RK3568(泰山派开发板)开发环境搭建与使用

主要参考立创泰山派官方教程,链接:https://openkits-wiki.easyeda.com/zh-hans/tspi-rk3566/sdk-compilation/linux-compilation.html

一、芯片参数

CPU:4核A55,主频1.8GHz

GPU:支持OpenGL,支持4K,60fps解码

NPU:1.0TOP,可以跑一些简单的AI框架模型

价格:只要100多,非常划算!可以用来学习Linux、Andorid

二、开发环境搭建

1. ## 虚拟机安装

用于在Windows中安装一个Ubuntu等linux操作系统,可以使用VMware、WSL2等方式,如果电脑是linux操作系统可以略过。我这里使用VMware,版本:VMware Workstation PRO 17。关于安装/Pojie虚拟机的教程有很多,不再赘述。

安装Ubuntu操作系统,

Ubuntu是linux的一个发行版本,我这里使用的Ubuntu版本如下:

内核版本:5.4.0-150

Ubuntu发行版本:18.04.1

这一步可以参考正点原子等,网上教程也很多。

值得注意的是Ubuntu虚拟机最少需要100G以上的空间,因为编译RK的SDK就需要80G

SDK下载

下载链接:https://pan.baidu.com/s/1HtnpytCBBqBOqZi8mfV4VQ?pwd=qcxx#list/path=%2F

目录:下载中心->百度网盘->第05章.【立创·泰山派】系统SDK->【SDK】Linux->tspi_linux_sdk_xxxxxxxx.tar.gz

框起来的两个文件下载其中一个即可,我使用不带repo的。

下载完成后,可以通过Samba共享文件夹的方式,将SDK目录复制到虚拟机工作目录下,目录名称不要包含中文。

注意:下载完成后,最好使用md5sum工具检验一下文件完整性,与SDK目录里的MD5码对比一下。

将SDK压缩包解压:

Java 复制代码
tar -zxvf tspi_linux_sdk_20230916.tar.gz

解压后会得到Release目录,目录下的文件内容如下:

Java 复制代码
app     buildroot  debian  envsetup.sh  IMAGE   Makefile       prebuilts  rkflash.sh  tools   yocto
br.log  build.sh   device  external     kernel  mkfirmware.sh  rkbin      rockdev     u-boot
Java 复制代码
app: 存放上层应⽤ app,主要是 qcamera/qfm/qplayer/settings 等⼀些应⽤程序。
buildroot: 基于 buildroot (2018.02-rc3) 开发的根⽂件系统。
debian: 基于 debian 10 开发的根⽂件系统,⽀持部分芯⽚。
device/rockchip: 存放各芯⽚板级配置和 Parameter ⽂件,以及⼀些编译与打包固件的脚本和预备⽂件。
IMAGE: 存放每次⽣成编译时间、XML、补丁和固件⽬录。
external: 存放第三⽅相关仓库,包括⾳频、视频、⽹络、recovery 等。
kernel: 存放 kernel 4.4 或 4.19 开发的代码。
prebuilts: 存放交叉编译⼯具链。
rkbin: 存放 Rockchip 相关的 Binary 和⼯具。
rockdev: 存放编译输出固件。
tools: 存放 Linux 和 Windows 操作系统环境下常⽤⼯具。
u-boot: 存放基于 v2017.09 版本进⾏开发的 uboot 代码。
yocto: 基于 yocto gatesgarth 3.2 开发的根⽂件系统,⽀持部分芯⽚。

编译环境配置

主要是安装一些编译用的工具。

java 复制代码
sudo apt-get update
Java 复制代码
sudo apt-get install git ssh make gcc libssl-dev liblz4-tool expect \
g++ patchelf chrpath gawk texinfo chrpath diffstat binfmt-support \
qemu-user-static live-build bison flex fakeroot cmake gcc-multilib \
g++-multilib unzip device-tree-compiler ncurses-dev

需要保持网络通畅。

编译SDK

板级配置:

选择3,BoardConfig-rk3566-tspi-v10.mk,并回车

Java 复制代码
./build.sh lunch

查看配置是否生效

Java 复制代码
./build.sh -h kernel

5.2 选择操作系统

可选buildroot、debian、ubuntu,buildroot根文件系统所占内存比较小,优先推荐。

此外,如果你的开发不涉及驱动开发,只做应用开发,也可以直接下载官方编译好的系统镜像,地址:

https://pan.baidu.com/s/1HtnpytCBBqBOqZi8mfV4VQ?pwd=qcxx#list/path=%2F

在06章-系统镜像目录下。

以编译buildroot操作系统为例:选择buildroot操作系统

Java 复制代码
export RK_ROOTFS_SYSTEM=buildroot

运行全编译:(全编译时间非常漫长,取决于电脑配置,我编译了2个小时)

