NanoPi Zero2/zh

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1 介绍

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  • NanoPi-Zero2是友善电子团队面向创客、嵌入式爱好者,电子艺术家、发烧友等群体推出的又一款完全开源的掌上创客神器。

2 NanoPi Zero2资源特性

  • 主芯片: 瑞芯微 RK3528A
    • CPU: 四核 ARM Cortex-A53
    • GPU: ARM Mali-450 GPU
    • VPU: 支持4K H265/H264 60fps解码,1080p H265/H264 60fps编码
  • 内存: 1GB/2GB LPDDR4/LPDDR4X
  • 闪存: 支持eMMC模块
  • 以太网: 一个原生千兆以太网
  • 无线网络: 一个M.2 Key-E 2230接口,支持PCIe无线网卡
  • USB接口:
    • 一个USB2.0 Host A型口
    • 一个USB-C接口,支持Device模式,可用于线刷eMMC
  • 一个microSD卡槽
  • 一个30-pin FPC GPIO接口
  • 调试: 3.3V调试串口,波特率为1500000bps
  • 指示灯: 2个GPIO控制的LED(SYS & LED1)
  • 其它:
    • 一个2 Pin 1.27/1.25mm 低功耗RTC备份电池接口
    • 具有RESET按键, RECOVERY按键, 和MASK按键
  • 供电: DC 5V/2A, 可通过USB-C或2.54mm排针接口供电
  • PCB尺寸: 45*45*1.2mm
  • 工作环境温度: 0℃ to 80℃

3 接口布局和尺寸

3.1 接口布局

NanoPi Zero2 Layout

  • 8-Pin 2.54mm 排针 & Debug UART
调试串口是3.3V电平, 1500000bps
Pin# Assignment 描述 Pin# Assignment 描述
1 GND 0V 2 VCC5V0_SYS 5V电源输出/输入
3 UART2DBG_TX 调试串口输出 4 VCC5V0_SYS 5V电源输出/输入
5 UART2DBG_RX 调试串口输入 6 GND 0V
7 VCC_3V3 3.3V电源输出 8 GND 0V
VCC5V0_SYS系直接与USB-C 5V相连。
VCC_3V3是系统3.3V电源, 同时被分配到M.2 Key-E, eMMC, SD, 30-pin GPIO, Ethernet等模块. 若要从此引脚取电,建议不要超过300mA。
  • M.2 Key-E
M.2 Key-E包含PCIe信号,支持PCIe wifi,以及NVMe SSD等PCIe外设(需要额外转接板)。
  • 30-Pin FPC GPIO
这是一个0.5mm FPC 连接器。

NanoPi Zero2 GPIO

VCC5V0_SYS系直接与USB-C 5V相连。由于连接器不支持大电流,不建议从此处给板子供电。
VCC_3V3是系统3.3V电源, 同时被分配到M.2 Key-E, eMMC, SD, 30-pin GPIO, Ethernet等模块. 若要从此引脚取电,建议不要超过300mA。
  • USB 接口
USB2.0 A口具有0.95A过流保护功能。
  • RTC
RTC备份电流为0.25μA TYP (VDD =3.0V, TA =25℃).
连接器型号:Molex 53398-0271 或兼容
  • 电源
裸板峰值功耗为5W。
要估算整体功耗,除裸板功耗之外,还应考虑 eMMC模块、M.2模块、USB外围设备和GPIO板的功耗。

4 快速入门

4.1 准备工作

要开启你的NanoPi Zero2新玩具,请先准备好以下硬件

  • NanoPi Zero2
  • MicroSD卡/TF卡: Class10或以上的 8GB SDHC卡
  • 一个USB Type-C接口的外接电源,建议使用传统5V/3A及以上的电源适配器
  • 如果需要开发与编译,则需要一台可以联网的电脑,推荐安装Ubuntu 20.04 64位系统,并使用下面的脚本初始化开发环境, 也可以使用Docker容器:

4.2 经测试可选用的TF卡

请参考: TF Cards We Tested

4.3 调试串口参数配置

使用以下串口参数:

波特率 1500000
数据位 8
奇偶校验 None
停止位 1
流控制 None

4.4 安装系统

4.4.1 下载固件

4.4.1.1 官方固件

访问此处的下载地址下载固件文件 (位于网盘的"01_系统固件"目录):
下表列出了所有官方固件,文件名中的XYZ代表文件的不同用途,其含义如下:

