Difference between revisions of "NanoPi NEO Core/zh"

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1 介绍

概览

正面

背面

• NanoPi NEO Core(以下简称”NEO Core”)是NanoPi NEO以核心板形式的呈现，相同的尺寸，相同的排针定义，相同的软件支持，把大块头的接口座改为排针引出，同时增加了eMMC存储，更加适合企业用户作为模块嵌入到产品中。
• NEO Core采用了软件生态日趋成熟的全志四核A7架构H3主控，配备256M/512M DD3内存，用户可根据自己的需要选用8GB/16GB/32GB eMMC高速闪存，或者不要eMMC存储。
• 友善电子团队为其精心定制开发了基于主线内核Linux-4.11(或更新版本)的Ubuntu Core系统，更加安全稳定。
• 在极其有限的空间里，3排2.54mm的排针引出了I2C、串口、SPI、I2S、USB、网口、GPIO等常用接口，方便扩展和外接其他模块，它是创客、高端极客们发挥创意的绝佳选择。

2 资源特性

• CPU: Allwinner H3, Quad-core Cortex-A7 Up to 1.2GHz
• DDR3 RAM: 256MB/512MB DDR3 RAM
• Storage: NC/8GB/16GB/32GB eMMC
• MicroSD Slot x 1
• MicroUSB: OTG and power input
• GPIO: two 2.54mm spacing 12x2pin header,one 2.54mm spacing 10x2pin header
• Connectivity: 10/100M Ethernet(6Pin, included in 2.54mm pitch pin header)
• USB Host x3(included in 2.54mm pitch pin header)
• Debug Serial Port(4Pin, included in 2.54mm pitch pin header )
• Audio input/output Port(4Pin, included in 2.54mm pitch pin header )
• GPIO:It includes UART, SPI, I2C, IO etc
• PC Size: 40 x 40mm
• Power Supply: DC 5V/2A
• Temperature measuring range: -40℃ to 80℃
• OS/Software: U-boot，Ubuntu-Core
• Weight: xxg(WITHOUT Pin-headers)

3 接口布局和尺寸

3.1 接口布局

NanoPi NEO Core接口布局

pinout

• GPIO1管脚定义

Pin#	Name	Linux gpio	Pin#	Name	Linux gpio
1	SYS_3.3V		2	VDD_5V
3	I2C0_SDA / GPIOA12		4	VDD_5V
5	I2C0_SCL / GPIOA11		6	GND
7	GPIOG11	203	8	UART1_TX / GPIOG6	198
9	GND		10	UART1_RX / GPIOG7	199
11	UART2_TX / GPIOA0	0	12	GPIOA6	6
13	UART2_RTS / GPIOA2	2	14	GND
15	UART2_CTS / GPIOA3	3	16	UART1_RTS / GPIOG8	200
17	SYS_3.3V		18	UART1_CTS / GPIOG9	201
19	SPI0_MOSI / GPIOC0	64	20	GND
21	SPI0_MISO / GPIOC1	65	22	UART2_RX / GPIOA1	1
23	SPI0_CLK / GPIOC2	66	24	SPI0_CS / GPIOC3	67

• GPIO2管脚定义

Pin#	Name	Linux gpio	Pin#	Name	Linux gpio
1	VDD_5V		2	SPI1_MOSI / GPIOA15	15
3	USB-DP1		4	SPI1_MISO / GPIOA16	16
5	USB-DM1		6	SPI1_CLK / GPIOA14	14
7	USB-DP2		8	SPI1_CS / GPIOA13	13
9	USB-DM2		10	MICIN1P
11	GPIOL11/IR-RX	363	12	MICIN1N
13	SPDIF-OUT/GPIOA17	17	14	LINEOUTR
15	PCM0_SYNC/I2S0_LRCK		16	LINEOUTL
17	PCM0_CLK/I2S0_BCK		18	UART_RXD0 / GPIOA5 / PWM0	5
19	PCM0_DOUT/I2S0_SDOUT		20	UART_TXD0 / GPIOA4	4
21	PCM0_DIN/I2S0_SDIN		22	VDD_5V
23	GND		24	GND

