View source for NanoPi R4S/zh

[[NanoPi R4S|English]]

==介绍==
[[File:NanoPi_R4S-1GB_Overview.jpg|thumb|300px|Overview]]
[[File:NanoPi_R4S-1GB_01B.jpg|thumb|300px|Front]]
[[File:NanoPi_R4S-1GB_Back.jpg|thumb|300px|Back]]
[[File:NanoPi_R4S-4GB_Front.jpg|thumb|300px|Front]]
[[File:NanoPi_R4S-4GB_Back.jpg|thumb|300px|Back]]
[[File:R4SC-01.jpg|thumb|300px|外壳]]
[[File:R4SC-02.jpg|thumb|300px|外壳]]
[[File:R4SC-03.jpg|thumb|300px|外壳]]
[[File:R4SC-04.jpg|thumb|300px|外壳]]
* NanoPi R4S（以下简称R4S）是友善电子团队最新推出的一款实现满速率双千兆的、完全开源的开发板。
* NanoPi R4S 使用RK3399 CPU，有两个千兆网口和两个USB3.0接口，最大4G DDR4内存，友善电子团队为NanoPi R4S专门移植了OpenWrt系统，支持Docker CE, 完全开源，用于企业物联网二次开发，个人定制NAS等。

==NanoPi R4S资源特性==
* SoC: Rockchip RK3399
** CPU: big.LITTLE，Dual-Core Cortex-A72(up to 2.0GHz) + Quad-Core Cortex-A53(up to 1.5GHz)
** GPU: Mali-T864 GPU，supports OpenGL ES1.1/2.0/3.0/3.1, OpenCL, DX11, and AFBC
** VPU: 4K VP9 and 4K 10bits H265/H264 60fps decoding, Dual VOP, etc
* PMU: RK808-D PMIC, cooperated with independent DC/DC, enabling DVFS, software power-down, RTC wake-up, system sleep mode
* RAM: 1GB DDR3/4GB LPDDR4
* Flash: no Onboard eMMC
* Ethernet: one Native Gigabit Ethernet, and one PCIe Gigabit Ethernet
* USB: two USB 3.0 Type-A ports
* Pin header extension interface
** 2x5-pin header: SPI x 1, I2C x 1
** 4-pin header: USB 2.0
* microSD Slot x 1
* Debug: one Debug UART, 3 Pin 2.54mm header, 3V level, 1500000bps
* LEDs: 1 x power LED and 3 x GPIO Controlled LED (SYS, LAN, WAN)
* others: 
** 2 Pin 1.27/1.25mm RTC battery input connector
** one User Button
** one 5V Fan connector
* Power supply: DC 5V/3A, via USB-C connector or Pin header
* PCB: 8 Layer, 66 mm x 66 mm
* Temperature measuring range: 0℃ to 80℃

==接口布局和尺寸==
===接口布局===
[[File:NanoPi_R4S_Layout.jpg |thumb|300px|NanoPi R4S Layout]]
[[File:NanoPi_R4S_4GB_Layout.jpg |thumb|300px|NanoPi R4S Layout]]
* '''2x5-pin header'''
::{| class="wikitable"
|-
|'''Pin#''' || '''Assignment'''          ||'''Pin#'''  || '''Assignment'''     
|-
|1    || VDD_5V  ||2     || VDD_3.3V
|-
|3    || VDD_5V      ||4     ||GPIO4_C0/I2C3_SDA(3V)
|- 
|5    || GND     ||6     || GPIO4_C1/I2C3_SCL(3V)
|-
|7    || GPIO1_B1/SPI1_CLK    ||8     || GPIO1_B0/SPI1_TXD/UART4-TX
|-
|9    || GPIO1_B2/SPI1_CSn ||10    || GPIO1_A7/SPI1_RXD/UART4-RX
|}

* '''4-pin header'''
::{| class="wikitable"
|-
|'''1''' || '''2'''    ||'''3'''  || '''4'''     
|-
| VDD_5V  || USB_DM  || USB_DP   || GND
|}

* '''Debug UART Pin Spec'''
:: 3V level signals, 1500000bps
::{| class="wikitable"
|-
|'''Pin#''' ||'''Assignment''' ||   '''Description '''   
|-
|1    || GND                 || 0V
|- 
|2   || UART2DBG_TX         || output
|-
|3   || UART2DBG_RX         || intput
|}

*'''USB Port'''
:: Each USB 3.0 port has 2A overcurrent protection.