  • sd: 安装系统到TF卡时使用
  • eflasher: 需要通过TF卡烧写系统到eMMC时使用
  • usb: USB线刷时使用
图标 文件名 版本 描述 内核版本
Debian-icon.svg rk3528-XYZ-debian-bookworm-core-6.1-arm64-YYYYMMDD.img.gz bookworm Debian12 精简版固件,没有桌面, 仅命令行 6.1.y
Ubuntu-icon.svg rk3528-XYZ-ubuntu-noble-core-6.1-arm64-YYYYMMDD.img.zip noble 精简版64位Ubuntu系统固件,基于Ubuntu core 24.04构建 6.1.y
Openmediavault250.png rk3528-XYZ-openmediavault-6.1-YYYYMMDD.img.gz Shaitan OpenMediaVault NAS系统,基于Debian12构建 6.1.y
Proxmox.svg rk3528-XYZ-proxmox-6.1-YYYYMMDD.img.gz 8.2.7 Proxmox VE 系统 (预览版),基于Debian12构建 6.1.y
Openwrt-icon.svg rk3528-XYZ-friendlywrt-21.02-YYYYMMDD.img.gz 21.02 FriendlyWrt, 基于OpenWrt 21.02 6.1.y
Openwrt-icon.svg rk3528-XYZ-friendlywrt-21.02-docker-YYYYMMDD.img.gz 21.02 预装了Docker的FriendlyWrt, 基于OpenWrt 21.02 6.1.y
Openwrt-icon.svg rk3528-XYZ-friendlywrt-23.05-YYYYMMDD.img.gz 23.05 FriendlyWrt, 基于OpenWrt 23.05 6.1.y
Openwrt-icon.svg rk3528-XYZ-friendlywrt-23.05-docker-YYYYMMDD.img.gz 23.05 预装了Docker的FriendlyWrt, 基于OpenWrt 23.05 6.1.y
Other Image
Linux-tux.svg rk3528-XYZ-multiple-os-YYYYMMDD-25g.img.gz - 内含了多个操作系统的eMMC烧写文件,方便测试各个OS,此固件不会开机自动烧写,需要手动选择要烧写的OS
4.4.1.2 工具软件(可选)

访问 此处的下载链接 下载所需要的工具软件 (位于网盘的"05_工具软件"目录).

文件名 描述
win32diskimager.rar 用于将映象文件写入SD卡
SD Card Formatter 用于清空SD卡中的引导数据
RKDevTool_Release_v2.84.zip 瑞芯微的刷机工具,USB线刷系统时需要使用此工具

4.4.2 通过TF卡运行系统

操作步骤如下:

  • 准备一张8G或以上容量的TF卡;
  • 访问此处的下载地址下载需要的固件(位于"01_系统固件/01_SD卡固件"目录);
  • 下载烧写工具 win32diskimager (位于"05_工具软件"目录),或者选用你喜爱的工具;
  • 解压 .gz 格式的压缩文件得到 .img 格式的镜像文件;
  • 在Windows下以管理员身份运行 win32diskimager,在界面上选择你的SD卡盘符,选择解压后的固件文件,点击 Write 按钮烧写到SD卡;
  • 将SD卡从电脑端弹出,插入NanoPi-Zero2的microSD卡槽;
  • 连接NanoPi-Zero2的电源,系统会从TF卡启动, 某些型号可能需要按下Power键才会启动;

4.4.3 烧写系统到eMMC

4.4.3.1 方法1: 用TF启动卡进行自动烧写

此方法是通过SD卡启动一个小型的Linux系统, 借助名为EFlasher的工具来烧写固件到eMMC。

如果有连接HDMI显示器, 可通过图形界面观察烧写进度, 也可以通过板载LED灯来掌握烧写进度:

进度

SYS灯 (红灯)

上电开机

长亮

系统启动

慢闪

正在烧写

快闪

烧写完成

慢闪

默认情况下烧写是上电自动开始的,所以要注意备份eMMC里的数据,如果不想自动,可以使用文件名含"multiple-os"字样的固件,在界面上手动选择要烧写的系统。

4.4.3.1.1 烧写官方固件到eMMC

详细操作步骤如下:

  • 准备一张8G或以上容量的SDHC卡;
  • 访问此处的下载地址下载需要的固件(位于"01_系统固件/02_SD卡刷机固件(SD-to-eMMC)"目录)和烧写工具win32diskimager(位于"05_工具软件"目录);
  • 解压 .gz 格式的压缩文件得到 .img 格式的镜像文件;
  • 在Windows下以管理员身份运行 win32diskimager,在界面上选择你的SD卡盘符,选择解压后的固件文件,点击 Write 按钮烧写到SD卡;
  • 将SD卡从电脑端弹出,插入NanoPi-Zero2的microSD卡槽;
  • 连接NanoPi-Zero2的电源,系统会从SD卡启动,并自动启动 EFlasher 烧写工具将系统安装到 eMMC;
  • 烧写完成后,从NanoPi-Zero2弹出SD卡,NanoPi-Zero2会自动重启并从eMMC启动你刚刚烧写的系统;
4.4.3.1.2 烧写第三方固件(镜像文件)到eMMC

1) 从网盘上下载文件名带 eflasher 字样的任意固件(位于"01_系统固件/02_SD卡刷机固件(SD-to-eMMC)"目录), 解压后烧进TF卡;
2) 重新拨插一次TF卡, PC上会出现一个名为FriendlyARM的盘符(Linux下是FriendlyARM目录), 将 .raw 或者 .gz 结尾的固件复制进去 (注:如果你的文件为 .img 格式那么请改名为 .raw 格式);
3) 编辑TF卡上的 eflasher.conf 配置文件, 修改 autoStart= 后面的值指定为你的固件文件名, 例如:

autoStart=openwrt-rockchip-armv8_nanopi-ext4-sysupgrade.img.gz

除了第三方固件,亦支持文件名带 "-sd-" 字样的官方固件文件, 例如: rk3NNN-sd-friendlywrt-21.02-YYYYMMDD.img.gz
4) 安全弹出TF卡, 将TF卡放在NanoPi-Zero2上上电启动, 会自动烧写你的固件, 通过板载 LED 灯来了解安装进度;

