Difference between revisions of "NanoPi K2/zh"
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*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 /> | *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 /> | ||
*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。 | *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。 |
Revision as of 07:53, 13 November 2017
1 介绍
- 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。
2 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
3 接口布局和尺寸
3.1 接口布局
- GPIO管脚定义
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
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)
Pin# Name 1 GND 2 VDD_5V 3 UART_TX_AO_A 4 UART_RX_AO_A
- 7Pin I2S接口定义
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:NanoPi-K2-1701-Schematic.pdf
3.2 机械尺寸
4 快速入门
4.1 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 16.04 64位系统
4.2 经测试使用的TF卡
制作启动NanoPi K2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 制作带运行系统的SD卡/eMMC模块
4.3.1 快速从SD卡/eMMC模块启动NanoPi K2
首先访问下载地址1下载需要的固件文件:
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 烧写工具: win32diskimager.rar Windows平台下的烧写工具,Linux系统可以用dd命令
4.3.1.1 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。
4.3.1.2 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。
- 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。
- 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。
4.3.2 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
dmesg | tail
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
git clone https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_amlogic.git cd sd-fuse_amlogic
- 3) 以下是制作启动Android的SD卡的方法
su ./fusing.sh /dev/sdx android
(注:/dev/sdx请替换为实际的SD卡设备文件名)
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
su ./fusing.sh /dev/sdx android emmc
(注:/dev/sdx请替换为实际的eMMC模块设备文件名)
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。
4.3.3 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:
sudo umount /dev/sdx? sudo parted /dev/sdx unit % resizepart 4 100 unit MB print sudo resize2fs -f /dev/sdx4
(注:/dev/sdx请替换为实际的SD卡/eMMC模块设备文件名)
4.3.4 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。
4.4 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。
- 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。
4.4.1 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:
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:
4.5 运行Ubuntu core系统
4.5.1 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:
- 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。
4.5.2 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:
要显示Qt-Embedded界面,在命令行执行:
$ sudo /opt/QtE-Demo/run.sh
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:
关于Ubuntu Core的详细使用指南,请查看此链接: Ubuntu Core with Qt-Embedded
5 如何编译系统
5.1 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:
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/
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:
export PATH=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3/bin:$PATH export GCC_COLORS=auto
执行一下~/.bashrc脚本让设置立即在当前shell窗口中生效,注意"."后面有个空格:
. ~/.bashrc
这个编译器是64位的,不能在32位的Linux系统上运行,安装完成后,你可以快速的验证是否安装成功:
arm-linux-gcc -v Using built-in specs. COLLECT_GCC=arm-linux-gcc COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3/libexec/gcc/arm-cortexa9-linux-gnueabihf/4.9.3/lto-wrapper Target: arm-cortexa9-linux-gnueabihf Configured with: /work/toolchain/build/src/gcc-4.9.3/configure --build=x86_64-build_pc-linux-gnu --host=x86_64-build_pc-linux-gnu --target=arm-cortexa9-linux-gnueabihf --prefix=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3 --with-sysroot=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3/arm-cortexa9-linux-gnueabihf/sys-root --enable-languages=c,c++ --with-arch=armv7-a --with-tune=cortex-a9 --with-fpu=vfpv3 --with-float=hard ... Thread model: posix gcc version 4.9.3 (ctng-1.21.0-229g-FA)
- 安装AArch64交叉编译器
编译U-Boot和Linux需要AArch64的交叉编译器,可使用linaro toolchain:
wget http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/4.9-2017.01/aarch64-linux-gnu/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz tar xf gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz export PATH=~/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin:$PATH
可以修改 ~/.bashrc 将编译器的路径加入到PATH中。
5.2 编译U-Boot
下载U-Boot源代码并编译,注意分支是nanopi-k2-v2015.01:
git clone https://github.com/friendlyarm/u-boot.git uboot cd uboot git checkout nanopi-k2-v2015.01 make nanopi-k2_defconfig make
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:
sudo ./fusing.sh /dev/sdc
使用以下命令直接更新SD卡
sudo ./fusing.sh /dev/sdc emmc
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:
1) 在电脑上先用命令 sudo apt-get install android-tools-fastboot 安装 fastboot 工具;
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;
3) 在u-boot 命令行模式下输入命令 fastboot usb 回车,进入 fastboot 模式;
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:
fastboot flash bootloader fip/gxb/u-boot.bin
暂时无法通过fastboot更新eMMC模块上的U-boot。
5.3 编译Linux kernel
5.3.1 编译内核
- 下载内核源代码
git clone https://github.com/friendlyarm/linux.git cd linux git checkout nanopi-k2-3.14.y
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
touch .scmversion make ARCH=arm64 nanopi-k2_android_defconfig make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- Image nanopi-k2.dtb
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
touch .scmversion make ARCH=arm64 nanopi-k2_ubuntu_defconfig make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- Image nanopi-k2.dtb
5.3.2 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。
- 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:
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
- 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。
5.4 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 14.04,安装需要的包即可。
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
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 。
mkdir android && cd android repo init -u https://github.com/friendlyarm/android_manifest.git -b nanopi-k2-lollipop repo sync
其中“android”是指工作目录。
- 编译系统
source build/envsetup.sh lunch nanopi_k2-userdebug make -j8
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。
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。
连接USB线,然后PC端输入以下命令:
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
6 更新日志
6.1 2017-10-07
添加烧写系统到emmc模块的说明。
6.2 2017-09-08
修改内核编译部分。
6.3 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。
6.4 2017-05-27
在Android系统中预装Kodi。
6.5 2017-04-12
首次创建并发布。