Hi3516CV610 20S V4 开发板启动与调试流程

1 目标和当前成果

本文记录 Hi3516CV610 20S V4 开发板从首次上电到应用开发环境可用的完整过程。

目前已经完成：

开发板通过 UART0 正常启动并进入 Linux。
Windows、Ubuntu 虚拟机与开发板能够通过网线直连通信。
SC4336P 摄像头、ISP、VI、VPSS、H.265 编码和 RTSP 推流正常。
VLC 可以显示实时视频，镜头已经完成手动调焦。
Ubuntu 与开发板之间的 NFS 双向读写正常。
海思 ARM musl 交叉编译器可用。
自行编译的 ARM 程序已经在开发板上成功运行。
厂家 Ubuntu 虚拟机及 Hi3516CV610 SDK 已准备完成。

下一阶段是编译和运行 sample_venc，开始研究 MPP 应用层流程。

2 硬件连接

开发板主要接口：

Type-C：默认 5V 电源输入。
UART0 Debug：系统启动日志和命令行调试。
RJ45：有线网络。
Sensor 0/1：摄像头 FPC 接口。

首次启动需要两条独立连接：

USB 转串口模块连接电脑和开发板 UART0。
Type-C 为开发板供电，使用 5V、1A 或以上电源。

注意：只插 Type-C 电源不会产生 UART0 的 COM 端口。COM 端口来自 CH340/CH343 USB 转串口模块。

安全要求：

摄像头禁止带电插拔。
摄像头 FPC 排线不能插反。
不要在普通启动时按升级键。
不要把 Zadig 用于 CH340/CH343 普通串口驱动。
暂时不要烧写固件、修改 U-Boot 或驱动。

3 Windows 串口调试

3.1 检查串口模块

将 USB 转串口模块单独插入电脑，它即使没有连接开发板也应该被 Windows 识别。

设备管理器中正常应出现类似：

text 复制代码

USB-SERIAL CH340 (COMx)

如果只有"蓝牙链接上的标准串行 COM3/COM4"，说明 USB 转串口模块尚未被识别。

排查顺序：

重新插拔 USB 转串口模块。
更换电脑 USB 接口，不经过 USB Hub。
安装资料包中的 CH340 驱动。
Win11 下仍不稳定时再考虑使用 CH343。

3.2 串口参数

使用 SecureCRT、XCOM 或 Xshell：

text 复制代码

波特率：115200
数据位：8
停止位：1
校验：无
流控：无

先打开串口窗口，再给开发板 Type-C 上电。看到 U-Boot 和 Linux 启动日志，表示基本启动正常。

4 开发板系统信息

开发板实测系统：

text 复制代码

Linux 5.10.221
ARMv7 32 位
架构：armv7l
C 库：musl 1.2.3
BusyBox：1.34.1
交叉编译器系列：arm-v01c02-linux-musleabi-gcc 10.3.0