4.4.3.2 方法2: 在网页上烧写

使用烧写了FriendlyWrt固件的TF卡启动NanoPi-Zero2, 登录FriendlyWrt页面, 在网页菜单上点击 "系统" -> "eMMC刷机助手" 进入eMMC刷机助手界面, 点击界面上的 "选择文件" 按钮, 选择你要刷写的文件 (官方固件选用文件名有"-sd-"的文件), 亦可选择第三方固件, 文件支持 .gz 格式的压缩文件, 或者以 .img 作为扩展名的raw格式。

选择文件后, 点击 “上传并烧写” 按钮, 开始上传并烧写, 如下图所示:
Friendlywrt-emmctools2-cn.png
烧写完成后,请弹出SD卡,设备会自动重启, 并从eMMC引导新系统,可留意指示灯的状态, 在系统状态灯闪烁,同时网卡状态灯亮起时,表示系统启动完成, 如果eMMC安装的系统是 FriendlyWrt, 则可以通过点击“进入首页”进入FriendlyWrt管理页面。
官方固件需要选用文件名带 "-sd-" 字样的镜像文件, 例如: rk3NNN-sd-friendlywrt-21.02-YYYYMMDD.img.gz, 压缩文件只支持gz格式, 如果文件太大, 可以先压缩成gz格式再上传。

4.4.3.3 方法3: 通过USB烧写
4.4.3.3.1 USB烧写步骤1: 安装USB驱动和工具

网盘的tools目录下载瑞芯微的USB驱动: DriverAssitant_v5.12.zip, 解压后安装;
在相同目录下, 下载瑞芯微开发工具: RKDevTool_Release_v2.84.zip, 解压后备用;

4.4.3.3.2 USB烧写步骤2: 将NanoPi-Zero2与电脑连接, 并进入刷机模式

按住Mask按键不放, 用USB C数据线, 将NanoPi-Zero2与电脑进行连接, 连接到NanoPi-Zero2的USB C接口, 保持按住Mask键, 状态灯亮起3秒后即可松开;
Zero2-usbflash.jpg

4.4.3.3.3 USB烧写步骤3: 开始烧写

固件格式一般有两种格式, 一种是单个的image文件, 通常第三方固件会使用这种打包方式, 另一种是多个分区镜像, FriendlyELEC的固件采用这种方式, 下面分别对这两种格式的固件进行说明:

  • 选项1: 烧写打包成单个image文件的固件

在电脑上双击 RKDevTool_Release_v2.84 目录下的 RKDevTool.exe 启动瑞芯微开发工具, 与电脑连接正常的情况下, 瑞芯微开发工具界面上会显示 "发现一个Maskrom设备";
在瑞芯微开发工具界面上, 点击 “升级固件”, 再点击 “固件” 按钮, 选择你要烧写的image文件, 点击 “升级” 然后等待烧写完成即可, 完成后设备会自动重启, 并从eMMC启动你刚刚安装的系统;

  • 选项2: 烧写由多个分区镜像组成的固件

根据需要到网盘上下载对应的压缩包(位于"01_系统固件/03_USB线刷固件(USB-to-eMMC)"目录), 在电脑上解压: 解压后, 可以看到固件目录下已内置了瑞芯微开发工具和预设好的配置文件, 双击 RKDevTool.exe 启动瑞芯微开发工具, 界面上会显示 "发现一个Maskrom设备", 点击界面上的“执行”按钮, 稍等片刻即可完成烧写, 完成后设备会自动重启, 并从eMMC启动你安装的系统;

4.4.4 安装系统到M.2或USB硬盘

可以通过使用TF卡启动eFlasher系统,将引导和系统分别安装到不同存储设备,但是由于CPU不支持直接从M.2和USB设备引导,所以虽然系统可以安装到M.2和USB设备,但是引导仍然需要安装到eMMC或者TF卡。
操作步骤如下:

  • 准备一张32G或以上容量的TF卡;
  • 访问此处的下载地址下载文件名为XXXX-eflasher-multiple-os-YYYYMMDD-30g.img.gz的固件(位于"01_系统固件/02_SD卡刷机固件(SD-to-eMMC)"目录);
  • 将固件写入TF卡,在NanoPi-Zero2上连接好存储设备,插入TF卡上电开机,接下来要在界面上操作,如果没有显示设备,可以使用VNC代替,请参考使用VNC操作eFlasher;
  • 在eFlasher界面上,首先选择要安装的OS,然后选择引导安装的目的地 (通常选eMMC),以及选择系统安装的目的地(可以选eMMC,M.2硬盘,USB存储设备等),如下图所示:

Eflasher-select-boot-and-system-device.png

  • 没有eMMC时可使用TF卡作为引导,方法是将另一个TF卡通过USB读卡器插入USB端口,然后选择USB设备作为引导安装目的地,从而实现从TF卡引导,但系统存放在M.2或USB硬盘的目的;
  • 烧写完成后,从NanoPi-Zero2弹出SD卡,引导在eMMC的情况下,NanoPi-Zero2会自动重启至你刚刚烧写的系统,如果引导安装在TF卡,则需要拨掉电源,插入TF引导卡再上电开机;
  • 更详细的安装指南请参考此处;

5 FriendlyCore的使用

5.1 FriendlyCore默认帐户

  • 普通用户:
   用户名: pi
   密码: pi
  • Root用户:
   用户名: Root用户:
   密码: fa

5.2 更新软件包

$ sudo apt-get update

5.3 配置网络

5.3.1 设置静态IP地址

默认已将 eth0 配置成 dhcp 自动获取IP地址,要更改配置,可以修改这个文件:

vi /etc/network/interfaces.d/eth0

比如修改成静态IP地址,如下所示:

auto eth0
iface eth0 inet static
    address 192.168.1.231
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.1.1