• GPIO3管脚定义

Pin#	Name	Linux gpio	Pin#	Name	Linux gpio
1	EPHY-LINK-LED		2	EPHY-SPD-LED
3	EPHY-TXP		4	EPHY-TXN
5	EPHY-RXP		6	EPHY-RXN
7	NC		8	NC
9	NC		10	NC
11	GND		12	GND
13	USB-DP3		14	GPIOA7	7
15	USB-DM3		16	I2C2_SCL / GPIOE12
17	5V		18	I2C2_SDA / GPIOE13
19	5V		20	SYS_3.3V

说明

1. SYS_3.3V: 3.3V电源输出
2. VDD_5V: 5V电源输入/输出，输入范围：4.7～5.6V
3. 全部信号引脚均为3.3V电平，输出电流为5mA,可以带动小负荷模块，io都不能带负载
4. 更详细的信息请查看原理图

3.2 机械尺寸

详细尺寸：pcb的dxf文件

4 快速入门

4.1 准备工作

要开启你的NanoPi NEO Core新玩具，请先准备好以下硬件

• NanoPi NEO Core主板
• microSD卡/TF卡: Class10或以上的 8GB SDHC卡
• 一个microUSB接口的外接电源，要求输出为5V/2A（可使用同规格的手机充电器）
• 一台电脑，需要联网，建议使用Ubuntu 14.04 64位系统

4.2 经测试使用的TF卡

制作启动NanoPi NEO Core的TF卡时，建议Class10或以上的 8GB SDHC卡。以下是经友善之臂测试验证过的高速TF卡：

• SanDisk闪迪 TF 8G Class10 Micro/SD 高速 TF卡：

• SanDisk闪迪 TF128G 至尊高速MicroSDXC TF 128G Class10 48MB/S:

• 川宇 8G手机内存卡 8GTF卡存储卡 C10高速class10 micro SD卡：

4.3 制作一张带运行系统的TF卡

4.3.1 下载系统固件

首先访问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)：

使用以下固件：
nanopi-neo-core_ubuntu-core-xenial_4.x.y_YYYYMMDD.img.zip	Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统固件，使用Linux-4.x.y内核
nanopi-neo-core_eflasher_4.x.y_YYYYMMDD.img.zip	eflasher系统固件，使用Linux-4.x.y内核
烧写工具：
win32diskimager.rar	Windows平台下的系统烧写工具，Linux平台下可以用dd命令烧写系统

4.3.2 TF卡启动系统

4.3.2.1 制作Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统TF卡

• 将Ubuntu-Core系统固件和烧写工具win32diskimager.rar分别解压，在Windows下插入TF卡（限4G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TF卡盘符，选择系统固件，点击 Write 按钮烧写即可。

• 当制作完成TF卡后，拔出TF卡插入NEO Core的BOOT卡槽，上电启动（注意，这里需要5V/2A的供电），你可以看到绿灯常亮以及蓝灯闪烁，这时你已经成功启动Ubuntu-Core系统。
  

注意: Debian/Ubuntu系列的ROM都可以使用上述方法制作TF系统启动卡。

4.3.3 烧写系统到eMMC

• 将eflasher系统固件和烧写工具win32diskimager.rar分别解压，在Windows下插入TF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TF卡盘符，选择系统固件，点击 Write 按钮烧写即可。

• 当制作完成TF卡后，拔出TF卡插入NEO Core的BOOT卡槽，上电启动（注意，这里需要5V/2A的供电），你可以看到绿灯常亮以及蓝灯闪烁，这时你已经成功启动eflasher系统。
  
• 在命令行终端中通过执行下列命令进行烧写:

$ su root
$ eflasher

root用户的密码是fa，输入数字并回车选择想要安装到eMMC的系统，然后输入yes并回车确定开始烧写:

等待烧写完毕后，断电并从BOOT卡槽中取出TF卡，此时再上电就会从eMMC启动系统了。

5 Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统的使用

5.1 运行Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统

• 如果您需要进行内核开发，你最好选购一个串口配件，连接了串口，则可以通过串口终端对NEO Core进行操作。以下是串口的接法，接上串口，即可调试。接上串口后你可以选择从串口模块的DC口或者从NEO Core的MicroUSB口进行供电：