查看命令：

sh 复制代码

uname -a
uname -m
cat /proc/version
busybox

开发板是裁剪过的 BusyBox 嵌入式 Linux，不是 Ubuntu，因此：

没有 apt。
通常没有 sudo。
不一定存在 /etc/os-release。
软件应在 Ubuntu 中交叉编译，再传到板子运行。

5 电脑与开发板网线直连

没有路由器也可以调试。只要电脑、虚拟机和开发板处于同一静态网段即可。

本次使用的地址：

text 复制代码

开发板 eth0：192.168.9.9/24
Ubuntu 虚拟机：192.168.9.119/24

5.1 开发板配置

sh 复制代码

ifconfig eth0 192.168.9.9 netmask 255.255.255.0 up

5.2 Ubuntu 配置

先确认网卡名称：

bash 复制代码

ip -br addr

假设有线网卡是 ens38：

bash 复制代码

sudo ifconfig ens38 192.168.9.119 netmask 255.255.255.0 up

不需要设置网关和 DNS。

5.3 连通性测试

Ubuntu 测试开发板：

bash 复制代码

ping -c 4 192.168.9.9

开发板测试 Ubuntu：

sh 复制代码

ping -c 4 192.168.9.119

Windows 也可以测试：

powershell 复制代码

ping 192.168.9.9

6 使用 PQTools 点亮摄像头

进入开发板 PQTools 目录：

sh 复制代码

cd /system/Hi3516CV610-PQ-V1.0.2.0

SC4336P 摄像头：

sh 复制代码

./PQTools.sh -s sc4336p

其他可能的型号：

sh 复制代码

./PQTools.sh -s sc450ai
./PQTools.sh -s gc8613

只能选择实际摄像头型号，不能随意尝试。

检查 RTSP 服务：

sh 复制代码

netstat -an | grep 554

正常应看到 554 端口处于监听状态。

7 使用 VLC 播放视频

RTSP 地址：

text 复制代码

rtsp://192.168.9.9:554/0

该地址需要放入 VLC 的"打开网络串流"，不能直接当作 PowerShell 命令执行。

Ubuntu 虚拟机中建议关闭硬件解码：

bash 复制代码

vlc --avcodec-hw=none --rtsp-tcp --network-caching=1000 rtsp://192.168.9.9:554/0

VMware 中出现以下日志，表示虚拟显卡不支持 VA-API/VDPAU 硬件解码：

text 复制代码

vaInitialize: unknown libva error
Failed to open VDPAU backend

这类错误可通过软件解码规避。Windows 能够 Ping 通开发板时，直接用 Windows VLC 播放通常更稳定。

如果出现少量：

text 复制代码

Could not find ref with POC

通常表示刚接入 H.265 码流时缺少参考帧，或虚拟机解码/缓存不足。持续出现时使用 TCP、增加缓存，并优先在 Windows VLC 播放。

8 摄像头调焦

如果画面能显示但整体呈现大面积光斑和均匀模糊，通常是镜头没有对焦，不是网络或 ISP 故障。

调焦方法：

将带文字的纸放在镜头前约 1～2 米。
保持 VLC 实时播放。
轻轻旋转镜头前端圆形镜筒。
每次只旋转一点，观察文字清晰度。
越来越糊时改为反方向旋转。

不要拉扯模组或排线，不要把镜头完全拧下，也不要触摸镜片玻璃。确认镜片表面没有保护膜。

9 检查媒体内存和负载

查看 MMZ 媒体内存：

sh 复制代码

cat /proc/umap/media-mem

本次 PQTools 推流实测：

text 复制代码

MMZ 总量：96MB
已用：约 83MB
剩余：约 13MB

内存记录中可看到：

text 复制代码

vi
isp
vpss
h265e
pqt_mbuf

说明当前媒体链路为：

text 复制代码

SC4336P Sensor
→ ISP/VI
→ VPSS
→ H.265 VENC
→ RTSP

查看 CPU：

sh 复制代码

top

实测 ittb_stream sc4336p CPU 占用约 4.8%，推流负载正常。PQTools 的 MMZ 占用较大，主要用于测试和 ISP 调试，不适合作为最终产品应用。

10 配置 NFS

10.1 NFS 的用途

NFS 让开发板把 Ubuntu 的目录当作自己的目录使用：

text 复制代码

Ubuntu：/nfs
       ↕ 网线
开发板：/tmp

使用方式：

text 复制代码

Ubuntu 写代码和交叉编译
→ 输出文件放入 /nfs
→ 开发板在 /tmp 中立即看到并运行

这样无需反复烧写 Flash，也方便保存视频、日志和调试文件。

10.2 Ubuntu 导出目录

确认目录：

bash 复制代码

ls -ld /nfs

安装服务：

bash 复制代码

sudo apt update
sudo apt install nfs-kernel-server

导出给开发板：

bash 复制代码

sudo exportfs -i -o rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash,insecure 192.168.9.9:/nfs
sudo exportfs -v

永久配置 /etc/exports 时加入：

text 复制代码

/nfs 192.168.9.9(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash,insecure)

然后执行：

bash 复制代码

sudo exportfs -rav
sudo systemctl restart nfs-kernel-server

10.3 开发板挂载

sh 复制代码

mount -t nfs -o nolock,vers=3 192.168.9.119:/nfs /tmp

检查：

sh 复制代码

mount | grep nfs
ls -la /tmp

双向测试：

Ubuntu：

bash 复制代码

echo "hello hi3516" > /nfs/nfs_test.txt

开发板：

sh 复制代码

cat /tmp/nfs_test.txt
echo "hello from hi3516" > /tmp/board_test.txt
sync

Ubuntu：

bash 复制代码

cat /nfs/board_test.txt

本次双向测试已经成功。

卸载前先离开挂载目录：

sh 复制代码

cd /
sync
umount /tmp

11 安装交叉编译器

工具链压缩包：

text 复制代码

gcc-20240318-arm-v01c02-linux-musleabi.tgz

解压安装：

bash 复制代码

tar -xzf gcc-20240318-arm-v01c02-linux-musleabi.tgz
cd gcc-20240318-arm-v01c02-linux-musleabi
chmod +x install_gcc_toolchain.sh
sudo ./install_gcc_toolchain.sh
source /etc/profile

检查：

bash 复制代码

which arm-v01c02-linux-musleabi-gcc
arm-v01c02-linux-musleabi-gcc --version

默认安装位置通常是：

text 复制代码

/opt/linux/x86-arm/arm-v01c02-linux-musleabi-gcc

12 验证交叉编译和运行

Ubuntu 创建测试程序：

bash 复制代码

printf '#include <stdio.h>\nint main(void){puts("hello Hi3516CV610");return 0;}\n' > /nfs/hello.c