5.3.2 设置DNS

还需要修改如下文件加入DNS的配置:

vi /etc/systemd/resolved.conf

例如设置为192.168.1.1:

[Resolve]
DNS=192.168.1.1

再用以下命令重新启动systemd-resolved服务:

sudo systemctl restart systemd-resolved.service
sudo systemctl enable systemd-resolved.service

5.3.3 设置使用另一个网络接口

要配置另一个网口, 例如eth1,可以在 /etc/network/interfaces.d/ 下复制 eth0 成 eth1,然后编辑eth1, 把其中的eth0改为eth1, 根据需要指定网络配置:

cp /etc/network/interfaces.d/eth0 /etc/network/interfaces.d/eth1
vi /etc/network/interfaces.d/eth1

5.4 连接WiFi

先用以下命令检查一下系统是否有安装Network-Manager:

which nmcli

如果有安装Network-Manager, 则参考此链接的方法连接WiFi: Use NetworkManager to configure network settings/zh, 如果没有安装, 则参考如下方法配置WiFi,
输入以下命令查询一下WiFi的网络接口,wlan开头的就是WiFi:

ifconfig -a

默认情况下是wlan0,在/etc/network/interfaces.d/目录下新建一个与网络接口同名的配置文件 ,以wlan0为例,用vi命令新建以下文件:

sudo vi /etc/network/interfaces.d/wlan0

wlan0文件的内容如下:

auto lo
iface lo inet loopback
auto wlan0
iface wlan0 inet dhcp
wpa-driver wext
wpa-ssid YourWiFiESSID
wpa-ap-scan 1
wpa-proto RSN
wpa-pairwise CCMP
wpa-group CCMP
wpa-key-mgmt WPA-PSK
wpa-psk YourWiFiPassword

其中,YourWiFiESSID和YourWiFiPassword请替换成你要连接的无线AP名称和密码, 保存文件后输入以下命令, 或者重启以应用配置:

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart networking

需要注意的是,如果你的SD卡在多个硬件上运行,WiFi的网络接口可能会被重命名为wlan1, wlan2等,你可以通过清空这个文件的内容并重启让它恢复为默认值:/etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules。

5.5 安装内核头文件

sudo dpkg -i /opt/linux-headers-*.deb


6 Debian Core的使用

6.1 帐户与密码

普通用户:
    用户名: pi
    密码: pi

Root用户:
    默认没有设置root密码,可通过sudo passwd root命令配置root密码

6.2 查看IP地址

由于Debian Bullseye主机名默认为硬件型号, 所以可以使用ping命令来获得IP地址: ping NanoPi-Zero2
Debian Bullseye使用network-manager管理网络, 网口默认配置成DHCP自动获取IP地址 (包括有多网口的设备)。

6.3 通过ssh登录Debian

使用以下命令:ssh pi@NanoPi-Zero2
默认密码为pi

6.4 更新软件包

6.4.1 更换软件源为国内镜像源

sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.org
sudo sed -i -e 's/deb.debian.org/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list
sudo sed -i -e 's/security.debian.org/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list
sudo apt update

6.5 更改时区

6.5.1 检查当前时区

timedatectl

6.5.2 列出所有时区

timedatectl list-timezones

6.5.3 设置时区 (比如上海)

sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai

替换内核下面的两个文件,重新编译内核:
kernel/logo.bmp
kernel/logo_kernel.bmp
或者使用脚本来操作,如下所示:

  • 下载脚本
git clone https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3399.git -b kernel-4.19 --single-branch
cd sd-fuse_rk3399
  • 编译内核并重新打包固件
convert files/logo.jpg -type truecolor /tmp/logo.bmp
convert files/logo.jpg -type truecolor /tmp/logo_kernel.bmp
sudo LOGO=/tmp/logo.bmp KERNEL_LOGO=/tmp/logo_kernel.bmp ./build-kernel.sh debian-bookworm-core-arm64
sudo ./mk-sd-image.sh debian-bookworm-core-arm64
sudo ./mk-emmc-image.sh debian-bookworm-core-arm64

6.6.1 恢复出厂设置

在终端上执行如下命令:

sudo firstboot && sudo reboot

6.7 在Debian系统上安装Docker

请参考此链接: How to Install Docker on Debian/zh

7 如何编译系统

稍后提供 ...

7.1 搭建编译环境

7.1.1 方法1: 使用Docker进行交叉编译

请参考 docker-cross-compiler-novnc,也可使用网盘 “04_SDK与编译器/docker” 目录下的本地镜像,参考README.md用docker load命令导入即可。

7.1.2 方法2: 本地搭建交叉编译环境

7.1.2.1 安装编译所需软件包

建议使用amd64架构Ubuntu 20.04操作系统,参考如下内容安装编译及打包所需要的软件包:

sudo apt-get -y update
sudo apt-get install -y sudo curl
sudo bash -c \
  "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/friendlyarm/build-env-on-ubuntu-bionic/master/install.sh)"

对于中国大陆的用户亦可使用以下地址:

sudo bash -c \
  "$(curl -fsSL http://112.124.9.243:3000/friendlyelec/build-env-on-ubuntu-bionic/raw/branch/cn/install.sh)"