*'''RTC'''
::RTC backup current is 27uA.
::Connector P/N: Molex 53398-0271
:'''Notes'''
::#Power Input : 5V/3A, via USB Type-C(USB PD Specification is not supported) or Pin1&Pin2 of the 2x5-pin header

===R4S标准版和企业版的区别===
R4S【企业版】内置一颗具有全球唯一MAC地址的EEPROM芯片(型号:24AA025E48T)，该MAC地址永久存在，且无法被修改。<br />
R4S【标准版】不带此芯片，但会根据其他硬件ID由软件自动生成一个MAC地址。除此之外，其他完全相同。<br />

【标准版】不带全球唯一MAC地址芯片，【企业版】带全球唯一MAC地址芯片，【标准版】和【企业版】均使用同样的网卡芯片（RealTek RTL8211E 和R8111H），详细信息请查看下方硬件配置说明。个人用户可选择【标准版】，企业用户推荐选择【企业版】<br />

小知识：大部分开发板产品如树莓派3B都采用软件生成的MAC地址, 这对网络通讯功能和速度没有影响；独立固定的MAC地址在复杂的网络环境中兼容性更好，更利于集团企业管理多个设备，比如绑定IP地址等。<br />

MAC地址芯片在开发板上的位置如下：<br />
[[File:R4S MACchip.jpg|500px]]<br />
<br />
NanoPi-R4S【企业版】拥有一个全球唯一的Mac地址，默认分配给Cpu内置的以太网卡(rtl8211e)，接口名为eth0，该以太网口在PCB上的标注为LAN2，在外壳标注为WAN，在FriendlyWrt系统下默认已分配给WAN口。<br />
可在FriendlyWrt网页首页查看Mac地址:<br />
[[File:R4s-friendlywrt-macaddress.png|500px]]<br />
在命令行查看：<br />
[[File:Friendlywrt-macaddress-ifconfig.png|500px]]<br />
如何确定一个地址是否是全球唯一的Mac地址：
* 查看地址的第一个字节，如果bit 2为1则表示此地址仅在本地使用，非全球唯一。

==快速入门==
===准备工作===
要开启你的NanoPi R4S新玩具，请先准备好以下硬件
* NanoPi R4S主板
* 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（注：部分QC/PD快速充电器可能存在兼容性问题），可选用以下或类拟规格的电源适配器：
**[https://www.friendlyarm.com/index.php?route=product/product&path=73&product_id=238 5V 4A Power Adapter]
* 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 18.04 64位系统，并使用下面的脚本初始化开发环境: <br />
**[https://github.com/friendlyarm/build-env-on-ubuntu-bionic How to setup the Compiling Environment on Ubuntu bionic]<br />

===安装系统===
====下载系统固件====
首先访问[http://download.friendlyelec.com/nanopir4s 下载地址]下载需要的固件文件(officail-ROMs目录)和烧写工具(tools目录)：<br />

::{| class="wikitable"
|-
|colspan=2|固件文件:
|-
|rk3399-sd-friendlywrt-5.10-YYYYMMDD.img.zip || 基于OpenWrt 和 Linux-5.10 Kernel
|-
|rk3399-sd-friendlycore-lite-focal-5.10-arm64-YYYYMMDD.img.zip || 基于UbuntuCore 20.04 和 Linux-5.10 Kernel
|-
|rk3399-sd-friendlycore-lite-focal-4.19-arm64-YYYYMMDD.img.zip || 基于UbuntuCore 20.04 和 Linux-4.19 Kernel
|-
|colspan=2|Flashing Utility:  
|-
|win32diskimager.rar || Windows 下的启动卡制作工具，在Linux下可使用dd命令代替
|- 
|}

{{BurnOS-Allwinner/zh|NanoPi-R4S}}
{{FriendlyWrt21/zh|NanoPi-R4S}}
{{OfficialUbuntuCore/zh|NanoPi-R4S}}
{{1500000SerialPortDebugSetting/zh}}
===读取EEPROM中的Mac Address===
====命令行读取====
先安装i2c工具, 用如下命令:
<syntaxhighlight lang="bash">
sudo apt-get update
sudo apt-get install i2c-tools
</syntaxhighlight>
然后通过如下命令可以读取EEPROM中的Mac Address, 仅适用于有EEPROM芯片的型号:
<syntaxhighlight lang="bash">
sudo i2ctransfer -y 2 w1@0x51 0xfa r6
</syntaxhighlight>
会输出类拟如下格式的Mac Address:
<syntaxhighlight lang="bash">
0x68 0x27 0x19 0xa5 0x2d 0xdf
</syntaxhighlight>
如果命令出错, 则表示没有内建EEPROM芯片.
====程序中读取====
安装libi2c:
<syntaxhighlight lang="bash">
sudo apt-get install libi2c0:arm64
cd /lib/aarch64-linux-gnu/
sudo ln -s libi2c.so.0 libi2c.so
</syntaxhighlight>
新建源代码getmac.c:
<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <linux/i2c-dev.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <linux/i2c.h>