• 推荐搭配Mini Shield for NanoPi NEO Core/Core2底板使用，Mini Shield for NanoPi NEO Core/Core2底板详细介绍请参考Mini Shield for NanoPi NEO Core/Core2底板介绍，以下是底板的接法。
  

• Ubuntu-Core默认帐户：

普通用户：

   用户名: pi
   密码: pi

root用户：

   用户名: root
   密码: fa

neo-core-login
默认会以 pi 用户自动登录，你可以使用 sudo npi-config 命令取消自动登录。

• 更新软件包：

$ sudo apt-get update

5.2 扩展TF卡文件系统

第一次启动系统时，系统会自动扩展文件系统分区，请耐心等待，TF卡的容量越大，需要等待的时间越长，进入系统后执行下列命令查看文件系统分区大小：

$ df -h

5.3 使用npi-config配置系统

npi-config是一个命令行下的系统配置工具，可以对系统进行一些初始化的配置，可配置的项目包括：用户密码、系统语言、时区、Hostname、SSH开关、自动登录选项、硬件接口(Serial/I2C/SPI/PWM/I2S)使能等，在命令行执行以下命令即可进入:

$ sudo npi-config

npi-config的显示界面如下：

5.4 连接有线网络

NEO Core在加电开机前如果已正确的连接网线，则系统启动时会自动获取IP地址，如果没有连接网线、没有DHCP服务或是其它网络问题，则会导致获取IP地址失败，同时系统启动会因此等待约15~60秒的时间。 手动获取IP地址

$ dhclient eth0

5.5 连接USB WiFi

系统默认已经支持市面上众多常见的USB WiFi，想知道你的USB WiFi是否可用只需将其接在NEO Core上即可，已测试过的USB WiFi型号如下：

序号	型号
1	RTL8188CUS/8188EU 802.11n WLAN Adapter
2	RT2070 Wireless Adapter
3	RT2870/RT3070 Wireless Adapter
4	RTL8192CU Wireless Adapter
5	小米WiFi mt7601

• 查看网络设备列表

$ sudo nmcli dev

注意，如果列出的设备状态是 unmanaged 的，说明网络设备不受NetworkManager管理，你需要清空 /etc/network/interfaces下的网络设置,然后重启.

• 开启WiFi

$ sudo nmcli r wifi on

• 扫描附近的 WiFi 热点

$ sudo nmcli dev wifi

• 连接到指定的 WiFi 热点

$ sudo nmcli dev wifi connect "SSID" password "PASSWORD"

请将 SSID和 PASSWORD 替换成实际的 WiFi名称和密码。
连接成功后，下次开机，WiFi 也会自动连接。

更详细的NetworkManager使用指南可参考这篇维基：Use NetworkManager to configure network settings

5.6 SSH登录

NEO Core没有任何图形界面输出的接口，如果你没有串口模块，可以通过SSH协议登录NEO Core。假设通过路由器查看到NEO Core的IP地址为192.168.1.230，你可以在PC机上执行如下命令登录NEO Core:

$ ssh root@192.168.1.230

密码为fa。

5.7 连接USB摄像头模块(FA-CAM202)使用

USB camera
FA-CAM202是一款200万像素的USB摄像头模块，参考维基Matrix - USB_Camera(FA-CAM202)。
启动系统，连接网络，以root用户登录终端并编译运行mjpg-streamer:

$ su root
$ cd /root/mjpg-streamer
$ make
$ ./start.sh

mjpg-streamer是一个开源的网络视频流服务器，在板子上成功运行mjpg-streamer后会打印下列信息:

 
 i: Using V4L2 device.: /dev/video0
 i: Desired Resolution: 1280 x 720
 i: Frames Per Second.: 30
 i: Format............: YUV
 i: JPEG Quality......: 90
 o: www-folder-path...: ./www/
 o: HTTP TCP port.....: 8080
 o: username:password.: disabled
 o: commands..........: enabled

