View source for NanoPi K2/zh

[[NanoPi K2|English]]

==介绍==
[[File:NanoPi K2-1.jpg|thumb|300px]]
[[File:NanoPi K2-2.jpg|thumb|300px]]
[[File:NanoPi K2-3.jpg|thumb|300px]]
* NanoPi K2采用了Amlogic公司64位四核A53主控S905, 内置五核Mali450 GPU, 最高运行主频可达2GHz，支持众多视频格式，具备超强的视频解码能力。
* NanoPi K2配备2GB DDR3内存，集成WiFi蓝牙，带有千兆以太网，USB，HDMI，红外遥控等接口，支持TF卡启动运行系统，并可扩展eMMC模块，尺寸与树莓派3相同，接口与之兼容，可运行Android, Ubuntu, 等嵌入式操作系统。
* 需要特别说明的是，NanoPi K2支持动态电压调频(DVFS)，无需散热装置即可长时间稳定流畅播放高清视频。它非常适合客制化高清播放广告机，网络高清机顶盒等方面的应用，以及创客，爱好者们DIY制作家庭娱乐设备, 多媒体服务器，高速并行计算机等装置。

==资源特性==
* CPU: Amlogic S905, Quad-core ARM Cortex-A53@1.5GHz, DVFS
* GPU: Penta-core ARM Mali™-450
* RAM: 2GB DDR3
* 以太网: 10/100/1000M (RTL8211F)
* Wireless：802.11 b/g/n
* Bluetooth：4.0 dual mode
* 天线: Wi-Fi和蓝牙共用, 板载陶瓷天线, 同时提供IPX接口
* 红外：板载红外接收模块
* 音频：Via HDMI/蓝牙
* eMMC: 板载eMMC模块接口
* I2S：板载I2S接口, 7Pin, 2.54mm排针
* SD: microSD卡槽一个
* USB Host: 4 x USB 2.0 Host, 标准A型接口
* Micro USB: 1 x USB 2.0, 有OTG功能, 可作为电源输入和数据传输
* HDMI: HDMI 2.0, Type-A型口, 支持4K显示
* GPIO扩展接口: 40 Pin,2.54mm排针, 包含I2C, ADC, GPIO, UART, PWM, SPDIF, CVBS等
* 调试串口：4Pin，2.5mm单排针
* 按键：电源按键一个
* LED：电源指示灯一个, 系统状态指示灯一个
* 电源接口：DC电源接口, microUSB接口
* PCB Size:56x85mm，6层，沉金工艺
* 供电: DC 5V/2A

==接口布局和尺寸==
===接口布局===
[[File:NanoPi-K2-IF-001.png |thumb|600px|NanoPi-K2接口布局]]

* '''GPIO管脚定义'''
::{| class="wikitable"
|-
|Pin# || Name          ||Pin#  || Name     
|-
|1    || SYS_3.3V  ||2     || VDD_5V
|-
|3    || GPIODV_24/I2C_SDA_A      ||4     || VDD_5V
|- 
|5    ||GPIODV_25/I2C_SCK_A      ||6     || GND
|-
|7    || GPIOY_0       ||8     || GPIOY_13/UART_TX_C
|-
|9    || DGND          ||10    || GPIOY_13/UART_RX_C 
|-
|11   || GPIOY_1       ||12    || GPIOY_16/PWM_A
|-
|13   || GPIOY_2       ||14    || GND
|-
|15   || GPIOY_3      ||16    || GPIOY_15/PWM_F
|-
|17   || SYS_3.3V ||18    || GPIOY_4
|-
|19   || GPIOY_5    ||20    || GND
|-
|21   || GPIOY_7     ||22    || GPIOY_6
|-
|23   || GPIOY_9     ||24    || GPIOY_8
|-
|25   || DGND          ||26     || GPIOY_10
|-
|27   || GPIODV_26/I2C_SDA_B      ||28     || GPIODV_27/I2C_SCK_B
|-
|29   || GPIOY_11/SPDIF_IN        ||30     || GND
|-
|31   || GPIOAO_5     ||32     || GPIOY_12/SPDIF_OUT
|-
|33   || GPIOH_3       ||34     || GND
|-
|35   || GPIOCLK_1    ||36     || CVBS
|-
|37   || AIN1    ||38     || 1.8V Vref Out
|-
|39   || GND          ||40     || AIN0
|}