Java 复制代码
./build.sh all         # 只编译模块代码(u-Boot,kernel,Rootfs,Recovery)
                       # 需要再执⾏./mkfirmware.sh 进⾏固件打包

第一次编译需要选择电源:

编译完成后截图:

5.3 固件打包

Java 复制代码
./mkfirmware.sh

打包成功后,固件会输出到 rockdev 目录:

Java 复制代码
boot.img           misc.img  parameter.txt  rootfs.img  update.img
MiniLoaderAll.bin  oem.img   recovery.img   uboot.img   userdata.img

如果,你参考上述环境仍然编译不成功,可以通过Docker方式,再套娃一层立创官方的编译环境,教程链接:https://openkits-wiki.easyeda.com/zh-hans/tspi-rk3566/sdk-compilation/docker-compiling-environment.html

固件烧录

6.1 windows系统下固件烧录

6.1.1 下载RKDevTool.exe工具,在07-开发工具目录下。

6.1.2 下载Tspi_linux_config.cfg配置文件:

下载中心->百度网盘->第06章.【立创·泰山派】系统镜像->【镜像】Ubuntu->Tspi_Linux_config.cfg

6.1.3 下载镜像

打开RKDevTool.exe软件,右键选择导入Tspi_linux_config.cfg配置文件,并把路径改成你编译好的固件路径,接着操作按住泰山派REC按键不松,轻触一下RST按键等待进入Loader模式后松开REC按键,当工具发现一个LOADER设备后点击执行升级。升级完成后系统会自动重启。

重启后,能通过ADB或者串口方式登录进去,串口输出一下信息,说明SDK编译、烧录成功了。

6.2 Linux环境下固件烧录

在 Ubuntu 下可以使用 Linux_Upgrade_Tool 工具进行烧录,该工具集成 在 SDK 中,路径为:/tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool. 该目录下有两份 RK 提供的使用说明文档:《命令行开发工具使用文档.pdf 》、《Linux 开发 工具使用手册_v1.32.pdf》,关于 upgrade_tool 工具的详细使用方法请参考这两份文档。

在 Ubuntu 下使用 upgrade_tool 工具烧写镜像之前,需要将开发板连接到 Ubuntu 系统。首 先,连接好硬件(连接电源适配器以及 OTG 口),让开发板处于 Maskrom 或 Loader 模式下(按住泰山派REC按键不松,轻触一下RST按键等待进入Loader模式后松开REC按键)。在"虚拟机****→可移动设备"下面也可以找到该设备,如下图所示:

进入到 /rockdev 目录

使用UL指令烧写MiniLoaderAll.bin镜像,使用DI指令烧写其它镜像(uboot.img、boot.img、 oem.img、userdata.img、rootfs.img、misc.img 等)以及分区表文件 parameter.txt。

  1. 先烧写 MiniLoaderAll.bin 镜像,使用 UL 指令烧写 MiniLoaderAll.bin(执行 upgrade_tool 命令时需要加入 sudo 获取到 root 用户权限,否则操作会失败!):
Java 复制代码
sudo ../tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool/upgrade_tool UL MiniLoaderAll.bin - 
noreset
  1. 要通过 DI 指令下载 parameter.txt 分区表:
Java 复制代码
sudo ../tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool/upgrade_tool DI -p parameter.txt
  1. 烧录其它镜像:
Java 复制代码
sudo ../tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool/upgrade_tool DI -uboot uboot.img 
sudo ../tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool/upgrade_tool DI -misc misc.img 
sudo ../tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool/upgrade_tool DI -boot boot.img
sudo ../tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool/upgrade_tool DI -recovery recov
ery.img 
sudo ../tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool/upgrade_tool DI -oem oem.img 
sudo ../tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool/upgrade_tool DI -rootfs rootfs.img 
sudo ../tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool/upgrade_tool DI -userdata userdata.img
  1. 最后,当所有镜像全部烧录完成后,我们可以执行下面这条命令复位开发板、重新启动系统:
Java 复制代码
sudo ../tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool/upgrade_tool RD

对于update.img(打包后的整个文件)使用以下命令烧录:

Java 复制代码
sudo ../tools/linux/Linux_Upgrade_Tool/Linux_Upgrade_Tool/upgrade_tool UF update.img

设备树使用测试

找到SDK目录下: kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip目录下的tspi-rk3566-user-v10-linux.dts设备树文件