#define RK3399_I2C_NUM (2)
#define RK3328_I2C_NUM (0)

int getMacAddressFromEEPROM(int adapter_nr, char* dest, int maxlen) {
    int file;
    char filename[20];
    snprintf(filename, 19, "/dev/i2c-%d", adapter_nr);
    file = open(filename, O_RDWR);
    if (file < 0) {
        return -1;
    }

    int addr = 0x51; /* The I2C address */
    if (ioctl(file, I2C_SLAVE, addr) < 0) {
        close(file);
        return -1;
    }
    unsigned char reg = 0xfa; /* Device register to access */
    unsigned char buf[6] = { 0 };
    int res;
    /* Using SMBus commands */
    res = i2c_smbus_read_i2c_block_data(file, reg, 6, buf);
    close(file);

    if (res < 0) {
        return -1;
    }

    snprintf(dest, maxlen, "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
                buf[0], buf[1], buf[2], buf[3], buf[4], buf[5]);

    return 0;
}

int main() {
    char mac[50]={0};
    if (getMacAddressFromEEPROM(RK3399_I2C_NUM, mac, sizeof(mac)-1) == 0) {
        printf("macaddress: %s\n", mac);
    } else {
        printf("no eeprom found.\n");
    }
    return 0;
}
</syntaxhighlight>
编译并运行:
<syntaxhighlight lang="bash">
root@FriendlyELEC:~# gcc getmac.c -li2c -o getmac
root@FriendlyELEC:~# ./getmac
macaddress: 68:27:19:a5:2d:df
</syntaxhighlight>

==Buildroot Linux系统的使用==
{{RK3399 Buildroot Intro/zh|NanoPi-R4S}}
<br />
关于Buildroot系统更详细的说明，请参考: [[Buildroot/zh|Buildroot]]<br />
==编译 FriendlyWrt==
===下载源代码===
<syntaxhighlight lang="bash">
mkdir friendlywrt-rk3399
cd friendlywrt-rk3399
repo init -u https://github.com/friendlyarm/friendlywrt_manifests -b master-v21.02 -m rk3399.xml --repo-url=https://github.com/friendlyarm/repo  --no-clone-bundle
repo sync -c  --no-clone-bundle
</syntaxhighlight>
===一键编译并生成固件===
<syntaxhighlight lang="bash">
./build.sh nanopi_r4s.mk
</syntaxhighlight>
会编译所有组件（包含u-boot, kernel 和 friendlywrt）并生成sd卡镜像文件。
===单独重新编译u-boot,kernel或friendlywrt===
<syntaxhighlight lang="bash">
./build.sh uboot
./build.sh kernel
./build.sh friendlywrt
</syntaxhighlight>
===重新打包成固件===
<syntaxhighlight lang="bash">
./build.sh sd-img
</syntaxhighlight>
* 想了解更多细节，请参考以下链接：
** [[How to Build FriendlyWrt/zh]]

==编译 FriendlyCore-Focal ==
{{RK3399-DevEnv/zh|NanoPi-R4S}}
===简易方式为FriendlyCore-Focal系统编译内核与uboot===
====下载工具与固件====
下载脚本与friendlycore-focal系统的映象文件，映象文件也可以在网盘的images-for-eflasher目录找到：
<syntaxhighlight lang="bash">
git clone https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3399.git -b kernel-4.19
cd sd-fuse_rk3399
wget http://112.124.9.243/dvdfiles/RK3399/images-for-eflasher/friendlycore-focal-arm64-images.tgz
tar xvzf friendlycore-focal-arm64-images.tgz
</syntaxhighlight>
====编译内核====
下载内核源代码并编译，编译完成后会自动更新 friendlycore-focal-arm64 目录下的相关映象文件，包括文件系统中的内核模块：
<syntaxhighlight lang="bash">
git clone https://github.com/friendlyarm/kernel-rockchip --depth 1 -b nanopi4-v4.19.y kernel-rk3399
KERNEL_SRC=$PWD/kernel-rk3399 ./build-kernel.sh friendlycore-focal-arm64
</syntaxhighlight>
====编译uboot====
下载uboot源代码并编译，编译完成后会自动更新 friendlycore-focal-arm64 目录下的相关映象文件：
<syntaxhighlight lang="bash">
git clone https://github.com/friendlyarm/uboot-rockchip --depth 1 -b nanopi4-v2017.09
UBOOT_SRC=$PWD/uboot-rockchip ./build-uboot.sh friendlycore-focal-arm64
</syntaxhighlight>
====生成新固件====
将friendlycore-focal-arm64目录下的映象文件重新打包成sd卡固件：
<syntaxhighlight lang="bash">
./mk-sd-image.sh friendlycore-focal-arm64
</syntaxhighlight>
命令完成后，固件位于out目录，可以用 dd 命令制作sd启动卡，举例说明：
<syntaxhighlight lang="bash">
dd if=out/rk3399-sd-friendlycore-focal-4.19-arm64-YYYYMMDD.img of=/dev/sdX bs=1M
</syntaxhighlight>
===普通方式为FriendlyCore-Focal系统编译kernel与uboot===
====编译 FriendlyCore-Focal 内核4.19版本源代码====
<syntaxhighlight lang="bash">
git clone https://github.com/friendlyarm/kernel-rockchip --depth 1 -b nanopi4-v4.19.y kernel-rockchip
cd kernel-rockchip
make distclean
touch .scmversion
export PATH=/opt/FriendlyARM/toolchain/6.4-aarch64/bin/:$PATH
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux- nanopi4_linux_defconfig
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux- nanopi4-images
</syntaxhighlight>
编译完成后会生成 kernel.img 和 resource.img 这两个文件，可使用工具[https://github.com/friendlyarm/sd_update-bin sd_update]烧写它们到TF卡或eMMC上。