* '''eMMC接口管脚定义'''
::{| class="wikitable"
|-
|Pin# || Name          ||Pin#  || Name     
|-
|1    || eMMC_D0 ||2     || eMMC_D1
|-
|3    || eMMC_D2     ||4     || eMMC_D3
|- 
|5    || eMMC_D4      ||6     || eMMC_D5
|-
|7    || eMMC_D6       ||8     || eMMC_D7
|-
|9    || eMMC_DS          ||10    || GND
|-
|11   || eMMC_CMD       ||12    || eMMC_CLK
|-
|13   || NC      ||14    || GND
|-
|15   || NC       ||16    || 1.8V OUT
|-
|17   || eMMC_RST ||18    || 3.3V OUT
|-
|19   || GPIOY_5    ||20    || GND
|}

* '''Debug Port（UART0）'''
::{| class="wikitable"
|-
|Pin# || Name       
|-
|1    || GND    
|-
|2    || VDD_5V    
|- 
|3    || UART_TX_AO_A    
|-
|4    || UART_RX_AO_A
|}
* '''7Pin I2S接口定义'''
::{| class="wikitable"
|-
|Pin# || Name       
|-
|1    || GND    
|-
|2    || SYS_3.3V     
|- 
|3    || I2S_SCLK  
|-
|4    || I2S_LRCLK
|-    
|5    || I2S_DATA_OUT
|-
|6    || I2S_DATA_IN
|-
|7    || I2S_MCLK
|}

:'''说明'''
::#SYS_3.3V: 3.3V电源输出
::#VDD_5V: 5V电源输入/输出。输入范围：4.7～5.6V
::#全部信号引脚均为3.3V电平
::#更详细的信息请查看原理图：[http://wiki.friendlyelec.com/wiki/images/d/d1/NanoPi-K2-1701-Schematic.pdf NanoPi-K2-1701-Schematic.pdf]

===机械尺寸===
[[File:NanoPi-K2-1701-Dim.png|frameless|500px|NanoPi K2 Dimensions]]

::详细尺寸：[http://wiki.friendlyelec.com/wiki/images/2/26/NanoPi-K2-1701-dxf.zip NanoPi-K2-1701-dxf.zip]

==快速入门==
===准备工作===
启动NanoPi K2前，请先准备好以下硬件
* NanoPi K2主板
* TF卡: Class10或以上的 8GB SDHC卡
* 一个DC接口的外接电源，要求输出为5V/2A
* 一台支持HDMI输入的显示器或者电视
* 一套USB键盘鼠标
* 一台电脑，需要联网，建议使用Ubuntu 18.04 64位系统

{{TFCardsWeTested/zh}}

===制作带运行系统的SD卡/eMMC模块===
====快速从SD卡/eMMC模块启动NanoPi K2====
首先访问[http://dl.friendlyelec.com/nanopik2 下载地址]下载需要的固件文件：<br />

::{| class="wikitable"
|-
|colspan=2|固件文件列表：
|-
|nanopi-k2_android_5.1.1-YYYYMMDD.img.zip     || 烧写到SD卡的Android5.1系统固件 
|-
|nanopi-k2_ubuntu_core_xenial-YYYYMMDD.img.zip    || 烧写到SD卡的Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统固件
|-
|nanopi-k2_android_5.1.1-emmc-YYYYMMDD.img.zip     || 烧写到eMMC模块的Android5.1系统固件
|-
|nanopi-k2_ubuntu_core_xenial-emmc-YYYYMMDD.img.zip    || 烧写到eMMC模块的Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统固件
|-
|colspan=2|烧写工具：  
|-
|win32diskimager.rar || Windows平台下的烧写工具，Linux系统可以用dd命令
|- 
|}
=====烧写系统到SD卡=====
*将固件和烧写工具分别解压，在Windows下插入SD卡（限8G及以上的卡)，以管理员身份运行 win32diskimager 工具， 在win32diskimager工具的界面上, 选择你的SD卡盘符，选择你要烧写的系统固件，点击 Write 按钮烧写即可。
*当制作完成 SD 卡后，拔出 SD 卡插入 NanoPi K2 的 BOOT 卡槽，上电启动（注意，这里需要 5V/2A 的供电），你可以看到绿灯以及蓝灯长亮，这时你已经成功启动 NanoPi K2。

=====烧写系统到eMMC模块=====
*将固件和烧写工具分别解压，在 Windows 下插入 eMMC（需使用MicroSD转eMMC模块适配器)，以管理员身份运行 win32diskimager 工具， 在 win32diskimager 工具的界面上, 选择你的 SD 卡盘符，选择你要烧写的系统固件，点击 Write 按钮烧写即可。
[[File:EMMC_module_1.jpg|400px]][[File:EMMC_module_4.jpg|400px]]
*当烧写完成后，弹出MicroSD转eMMC模块适配器，将 eMMC 模块插入 NanoPi K2 的 eMMC 插槽，上电启动（注意，这里需要 5V/2A 的供电），你可以看到绿灯以及蓝灯长亮，这时你已经成功启动 NanoPi K2。<br />
[[File:Emmc_k2.jpg|400px]]
*当K2同时接了 SD 卡和 eMMC 模块时，系统总是会从 eMMC 启动。只有不接 eMMC 模块时，才能从 SD 卡启动系统。