你的电脑上会安装好如下交叉编译器:

版本 架构 编译器路径 用途
4.9.3 armhf /opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3 用于编译armhf架构的应用程序
6.4 aarch64 /opt/FriendlyARM/toolchain/6.4-aarch64 用于交叉编译4.4内核
11.3 aarch64 /opt/FriendlyARM/toolchain/11.3-aarch64 用于交叉编译4.19及以上内核(含5.10,6.1)及uboot
7.1.2.2 设置交叉编译器

参考上一节的表格,选用合适版本的编译器,然后将编译器的路径加入到PATH中,例如要使用11.3的交叉编译器,用vi编辑~/.bashrc,在末尾加入以下内容:

export PATH=/opt/FriendlyARM/toolchain/11.3-aarch64/bin:$PATH
export GCC_COLORS=auto

执行一下~/.bashrc脚本让设置立即在当前shell窗口中生效,注意"."后面有个空格:

. ~/.bashrc

验证是否安装成功:

$ aarch64-linux-gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=aarch64-linux-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/FriendlyARM/toolchain/11.3-aarch64/libexec/gcc/aarch64-cortexa53-linux-gnu/11.3.0/lto-wrapper
Target: aarch64-cortexa53-linux-gnu
Configured with: /home/cross/arm64/src/gcc/configure --build=x86_64-build_pc-linux-gnu --host=x86_64-build_pc-linux-gnu --target=aarch64-cortexa53-linux-gnu --prefix=/opt/FriendlyARM/toolchain/11.3-aarch64 --exec_prefix=/opt/FriendlyARM/toolchain/11.3-aarch64 --with-sysroot=/opt/FriendlyARM/toolchain/11.3-aarch64/aarch64-cortexa53-linux-gnu/sysroot --enable-languages=c,c++ --enable-fix-cortex-a53-843419 --with-arch=armv8-a+crypto+crc --with-cpu=cortex-a53 --with-pkgversion=ctng-1.25.0-119g-FA --with-bugurl=http://www.friendlyelec.com/ --enable-objc-gc --enable-__cxa_atexit --disable-libmudflap --disable-libgomp --disable-libssp --disable-libquadmath --disable-libquadmath-support --disable-libsanitizer --disable-libmpx --with-gmp=/home/cross/arm64/buildtools --with-mpfr=/home/cross/arm64/buildtools --with-mpc=/home/cross/arm64/buildtools --with-isl=/home/cross/arm64/buildtools --enable-lto --enable-threads=posix --disable-libstdcxx-pch --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-indirect-function --enable-gnu-unique-object --enable-default-pie --enable-linker-build-id --with-linker-hash-style=gnu --enable-plugin --enable-gold --with-libintl-prefix=/home/cross/arm64/buildtools --disable-multilib --with-local-prefix=/opt/FriendlyARM/toolchain/11.3-aarch64/aarch64-cortexa53-linux-gnu/sysroot --enable-long-long --enable-checking=release --enable-link-serialization=2
Thread model: posix
Supported LTO compression algorithms: zlib
gcc version 11.3.0 (ctng-1.25.0-119g-FA)

7.2 编译 Openwrt/Friendlywrt

7.2.1 下载源代码

FriendlyWrt有两个版本, 请根据需要进行选择.

7.2.1.1 版本FriendlyWrt 21.02
mkdir friendlywrt21-rk3528
cd friendlywrt21-rk3528
git clone https://github.com/friendlyarm/repo --depth 1 tools
tools/repo init -u https://github.com/friendlyarm/friendlywrt_manifests -b master-v21.02 \
        -m rk3528.xml --repo-url=https://github.com/friendlyarm/repo  --no-clone-bundle
tools/repo sync -c  --no-clone-bundle
7.2.1.2 版本FriendlyWrt 23.05
mkdir friendlywrt23-rk3528
cd friendlywrt23-rk3528
git clone https://github.com/friendlyarm/repo --depth 1 tools
tools/repo init -u https://github.com/friendlyarm/friendlywrt_manifests -b master-v23.05 \
        -m rk3528.xml --repo-url=https://github.com/friendlyarm/repo  --no-clone-bundle
tools/repo sync -c  --no-clone-bundle

7.2.2 首次编译

下面的命令是编译不带docker的版本, 如需要编译带docker的版本, 请将rk3528.mk替换为rk3528-docker.mk:

./build.sh rk3528.mk

会编译所有组件(包含u-boot, kernel 和 friendlywrt)并生成sd卡镜像文件,再执行以下命令,可生成用于安装系统到emmc运行的镜像文件(eflahser固件):

./build.sh emmc-img

对项目进行过修改后, 需要重新打包sd卡镜像, 可执行如下命令:

./build.sh sd-img

7.2.3 二次编译

cd friendlywrt
make menuconfig #改动FriendlyWrt的配置
rm -rf ./tmp
make -j${nproc}
cd ../
./build.sh sd-img
./build.sh emmc-img