====编译 FriendlyCore-Focal uboot-2017.09 源代码====
<syntaxhighlight lang="bash">
[ -d rkbin ] || git clone https://github.com/friendlyarm/rkbin
(cd rkbin && git reset 25de1a8bffb1e971f1a69d1aa4bc4f9e3d352ea3 --hard)
git clone https://github.com/friendlyarm/uboot-rockchip --depth 1 -b nanopi4-v2017.09
cd uboot-rockchip
make distclean
export PATH=/opt/FriendlyARM/toolchain/6.4-aarch64/bin/:$PATH
./make.sh nanopi4
</syntaxhighlight>

编译完成后会生成 uboot.img、trust.img 和 rk3399_loader_v1.24.126.bin这3个文件，其中rk3399_loader_v1.24.126.bin需要重命名为MiniLoaderAll.bin，可使用工具[https://github.com/friendlyarm/sd_update-bin sd_update]烧写它们到TF卡或eMMC上。
===制作用于量产的启动卡或者烧写文件===
如果要自已做启动卡，定制文件系统，或制作用于批量生产的img文件，可参考这个github仓库：<br />
[https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3399/tree/kernel-4.19 sd-fuse_rk3399]<br />

{{MoreOS/zh}}
==Link to Rockchip Resources==
{{Link_to_RK3399_datasheet}}
==资源链接==
===手册原理图等开发资料===
* 原理图
** [https://wiki.friendlyelec.com/wiki/images/0/06/NanoPi-R4S-1GB-2008-Schematic.pdf NanoPi-R4S-1GB-2008-Schematic.pdf] [https://wiki.friendlyelec.com/wiki/images/c/c2/NanoPi-R4S-4GB-2008-Schematic.pdf NanoPi-R4S-4GB-2008-Schematic.pdf]

* PCB尺寸图
** [https://wiki.friendlyelec.com/wiki/images/a/ab/NanoPi_R4S_1GB_2008_dxf.zip NanoPi_R4S_1GB_2008_dxf.zip] [https://wiki.friendlyelec.com/wiki/images/1/18/NanoPi_R4S_4GB_2008_dxf.zip NanoPi_R4S_1GB_2008_dxf.zip]
==已知问题及解决办法==
** Q: 绿联18W QC快充头无法供电？
** A: 它需要等待几秒钟才能上电，有一个QC握手过程，用普通5V/3A充电头，或者其他快充头例如绿联30W没有发现此问题。
==更新日志==
===2021-10-29===
====FriendlyWrt更新说明：====
* FriendlyWrt更新至官方稳定版本 21.02.1，特性与19.07.5基本保持一致，支持docker、usb wifi等
===2021-08-31===
====FriendlyWrt更新说明：====
* FriendlyWrt的内核更新到 5.10.60
* 新增一款高速5G USB WiFi的支持，网卡型号为 Comfast CF-WU782AC V2，芯片型号为 MediaTek MT7662
* 改进了USB WiFi的兼容性
* 改进了PWM风扇的支持，风扇由内核驱动控制，支持温控（详情请在R4S的WiKi页面搜索 PWM风扇)
* 改进了首次启动的稳定性 (之前的版本，首次启动时，某些情况下会出现bpfilter错误)
===2020-12-24===
* FriendlyWrt更新至官方稳定版本 19.07.5