====在Linux Desktop下通过脚本制作====
* 1) 将microSD/带eMMC的MicroSD转eMMC模块适配器插入Ubuntu的电脑，用以下命令查看你的SD卡设备名
<syntaxhighlight lang="bash">
dmesg | tail
</syntaxhighlight>
当dmesg输出类拟信息 sdc: sdc1 sdc2时，则表示SD卡对应的设备名为 /dev/sdc，也通过用命令cat /proc/partitions来查看。

*2) 下载Linux下的制作脚本
<syntaxhighlight lang="bash">
git clone https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_amlogic.git
cd sd-fuse_amlogic
</syntaxhighlight>

*3) 以下是制作启动Android的SD卡的方法
<syntaxhighlight lang="bash">
su
./fusing.sh /dev/sdx android
</syntaxhighlight>
(注：/dev/sdx请替换为实际的SD卡设备文件名) <br />
制作包中未包含Android烧写文件，第一次使用时会提示需要下载，输入Y下载，N或10秒未输入则取消。

*4) 以下是制作启动Android的eMMC模块的方法
<syntaxhighlight lang="bash">
su
./fusing.sh /dev/sdx android emmc
</syntaxhighlight>
(注：/dev/sdx请替换为实际的eMMC模块设备文件名) <br />
制作包中未包含Android烧写文件，第一次使用时会提示需要下载，输入Y下载，N或10秒未输入则取消。

====NanoPi K2 扩展TF/eMMC模块分区====
* Android扩展分区，要在pc上执行下列操作, Ubuntu系统会自动扩展，无需进行此操作：
<syntaxhighlight lang="bash">
sudo umount /dev/sdx?
sudo parted /dev/sdx unit % resizepart 4 100 unit MB print
sudo resize2fs -f /dev/sdx4
</syntaxhighlight>
(注：/dev/sdx请替换为实际的SD卡/eMMC模块设备文件名)

====关于HDMI分辨率====
对于HDMI的显示模式，Android则是会通过EDID获得HDMI设备如电视机所支持的显示模式，然后自动选择一个合适的分辨率。

===运行Android===
* 将制作好SD卡插入NanoPi K2，连接HDMI，最后接电源，NanoPi K2会从SD卡启动。你可以看到板上PWR灯以及蓝灯常亮，这说明系统已经开始启动了，同时电视上也将能看到系统启动的画面。<br />
[[File:NanoPi-K2-4.jpg|frameless|NanoPi K2 Android5.1]]
* 如同所有PC, 正确的关机对NanoPi K2而言很重要，否则可能会损坏安装在MicroSD卡中的系统文件，导致下次无法顺利启动运行，如要关机，直接按PWR按键即可。

====运行多媒体播放器Kodi====

Android系统中已经预装了Kodi, 支持硬解播放，通过首页上的Kodi图标即可进入，运行界面如下所示：<br />
[[File:Kodi-Homepage.png|frameless|Kodi-Homepage]] <br />
将存放有视频的U盘插入NanoPi K2的USB口，在Kodi的界面上选择Videos -> udisk0，可加载并播放U盘里的视频，非常方便：<br />
[[File:Kodi-Playing.png|frameless|Kodi-Playing]] <br />

===运行Ubuntu core系统===
====Ubuntu core系统介绍====
Ubuntu Core with Qt-Embedded，是一个没有X-windows环境，使用Qt-Embedded作为图形界面的轻量级Ubuntu系统，系统特性如下：<br />
* 支持HDMI输出
* 支持WiFi连接
* 支持千兆以太网
* 支持蓝牙传输
* 内建Qt-Embedded
得益于A53架构处理器强大的性能，2G内存以及千兆以太网，NanoPi-K2搭配Ubuntu系统非常适合作为IoT服务端，或DIY各类轻量级的服务器，如Nas等。
====Ubuntu core系统的使用====
将烧写了Ubuntu系统的SD卡插入NanoPi-K2并上电，在电视或者串口终端上均能看到如下所示的终端画面：<br />
[[File:K2-ubuntu.png|frameless|500px|K2-ubuntu]]<br />