7.2.4 单独编译u-boot

./build.sh uboot

7.2.5 单独编译kernel

./build.sh kernel

7.2.6 单独编译friendlywrt

./build.sh friendlywrt

或者进入friendlywrt目录, 按标准openwrt的命令操作, 上面的命令出现错误时, 可尝试使用以下命令单线程编译:

cd friendlywrt
make -j1 V=s

7.3 其他Linux系统编译

7.3.1 各个OS对应的内核与u-boot版本

操作系统 内核版本 uboot版本 交叉编译器 分区类型 构建工具集 内核代码分支 内核配置 uboot代码分支 uboot配置
openmediavault-arm64 linux v6.1.y u-boot
v2017.09
11.3-aarch64 GPT
sd-fuse
nanopi6-v6.1.y nanopi5_linux_defconfig nanopi5-v2017.09 nanopi5_defconfig
ubuntu-noble-core-arm64 GPT
debian-bookworm-core-arm64
friendlywrt21 nanopi5_linux_defconfig
+friendlywrt.config
friendlywrt21-docker
friendlywrt23
friendlywrt23-docker
export PATH=/opt/FriendlyARM/toolchain/11.3-aarch64/bin/:$PATH
  • sd-fuse构建脚本可以用于快速编译kernel和uboot、重新打包sd卡固件与卡刷固件等

7.3.2 编译内核linux-v6.1.y

本节内容适用于如下OS:

friendlywrt21 friendlywrt21-docker friendlywrt23 friendlywrt23-docker ubuntu-noble-core-arm64 openmediavault-arm64 debian-bookworm-core-arm64

下载源代码并编译:

git clone https://github.com/friendlyarm/kernel-rockchip --single-branch --depth 1 -b nanopi6-v6.1.y kernel-rockchip
cd kernel-rockchip
export PATH=/opt/FriendlyARM/toolchain/11.3-aarch64/bin/:$PATH
touch .scmversion
# 配置内核
# option1: 加载Linux系统配置
make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- ARCH=arm64 nanopi5_linux_defconfig
# option2: 加载FriendlyWrt系统配置
# make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- ARCH=arm64 nanopi5_linux_defconfig friendlywrt.config
# 启动配置界面
# make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- ARCH=arm64 menuconfig
# 编译内核
make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- ARCH=arm64 -j$(nproc)
# 编译驱动模块
mkdir -p out-modules && rm -rf out-modules/*
make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- ARCH=arm64 INSTALL_MOD_PATH="$PWD/out-modules" modules -j$(nproc)
make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- ARCH=arm64 INSTALL_MOD_PATH="$PWD/out-modules" modules_install
KERNEL_VER=$(make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- ARCH=arm64 kernelrelease)
[ ! -f "$PWD/out-modules/lib/modules/${KERNEL_VER}/modules.dep" ] && depmod -b $PWD/out-modules -E Module.symvers -F System.map -w ${KERNEL_VER}
(cd $PWD/out-modules && find . -name \*.ko | xargs aarch64-linux-strip --strip-unneeded)

打包kernel.img与resource.img:

wget https://raw.githubusercontent.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3528/kernel-6.1.y/tools/mkkrnlimg && chmod 755 mkkrnlimg
wget https://raw.githubusercontent.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3528/kernel-6.1.y/tools/resource_tool && chmod 755 resource_tool
wget https://raw.githubusercontent.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3528/kernel-6.1.y/prebuilt/boot/logo.bmp
wget https://raw.githubusercontent.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3528/kernel-6.1.y/prebuilt/boot/logo_kernel.bmp
./mkkrnlimg arch/arm64/boot/Image kernel.img
./resource_tool --dtbname arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3528-nanopi*-rev*.dtb logo.bmp logo_kernel.bmp

完成后会得到如下文件:

kernel.img resource.img 驱动模块位于out-modules目录

安装内核:
请参考 #应用新编译的uboot与内核

7.3.3 编译u-boot v2017.09

本节内容适用于如下OS:

friendlywrt21 friendlywrt21-docker friendlywrt23 friendlywrt23-docker ubuntu-noble-core-arm64 openmediavault-arm64 debian-bookworm-core-arm64

下载源代码并编译:

git clone https://github.com/friendlyarm/rkbin --single-branch --depth 1 -b friendlyelec
git clone https://github.com/friendlyarm/uboot-rockchip --single-branch --depth 1 -b nanopi5-v2017.09
export PATH=/opt/FriendlyARM/toolchain/11.3-aarch64/bin/:$PATH
cd uboot-rockchip/
./make.sh nanopi_r3

编译完成后会生成如下文件:

uboot.img trust.img rk356x_spl_loader_vX.YY.ZZZ.bin (打包时改名为MiniLoaderAll.bin)

安装u-boot:
请参考 #应用新编译的uboot与内核

7.3.4 应用新编译的uboot与内核

7.3.4.1 安装到目标板

本节内容适用于如下OS:

friendlywrt21 friendlywrt21-docker friendlywrt23 friendlywrt23-docker ubuntu-noble-core-arm64 openmediavault-arm64 debian-bookworm-core-arm64

由于RK3528的OS默认均采用GPT分区, 可以用dd命令将image文件烧写至image对应的分区,SD卡与eMMC的设备节点如下:

  • SD/TF Card设备节点为 /dev/mmcblk0
  • eMMC设备节点为 /dev/mmcblk2

下面将演示如何将内核更新到eMMC:
使用parted命令查看分区布局:

parted /dev/mmcblk2 print

得到如下输出:

Model: MMC BJTD4R (sd/mmc)
Disk /dev/mmcblk2: 31.3GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
 