编译：

bash 复制代码

arm-v01c02-linux-musleabi-gcc /nfs/hello.c -o /nfs/hello_arm
file /nfs/hello_arm

结果应包含：

text 复制代码

ELF 32-bit
ARM
interpreter /lib/ld-musl-arm.so.1

开发板运行：

sh 复制代码

cd /tmp
chmod +x hello_arm
./hello_arm

本次实际输出：

text 复制代码

hello Hi3516CV610

这证明交叉编译器、NFS、CPU 架构和开发板运行环境全部正常。

13 厂家虚拟机和 SDK

厂家 SDK 源码目录：

text 复制代码

~/Hi/hi3516cv610_1020_musl/Hi3516CV610_SDK_V1.0.2.0/smp/a7_linux/source

主要结构：

text 复制代码

source/
├── bsp          整个系统和固件编译入口，暂时不使用
├── cfg.mak
├── common
├── interdrv     芯片内部驱动，当前不研究
├── Makefile.param
├── mpp          媒体应用和 sample，当前重点
├── osal
├── out          海思二进制库和模块，不修改
└── scripts

当前只研究 MPP 应用层，不研究协议、底层驱动、U-Boot 和完整固件构建。

14 下一步编译 sample_venc

进入 SDK 的 source 目录后查找：

bash 复制代码

source /etc/profile
find mpp/sample -maxdepth 3 -type d -iname "*venc*" -print
find mpp/sample -maxdepth 4 -type f -name "Makefile" | grep -i venc

目录可能是：

text 复制代码

mpp/sample/venc

或者：

text 复制代码

mpp/sample/sample_venc

进入实际目录：

bash 复制代码

cd 实际找到的目录
ls -la
make 2>&1 | tee ~/sample_venc_build.log

查找编译结果：

bash 复制代码

find . -type f -name "sample_venc" -ls
file ./sample_venc

复制到 NFS：

bash 复制代码

cp ./sample_venc ~/nfs/
chmod +x ~/nfs/sample_venc

运行前必须停止 PQTools，避免 ittb_stream 与 sample_venc 同时占用 VI、ISP、VPSS 和 VENC。最稳妥的方法是重启开发板，然后只启动 sample_venc。

开发板重新配置网络并挂载 NFS 后运行：

sh 复制代码

cd /tmp
chmod +x sample_venc
./sample_venc 0 1

按照厂家说明，后续交互依次选择：

text 复制代码

0
c

VLC 地址：

text 复制代码

rtsp://192.168.9.9:554/live.h264

15 sample_venc 应重点研究的应用流程

后续阅读源码时只跟踪以下主线：

text 复制代码

系统和 VB/MMZ 初始化
→ Sensor 与 ISP 启动
→ 创建 VI
→ 创建 VPSS
→ 创建 VENC
→ 绑定 VI → VPSS → VENC
→ 获取编码码流
→ 保存文件或发送 RTSP
→ 停止线程
→ 按相反顺序解绑和释放资源

模块的简单理解：

ISP：曝光、白平衡、去噪、色彩和图像质量。
VI：从 Sensor 接收视频帧。
VPSS：缩放、裁剪、增强并生成不同尺寸的视频帧。
VENC：编码为 H.264、H.265 或 JPEG。
应用层：控制启停、获取码流、保存录像和网络发送。

16 常见问题速查

Windows 没有 COM 端口

Type-C 只是供电，UART0 需要独立 USB 转串口模块。
检查 CH340 驱动；Win11 不稳定时再考虑 CH343。
不要用 Zadig 接管普通 USB Serial。

能 Ping 但 VLC 打不开

确认 PQTools 已启动。
执行 netstat -an | grep 554。
地址必须是 rtsp://192.168.9.9:554/0。
暂停 VPN、代理并检查防火墙。

视频非常模糊

先旋转镜头手动调焦。
检查镜头保护膜。
不要先调整 ISP 参数。

NFS Permission denied

确认导出的是真实目录。
/home/youyan/nfs 之类路径只是示例，必须以 pwd 为准。
确认 /etc/exports 或 exportfs 已允许开发板 IP 192.168.9.9。

板子没有 apt

这是 BusyBox 嵌入式 Linux，不是 Ubuntu。
在 Ubuntu 交叉编译，再通过 NFS 到板子运行。

sample_venc 运行失败或资源忙

不要同时运行 PQTools/ittb_stream。
重启板子后只运行 sample_venc。
确认摄像头型号和配置一致。

录像文件保存位置

不要把大文件写入板载 Flash。
优先保存到 NFS 或 SD 卡。
断电前执行 sync。

17 最终开发闭环

text 复制代码

Windows 串口观察启动日志
→ Ubuntu 交叉编译应用
→ NFS 共享到开发板
→ 开发板运行程序
→ VI/ISP/VPSS/VENC 处理视频
→ VLC 验证 RTSP
→ 保存日志和码流到 Ubuntu

完成 sample_venc 后，再开始对照源码绘制应用流程图，并围绕初始化、绑定、取流和退出四部分研究 MPP API。