要显示Qt-Embedded界面，在命令行执行：<br />
<syntaxhighlight lang="bash">
$ sudo /opt/QtE-Demo/run.sh
</syntaxhighlight>
在电视屏幕上可以看到如下画面，这是一个开源的Qt Demo程序：<br />
[[File:K2-QtE.png|frameless|500px|K2-QtE]]<br />

关于Ubuntu Core的详细使用指南，请查看此链接: [http://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php/Ubuntu_Core_with_Qt-Embedded/zh Ubuntu Core with Qt-Embedded]

==如何编译系统==

===安装交叉编译器===
* 安装ARMv7交叉编译器
编译U-Boot需要ARMv7的交叉编译器，首先下载并解压编译器:
<syntaxhighlight lang="bash">
git clone https://github.com/friendlyarm/prebuilts.git
sudo mkdir -p /opt/FriendlyARM/toolchain
sudo tar xf prebuilts/gcc-x64/arm-cortexa9-linux-gnueabihf-4.9.3.tar.xz -C /opt/FriendlyARM/toolchain/
</syntaxhighlight>

然后将编译器的路径加入到PATH中，用vi编辑vi ~/.bashrc，在末尾加入以下内容：
<syntaxhighlight lang="bash">
export PATH=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3/bin:$PATH
export GCC_COLORS=auto
</syntaxhighlight>

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：
<syntaxhighlight lang="bash">
. ~/.bashrc
</syntaxhighlight>

这个编译器是64位的，不能在32位的Linux系统上运行，安装完成后，你可以快速的验证是否安装成功：
<syntaxhighlight lang="bash">
arm-linux-gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=arm-linux-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3/libexec/gcc/arm-cortexa9-linux-gnueabihf/4.9.3/lto-wrapper
Target: arm-cortexa9-linux-gnueabihf
Configured with: /work/toolchain/build/src/gcc-4.9.3/configure --build=x86_64-build_pc-linux-gnu
--host=x86_64-build_pc-linux-gnu --target=arm-cortexa9-linux-gnueabihf --prefix=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3
--with-sysroot=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3/arm-cortexa9-linux-gnueabihf/sys-root --enable-languages=c,c++
--with-arch=armv7-a --with-tune=cortex-a9 --with-fpu=vfpv3 --with-float=hard
...
Thread model: posix
gcc version 4.9.3 (ctng-1.21.0-229g-FA)
</syntaxhighlight>

* 安装AArch64交叉编译器
编译U-Boot和Linux需要AArch64的交叉编译器，可使用linaro toolchain:
<syntaxhighlight lang="bash">
wget http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/4.9-2017.01/aarch64-linux-gnu/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz
tar xf gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz
export PATH=~/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin:$PATH
</syntaxhighlight>
可以修改 ~/.bashrc 将编译器的路径加入到PATH中。

===编译U-Boot===
下载U-Boot源代码并编译，注意分支是nanopi-k2-v2015.01:
<syntaxhighlight lang="bash">
git clone https://github.com/friendlyarm/u-boot.git uboot
cd uboot
git checkout nanopi-k2-v2015.01
make nanopi-k2_defconfig
make
</syntaxhighlight>

编译成功结束后您将获得fip/gxb/u-boot.bin，可使用以下命令直接更新SD卡:
<syntaxhighlight lang="bash">
sudo ./fusing.sh /dev/sdc
</syntaxhighlight>

使用以下命令直接更新SD卡
<syntaxhighlight lang="bash">
sudo ./fusing.sh /dev/sdc emmc
</syntaxhighlight>

您也可以通过fastboot来更新正在运行的NanoPi K2板上SD的U-Boot，方法如下：<br />
1) 在电脑上先用命令 sudo apt-get install android-tools-fastboot 安装 fastboot 工具;<br />
2) 用串口配件连接NanoPi K2和电脑，在上电启动的2秒内，在串口终端上按下回车，进入 u-boot 的命令行模式；<br />
3) 在u-boot 命令行模式下输入命令 fastboot usb 回车，进入 fastboot 模式；<br />
4) 用microUSB线连接NanoPi K2和电脑，在电脑上输入以下命令烧写u-boot.bin:<br />
<syntaxhighlight lang="bash">
fastboot flash bootloader fip/gxb/u-boot.bin
</syntaxhighlight>
暂时无法通过fastboot更新eMMC模块上的U-boot。