7.1 创建节点

我们尝试在根节点下创建一个设备节点,添加以下内容:

java 复制代码
mylednode@0x1234{
    gpios = <&gpio1 RK_PB3 GPIO_ACTIVE_LOW>;
    status = "okay";
    a-stringp-property = "my led A-string";
    addr-property = <0xdeadbeef>;
};

7.2 重新编译内核

接下来我们保存设备树文件,并重新编译内核:

java 复制代码
./build.sh kernel

7.3 打包、烧录固件

编译成功后,打包固件:

Java 复制代码
./mkfirmware.sh

最后,重新烧录下boot(只更新boot即可)

7.4 设备树节点信息验证

设备树信息会在内核初始化时传递给操作系统,我们进入到proc/device-tree目录,

java 复制代码
cd /proc/device-tree
ls

找到我们创建的设备树节点,如下图,可以看到我们创建的设备树节点,我们进入该目录,通过cat命令查看节点信息,说明我们的设备树节点创建成功了。

驱动开发测试

我们编写一个字符类型测试驱动,编译驱动前需要先将内核编译通过。

8.1 编写驱动

测试驱动代码如下:

C++ 复制代码
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/fs.h>
#define MY_NAME "chardev"
int major = 0;

int my_open (struct inode *inode, struct file *file)
{
        printk("open!\n");
        return 0;
}
ssize_t my_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
        printk("read!\n");
        return 0;
}
ssize_t my_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{
        printk("write!\n");
        return 0;
}
int my_close (struct inode *inode, struct file *file)
{
        printk("close!\n");
        return 0;
}

struct file_operations fops = {
        .open = my_open,
        .read = my_read,
        .write = my_write,
        .release = my_close
};

static int __init mycdev_init(void)
{
        major = register_chrdev(0, MY_NAME, &fops);
        if(major < 0)
        {
                printk("reg failed!\n");
                return -1;
        }
        printk("reg successed\n");
    return 0;
}

static void __exit mycdev_exit(void)
{
        printk("hello world %s\n","exit");
        unregister_chrdev(major, MY_NAME);
}

module_init(mycdev_init);

module_exit(mycdev_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("LiSir LiSir@qq.com");

8.2 编写MakeFile

cc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-交叉编译链工具路径需要替换为你本地SDK下的实际目录。

Bash 复制代码
#外部编译
#借助内核源码中的makefile文件 进行编译

#先指定当前目录
PWD ?= $(shell pwd)

#内核源码路径
KERNELDIR:=/home/lckfb/kernel
CROSS_COMPILE ?= /home/lckfb/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-

obj-m += demo.o

CC := $(CROSS_COMPILE)gcc

module:
        make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) ARCH=arm64 modules
        @# -C $(KERNELDIR) 从当前目录切换到内核源码下 借助内核源码makefile 进行make
        @# M=$(PWD) 只编译当前目录下的驱动文件
        @# ARCH=arm64 指定编译架构
        $(CC) test.c -o test
clean:
        make -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) ARCH=arm64 clean

8.3 编译驱动

在驱动文件,目录下,执行:

java 复制代码
make module

编译成功后会得到xxx.ko驱动文件。

8.3 挂载驱动

将得到的xxx.ko文件通过ADB、SSH等方式copy至板卡目录下,执行挂载目录。

java 复制代码
insmod demo.ko

加载驱动:

java 复制代码
mknod /dev/chardev c 236 0

给驱动设置可执行权限

java 复制代码
chmod 777 /dev/chardev

其中236代表主设备号,0代表子设备号,可以通过以下命令查看:

java 复制代码
cat proc/devices

用户APP执行驱动验证

9.1 编写一个用户APP,

打开第8章我们编写的驱动,并执行读写操作,测试驱动现象,

C++ 复制代码
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>


int main()
{
        char buf[32] = {0};
        int fd = open("/dev/chardev",O_RDWR);
        if(fd == -1)
        {
                printf("open failed");
                return -1;
        }
        printf("chardev open success\n");
        read(fd,buf,sizeof(buf));
        write(fd,buf,sizeof(buf));
        close(fd);
        return 0;
}

9.2 安装gcc交叉编译链工具

Java 复制代码
sudo apt install gcc-aarch64-linux-gnu g++-aarch64-linux-gnu

9.3 编译APP

Java 复制代码
sudo aarch64-linux-gnu-gcc test.c -o testAPP

编译成功后会得到teatAPP文件,将该文件copy至板卡中,给testAPP设置可执行权限:

java 复制代码
chmod 777 testAPP

9.4 执行APP

java 复制代码
./testAPP

打印的信息与内核驱动及用户APP输出一致。