Number  Start   End     Size    File system  Name      Flags
 1      8389kB  12.6MB  4194kB               uboot
 2      12.6MB  16.8MB  4194kB               trust
 3      16.8MB  21.0MB  4194kB               misc
 4      21.0MB  25.2MB  4194kB               dtbo
 5      25.2MB  41.9MB  16.8MB               resource
 6      41.9MB  83.9MB  41.9MB               kernel
 7      83.9MB  134MB   50.3MB               boot
 8      134MB   2500MB  2366MB  ext4         rootfs
 9      2500MB  31.3GB  28.8GB  ext4         userdata

resource分区的序号为5, kernel分区的序号为6,对应的设备节点为/dev/mmcblk2p5和/dev/mmcblk2p6, dd命令如下:

dd if=resource.img of=/dev/mmcblk2p5 bs=1M
dd if=kernel.img of=/dev/mmcblk2p6 bs=1M

如果要更新uboot:

dd if=uboot.img of=/dev/mmcblk2p1 bs=1M

如果要更新内核驱动模块,将新驱动模块目录上传并替换以下目录下的文件即可:/lib/modules。

7.3.4.2 打包新的SD Image

sd-fuse 提供一些工具和脚本, 用于制作SD卡固件, 具体用途如下:

  • 制作分区镜像文件, 例如将rootfs目录打包成rootfs.img
  • 将多个分区镜像文件打包成可直接写SD卡的单一镜像文件
  • 简化内核和uboot的编译, 一键编译内核、第三方驱动, 并更新rootfs.img中的内核模块

请根据所用的内核版本点击对应的链接了解详细的使用方法:

内核版本 构建脚本
linux v6.1.y sd-fuse_rk3528/kernel-6.1.y
7.3.4.3 线刷
7.3.4.3.1 Linux系统

用以下命令让开发板进入loader模式:

sudo reboot loader

用 upgrade_tool_v2.30_for_linux 工具烧写uboot与内核, 命令如下所示:

sudo upgrade_tool di -k kernel.img
sudo upgrade_tool di -re resource.img
sudo upgrade_tool di -u uboot.img
sudo upgrade_tool RD

注:upgrade_tool是Rockchip提供的Linux下的命令行工具(Linux_Upgrade_Tool),需要使用v2以上版本。

7.4 使用脚本进行编译

7.4.1 下载工具与固件

以friendlycore-focal系统为例,从github克隆下载脚本, 并解压friendlycore-focal系统的映象文件,映象文件可以在网盘的"03_分区镜像文件"目录找到:

git clone https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3528.git -b kernel-6.1.y
cd sd-fuse_rk3528
tar xvzf /path/to/netdrive/03_分区镜像文件/ubuntu-noble-core-arm64-images.tgz

7.4.2 编译内核

下载内核源代码并编译,编译完成后会自动更新 ubuntu-noble-core-arm64 目录下的相关映象文件,包括文件系统中的内核模块 (rootfs.img会被解包并重新打包):

git clone https://github.com/friendlyarm/kernel-rockchip --depth 1 -b nanopi6-v6.1.y kernel-rk3528
KERNEL_SRC=$PWD/kernel-rk3528 ./build-kernel.sh ubuntu-noble-core-arm64

7.4.3 编译内核头文件

git clone https://github.com/friendlyarm/kernel-rockchip --depth 1 -b nanopi6-v6.1.y kernel-rk3528
MK_HEADERS_DEB=1 BUILD_THIRD_PARTY_DRIVER=0 KERNEL_SRC=$PWD/kernel-rk3528 ./build-kernel.sh ubuntu-noble-core-arm64

7.4.4 编译uboot

下载uboot源代码并编译,编译完成后会自动更新 ubuntu-noble-core-arm64 目录下的相关映象文件:

git clone https://github.com/friendlyarm/uboot-rockchip --depth 1 -b nanopi5-v2017.09
UBOOT_SRC=$PWD/uboot-rockchip ./build-uboot.sh ubuntu-noble-core-arm64

7.4.5 生成新固件

将ubuntu-noble-core-arm64目录下的映象文件重新打包成sd卡固件:

./mk-sd-image.sh ubuntu-noble-core-arm64

命令完成后,固件位于out目录

8 板载资源的使用

8.1 使用VPU

请参考 VPU/zh

8.2 使用NPU

请参考 NPU/zh

8.3 DTS文件

请参考 DTS files

9 备份文件系统并创建SD映像(将系统及应用复制到另一块开发板)

9.1 备份根文件系统

开发板上执行以下命令,备份整个文件系统(包括OS与数据):

sudo passwd root
su root
cd /
tar --warning=no-file-changed -cvpzf /rootfs.tar.gz \
    --exclude=/rootfs.tar.gz --exclude=/var/lib/docker/runtimes \
    --exclude=/etc/firstuser --exclude=/etc/friendlyelec-release \
    --exclude=/usr/local/first_boot_flag --one-file-system /