===编译Linux kernel===
====编译内核====
* 下载内核源代码
<syntaxhighlight lang="bash">
git clone https://github.com/friendlyarm/linux.git
cd linux
git checkout nanopi-k2-3.14.y
</syntaxhighlight>
NanoPi K2内核所属的分支是nanopi-k2-3.14.y，在开始编译前先切换分支。
* 编译Android内核
<syntaxhighlight lang="bash">
touch .scmversion
make ARCH=arm64 nanopi-k2_android_defconfig
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- Image nanopi-k2.dtb
</syntaxhighlight>
编译成功结束后，即会生成新的 arch/arm64/boot/dts/amlogic/nanopi-k2.dtb 和 arch/arm64/boot/Image ，用于替换掉SD卡boot分区下对应的文件。
* 编译Ubuntu内核
<syntaxhighlight lang="bash">
touch .scmversion
make ARCH=arm64 nanopi-k2_ubuntu_defconfig
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- Image nanopi-k2.dtb
</syntaxhighlight>

====如何使用新编译的内核====
* 更新SD卡上的内核
如果您是使用SD卡启动Android，则在PC上复制为Android编译的Image 和nanopi-k2.dtb 到SD卡的boot分区(即分区1，设备是/dev/sdX1)即可。<br />

* 通过adb直接更新
如果想直接更新正在运行中的板子，可通过adb将新的文件push到板子上，然后reboot即可，具体如下:
<syntaxhighlight lang="bash">
adb shell mount -t ext4 /dev/block/mmcblk0p1 /storage/sdcard1/
adb push arch/arm64/boot/Image /storage/sdcard1/
adb push arch/arm64/boot/dts/amlogic/nanopi-k2.dtb /storage/sdcard1/
adb reboot
</syntaxhighlight>

* 更新Android中预先编译的文件
如果想要生成新的Android boot.img，则需要使用新生成的文件替换Android源代码目录device/friendly-arm/nanopi-k2-kernel 下对应的文件，然后编译Android即可。

===编译Android===
* 搭建编译环境
搭建编译Android的环境建议使用64位的Ubuntu 16.04，安装需要的包即可。
<syntaxhighlight lang="bash">
sudo apt-get install bison g++-multilib git gperf libxml2-utils make python-networkx zip
sudo apt-get install flex libncurses5-dev zlib1g-dev gawk minicom
</syntaxhighlight>
更多说明可查看 https://source.android.com/source/initializing.html 。

* 下载Android5.1源代码
Android源代码的下载需要使用repo，其安装和使用请查看 https://source.android.com/source/downloading.html 。
<syntaxhighlight lang="bash">
mkdir android && cd android
repo init -u https://github.com/friendlyarm/android_manifest.git -b nanopi-k2-lollipop
repo sync
</syntaxhighlight>
其中“android”是指工作目录。<br />

* 编译系统
<syntaxhighlight lang="bash">
source build/envsetup.sh
lunch nanopi_k2-userdebug
make -j8
</syntaxhighlight>
编译成功完成后，目录 out/target/product/nanopi-k2 下包含可用于烧写的image文件。
::{| class="wikitable"
|-
|filename     || partition || Description   
|-
|u-boot.bin   || bootloader|| -
|-
|boot.img     || boot      || -
|- 
|cache.img    || cache     || -
|- 
|userdata.img || userdata  || -
|- 
|system.img   || system    || -
|- 
|partmap.txt  || -         || 分区描述文件
|- 
|}

* 烧写到SD卡
如果是采用SD卡启动Android，可复制编译生成的image文件到sd-fuse_amlogic/android/ 下，使用脚本即可烧到到SD卡，具体请查看[[#在Linux Desktop下通过脚本制作]]。

* 使用fastboot更新
板子启动后通过串口快速按任意键进入uboot命令行模式，输入命令fastboot usb即可更新Android。<br />
连接USB线，然后PC端输入以下命令:
<syntaxhighlight lang="bash">
cd out/target/product/nanopi-k2
sudo fastboot flash boot boot.img
sudo fastboot flash cache cache.img
sudo fastboot flash userdata userdata.img
sudo fastboot flash system system.img
sudo fastboot reboot
</syntaxhighlight>

{{MoreOS/zh}}

==更新日志==
===2017-10-07===
添加烧写系统到emmc模块的说明。

===2017-09-08===
修改内核编译部分。

===2017-07-19===
为NanoPi-K2增加Ubuntu Core系统，内含Qt-Embedded图形界面库，系统特性如下：
* 支持HDMI输出
* 支持WiFi连接
* 支持千兆以太网
* 支持蓝牙传输
* 内建Qt-Embedded

得益于A53架构处理器强大的性能，2G内存以及千兆以太网，NanoPi-K2搭配Ubuntu系统非常适合作为IoT服务端，或DIY各类轻量级的服务器，如Nas等。

===2017-05-27===
在Android系统中预装Kodi。


===2017-04-12===
首次创建并发布。