假设NEO Core的IP地址为192.168.1.123，在PC的浏览器中输入 192.168.1.123:8080 就能浏览摄像头采集的画面了，效果如下:

5.8 命令行查看CPU工作温度

在串口终端执行如下命令，可以快速地获取CPU的当前温度和运行频率等信息：

$ cpu_freq

5.9 通过Rpi-Monitor查看系统状态

Ubuntu-Core系统里已经集成了Rpi-Monitor，该服务允许用户在通过浏览器查看开发板系统状态。
假设NEO Core的IP地址为192.168.1.230，在PC的浏览器中输入下述地址:

192.168.1.230:8888

可以进入如下页面:

用户可以非常方便地查看到系统负载、CPU的频率和温度、可用内存、SD卡容量等信息。

5.10 通过WiringNP测试GPIO

wiringPi库最早是由Gordon Henderson所编写并维护的一个用C语言写成的类库，除了GPIO库，还包括了I2C库、SPI库、UART库和软件PWM库等，由于wiringPi的API函数和arduino非常相似，这也使得它广受欢迎。 wiringPi库除了提供wiringPi类库及其头文件外，还提供了一个命令行工具gpio：可以用来设置和读写GPIO管脚，以方便在Shell脚本中控制GPIO管脚。
我们在NEO Core系统中集成了这个工具以便客户测试GPIO管脚。详细信息请参看 WiringNP

6 如何编译Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统

6.1 使用开源社区主线BSP

NEO Core现已支持使用Linux-4.x.y内核，并使用Ubuntu Core 16.04，关于H3芯片系列开发板使用主线U-boot和Linux-4.x.y的方法，请参考维基：Mainline U-boot & Linux

7 使用扩展配件及编程示例

7.1 使用Mini Shield for NanoPi NEO Core/Core2

7.2 使用Python编程操作NanoHat OLED扩展板

NanoHat OLED是一款精致小巧的单色OLED显示屏，带3个按键，我们不仅提供了源代码级驱动，而且为您展现了一个简单实用的Shell界面, 通过它你可以查看系统时间，系统运行状态，以及关机等操作；你还可以下载所有源代码自行修改编译，设计自己喜欢的界面； 配上我们专门为其定制的全金属铝外壳，相信你一定会爱不释手！详见：NanoHat OLED

7.3 使用Python编程控制NanoHat Motor 电机驱动模块

该模块可驱动四个5V PWM舵机模块和四个12V直流电机或者两个12V四线步进电机，详见：NanoHat Motor

7.4 使用NanoHat PCM5102A 数字音频解码模块

NanoHat PCM5102A采用了TI公司专业的立体声DAC音频芯片PCM5102A，为您提供数字音频信号完美还原的音乐盛宴, 详见：NanoHat PCM5102A

7.5 完全兼容的Arduino的UNO Dock扩展板

UNO Dock本身就是一个Arduino UNO，你可以使用Arduino IDE开发下载运行所有Arduino工程项目；它还是NanoPi NEO的扩展坞，不仅为其提供稳定可靠的电源输入，还可以使用Python编程控制Arduino配件，借助强大的Ubuntu生态系统，快速把你的Arduino项目送上云端，详见：UNO Dock for NanoPi NEO v1.0

7.6 Power Dock 高效的电源转换模块

Power Dock for NanoPi NEO是一个高效的电源转换模块，能为用电设备提供稳定可靠的供电, 详见：Power Dock for NanoPi NEO

7.7 NanoHat Proto 可堆叠的面包板模块

NanoHat Proto是一个功能高度自由的模块, 板载EEPROM，详见：NanoHat Proto

7.8 Matrix - 2'8 SPI Key TFT显示模块

Matrix-2'8_SPI_Key_TFT模块是一款2.8英寸的TFT 触摸LCD，模块采用ST7789S驱动IC和XPT2046电阻式触摸IC，屏幕分辨率为240*320，采用SPI控制接口，模块还包含3个独立按键，可根据需要自定义功能。详见：Matrix - 2'8 SPI Key TFT

8 3D 打印外壳

9 资源链接

9.1 手册原理图等开发资料

• 原理图
• 尺寸图
• 芯片手册