

4.2 连接NanoPi M1

参考下图连接模块:
Matrix-LED_nanopi_m1

连接说明:

Matrix-LED NanoPi M1
S Pin7
V Pin4
G Pin6

4.3 连接NanoPi 2

参考下图连接模块:
Matrix-LED_nanopi_2

连接说明:

Matrix-LED NanoPi 2
S Pin7
V Pin4
G Pin6

4.4 连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire

NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的,所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的,这里仅以NanoPi M2为例。
参考下图连接模块:
Matrix-LED_nanopi_m2

连接说明:

Matrix-LED NanoPi M2
S Pin7
V Pin4
G Pin6

4.5 连接NanoPi M3

参考下图连接模块:
Matrix-LED_nanopi_m3

连接说明:

Matrix-LED NanoPi M3
S Pin7
V Pin4
G Pin6

4.6 连接NanoPC-T2/NanoPC-T3

由于NanoPC-T2跟NanoPC-T3的引脚是一样的,所以连接方式是一样的,这里仅以T2为例,参考下图连接模块:
Matrix-LED_NanoPC-T2

连接说明:

Matrix-LED NanoPC-T2
S Pin15
V Pin29
G Pin30

5 编译运行测试程序

启动开发板并运行Debian系统,进入系统后克隆Matrix代码仓库:

$ apt-get update && apt-get install git
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。

编译并安装Matrix:

$ cd matrix
$ make && make install

运行测试程序:

$ matrix-gpio_out

注意:此模块并不支持热插拔,启动系统前需要确保硬件连接正确。
运行效果如下:

1: gpio status change
2: gpio status change
3: gpio status change
4: gpio status change
5: gpio status change

可以看到LED在不停地闪烁。

6 代码说明

所有的开发板都共用一套Matrix代码,本模块的测试示例代码为matrix-gpio_out,内容如下:

int main(int argc, char ** argv) 
{
    int pin = GPIO_PIN(7); 
    int i, value, board;
    int ret = -1;
 
    if ((board = boardInit()) < 0) {
        printf("Fail to init board\n");
        return -1;
    }
    if (board == BOARD_NANOPI_T2)
        pin = GPIO_PIN(15);
 
    if (argc == 2)
        pin = GPIO_PIN(atoi(argv[1]));
    if ((ret = exportGPIOPin(pin)) == -1) {   
        printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", pin);
    }
    if ((ret = setGPIODirection(pin, GPIO_OUT)) == -1) {
        printf("setGPIODirection(%d) failed\n", pin);
    }
    for (i = 0; i < STATUS_CHANGE_TIMES; i++) {
        if (i % 2) {
            value = GPIO_HIGH;
        } else {
            value = GPIO_LOW;
        }
        if ((ret = setGPIOValue(pin, value)) > 0) {
            printf("%d: GPIO_PIN(%d) value is %d\n", i+1, pin, value);
        } else {
            printf("setGPIOValue(%d) failed\n", pin);
        }
        sleep(1);
    }
    unexportGPIOPin(pin);
    return 0;
}

API说明参考维基:Matrix API reference manual

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