注:备份时,如果系统中有挂载目录,最后会出现一个错误提示信息,可以无视它,我们本来就是要忽略这些目录

9.2 从根文件系统制作一个可启动的SD卡

Only support RK3328/RK3399/RK3568/RK3566/RK3588


10 Linux操作系统的常见操作

10.1 Linux系统下使用adb

10.1.1 buildroot系统下开启adb功能

开机自动开启

mv /etc/init.d/K50usbdevice.sh /etc/init.d/S50usbdevice.sh
reboot

临时开启

usbdevice-wrapper start

10.1.2 ubuntu和debian系统下开启adb功能

开机自动开启

sudo systemctl enable usbdevice
sudo reboot

临时开启

usbdevice-wrapper start

10.1.3 如何连接

使用adb时,与电脑相连接的端口与usb线刷的端口相同。

10.2 安装内核头文件

安装位于/opt/archives目录下的deb文件:

sudo dpkg -i /opt/archives/linux-headers-*.deb

在线下载并更新内核头文件:

wget http://112.124.9.243/archives/RK3528/linux-headers-$(uname -r)-latest.deb
sudo dpkg -i ./linux-headers-latest.deb

可以访问 http://112.124.9.243/archives/RK3528 查看有哪些内核deb包。

10.3 设置内核启动参数 (仅支持eMMC)

将固件XXXX-eflasher-multiple-os-YYYYMMDD-30g.img.gz烧写到TF卡,将TF卡插入电脑,Windows电脑一般会自动识别TF卡的分区,该分区为exfat格式,Linux或Mac用户,请手动挂载TF卡的第一个分区,假设TF卡的设备名为/dev/sdX,挂载/dev/sdX1即可。

编辑TF卡对应OS目录下的info.conf配置文件,增加bootargs-ext参数,例如:

bootargs-ext=rockchipdrm.fb_max_sz=2048

如果要删除某个已经指定的参数,可以设置为空,例如删除userdata参数:

bootargs-ext=userdata=

编辑完成后,再用此TF卡烧写系统到eMMC即可。

要在制作量产卡的过程中设置好内核启动参数,可参考如下脚本 (以RK3588为例): https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3588/blob/kernel-6.1.y/test/test-custom-bootargs.sh

11 救砖办法

如何固件没有正确安装,导致开发板变砖,而且可能没有机会通过SD卡重新安装固件,这时,就需要进入Maskrom模式,通过擦除存储设备的办法救砖。

11.1 Windows用户

11.1.1 下载所需文件

  • 获取所需工具:访问这里,在 05_Tools 目录中找到 RKDevTool_v3.19_for_window.zip, DriverAssitant_v5.12.zip 下载到本地
  • 安装Rockchip USB驱动和RKDevTool: 解压 DriverAssitant_v5.12.zip 安装Rockchip USB驱动, 解压 RKDevTool_v3.19_for_window.zip 获得 Rockchip烧写工具 RKDevTool
  • 获取loader: 访问这里,进入CPU型号对应的tools目录,下载 MiniLoaderAll.bin

11.1.2 进入Maskrom模式擦除存储设备

  • 从开发板上拨出SD卡,USB设备等外设
  • 在电脑上启动 RKDevTool
  • 按住Mask按键不放, 用USB C数据线, 将NanoPi-Zero2与电脑进行连接, 连接到NanoPi-Zero2的USB C接口, 保持按住Mask键, 状态灯亮起3秒后即可松开

Zero2-usbflash.jpg

  • 正常情况下,界面下方会显示 Found One MASKROM Device, 如下图所示:

Rkdevtool found one maskrom device.png

  • RKDevTool 界面上点击 Advanced Function 选项卡
  • Boot 编辑框中选择 MiniLoaderAll.bin,然后点击 Download 按钮
  • 选中 EMMC,点 Switch Storage,再点击 ErashAll 按钮擦除eMMC

Rkdevtool erase emmc.png

  • 至此,NanoPi-Zero2恢复至初始状态,可以正常通过SD卡或eMMC引导系统了

11.2 Linux

11.2.1 下载所需文件

  • 获取所需工具:访问这里,在 05_Tools 目录中找到 upgrade_tool_v2.30_for_linux.tgz 下载到本地
  • 获取loader: 访问这里,进入CPU型号对应的tools目录,下载 MiniLoaderAll.bin

11.2.2 安装upgrade_tool工具

输入如下命令:

tar xzf upgrade_tool_v2.30_for_linux.tgz
cd upgrade_tool_v2.30_for_linux
sudo cp upgrade_tool /usr/local/sbin/
sudo chmod 755 /usr/local/sbin/upgrade_tool

11.2.3 进入Maskrom模式擦除存储设备

  • 使用USB数据线将NanoPi-Zero2与电脑相连接
  • 将NanoPi-Zero2断开电源,按住 MASK 键,连接电源,4秒后松开按键
  • 用如下命令检查连接:
upgrade_tool LD

显示类似 "DevNo=1 Vid=0x2207,Pid=0x350b,LocationID=13 Mode=Maskrom SerialNo=" 的内容表示已检测到设备。

  • 用如下命令擦除eMMC:
upgrade_tool EF MiniLoaderAll.bin
  • 至此,NanoPi-Zero2恢复至初始状态,可以正常通过SD卡或eMMC引导系统了

11.3 Mac Users

我们测试发现Mac下的upgrade_tool_v2.25无法正常工作,因此建议使用Windows和Linux,除非获得了更新版本的upgrade_tool。

12 资源链接

12.1 原理图和数据手册

13 更新日志

13.1 2024-11-12

  • 改进了ramdisk和eflasher,修复一些已知问题,在将系统安装至外置存储器时更灵活可靠

13.2 2024-10-16

  • 内核默认开启了KVM
  • 优化了待机功耗
  • 新增系统Proxmox VE
  • 更新FriendlyWrt到openwrt-23.05.05版本

13.3 2024-09-04

首次发布