Difference between revisions of "NanoPi NEO/zh"

Revision as of 05:32, 13 December 2016

English

1 介绍

概览

正面

背面

NanoPi NEO（以下简称NEO）是友善之臂团队面向创客、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 资源特性

CPU: Allwinner H3, Quad-core Cortex-A7 Up to 1.2GHz
DDR3 RAM: 256MB/512MB
Connectivity: 10/100M Ethernet
USB Host: Type-A x1, 2.54mm pin x2
MicroSD Slot x 1
MicroUSB: OTG and power input
Debug Serial Port: 4Pin, 2.54mm pitch pin header
GPIO: 2.54mm spacing 36pin, It includes UART, SPI, I2C, IO etc
PC Size: 40 x 40mm
Power Supply: DC 5V/2A
OS/Software: u-boot，UbuntuCore

3 接口布局和尺寸

3.1 接口布局

NanoPi NEO接口布局

GPIO管脚定义

Pin#	Name	Linux gpio	Pin#	Name	Linux gpio
1	SYS_3.3V		2	VDD_5V
3	I2C0_SDA		4	VDD_5V
5	I2C0_SCL		6	GND
7	GPIOG11	203	8	UART1_TX/GPIOG6	198
9	GND		10	UART1_RX/GPIOG7	199
11	UART2_TX/GPIOA0	0	12	PWM1/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

USB/Audio/IR 定义

NanoPi-NEO			NanoPi-NEO V1.1/V1.2
Pin#	Name	Description	Pin#	Name	Description
1	VDD_5V	5V Power Out	1	VDD_5V	5V Power Out
2	USB-DP1	USB1 DP Signal	2	USB-DP1	USB1 DP Signal
3	USB-DM1	USB1 DM Signal	3	USB-DM1	USB1 DM Signal
4	USB-DP2	USB2 DP Signal	4	USB-DP2	USB2 DP Signal
5	USB-DM2	USB2 DM Signal	5	USB-DM2	USB2 DM Signal
6	GPIOL11/IR-RX	GPIOL11 or IR Receive	6	GPIOL11/IR-RX	GPIOL11 or IR Receive
7	SPDIF-OUT/GPIOA17	GPIOA17 or SPDIF-OUT	7	SPDIF-OUT/GPIOA17	GPIOA17 or SPDIF-OUT
8	MICIN1P	Microphone Positive Input	8	PCM0_SYNC/I2S0_LRC	I2S/PCM Sample Rate Clock/Sync
9	MICIN1N	Microphone Negative Input	9	PCM0_CLK/I2S0_BCK	I2S/PCM Sample Rate Clock
10	LINEOUTR	LINE-OUT Right Channel Output	10	PCM0_DOUT/I2S0_SDOUT	I2S/PCM Serial Data Output
11	LINEOUTL	LINE-OUT Left Channel Output	11	PCM0_DIN/I2S0_SDIN	I2S/PCM Serial Data Input
12	GND	0V	12	GND	0V

V1.1/V1.2 Audio

Pin#	Name	Description
1	MICIN1P	Microphone Positive Input
2	MICIN1N	Microphone Negative Input
3	LINEOUTR	LINE-OUT Right Channel Output
4	GND	0V
5	LINEOUTL	LINE-OUT Left Channel Output

Debug Port（UART0）

Pin#	Name
1	GND
2	VDD_5V
3	UART_TXD0
4	UART_RXD0

说明

SYS_3.3V: 3.3V电源输出
VDD_5V: 5V电源输入/输出。当电压大于MicroUSB时，向板子供电，否则板子从MicroUSB取电。输入范围：4.7～5.6V
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
更详细的信息请查看原理图：NanoPi-NEO-1606-Schematic.pdf

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新玩具，请先准备好以下硬件

NanoPi NEO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-qte-sd4g.img.zip	Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统固件
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 制作Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统TF卡

将固件nanopi-neo-core-qte-sd4g.img.zip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。烧写完成后，将制作好TF卡插入NanoPi NEO，使用USB供电(5V/2A)， NanoPi NEO会上电自动开机，看到板上的蓝色LED闪烁，这说明系统已经开始启动了。

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NanoPi NEO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的MicroUSB口进行供电：

Ubuntu-Core的root和fa用户的默认密码都是两个字母fa。
更新软件包：

apt-get update

5.2 连接有线网络

NanoPi NEO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

5.3 SSH登录

NEO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。假设通过路由器查看到NEO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:

ssh root@192.168.1.230

密码为fa。

5.4 扩展TF卡文件系统

强烈建议做好系统运行卡之后立即进行文件系统 rootfs 分区的扩展，这将大大提升系统的性能，避免空间不足带来的各种繁琐问题。

方法1: 在PC机上扩展TF卡的文件系统 rootfs 分区：

sudo umount /dev/sdx?
sudo parted /dev/sdx unit % resizepart 2 100 unit MB print
sudo resize2fs -f /dev/sdx2

/dev/sdx请替换为实际的TF卡设备文件名。

方法2: 在NEO上扩展TF卡的文件系统 rootfs 分区，在NEO上运行Ubuntu-Core，然后执行命令：

sudo fs_resize

根据提示，输入 y 开始扩展文件系统，然后再输入 y 选择重启NEO。重启后执行下列命令查看新分区大小：

df -h

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

NanoPi NEO 上电启动连接上USB WiFi后，通过串口登录到系统，敲入以下命令可以查看到系统是否识别到USB WiFi，如果出现“wlan0”，则证明USB WiFi已被识别到：

ifconfig -a

用vi或在图形界面下用gedit编辑文件 /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf, 在文件末尾填入路由器信息如下所示：

network={
        ssid="YourWiFiESSID"
        psk="YourWiFiPassword"
}

其中，YourWiFiESSID和YourWiFiPassword请替换成你要连接的无线AP名称和密码。
保存退出后，执行以下命令即可连接WiFi:

ifdown wlan0
ifup wlan0

如果你的WiFi密码中有特殊字符，或者你不希望明文存放密码，你可以使用wpa_passphrase命令为WiFi密码生成一个密钥(psk)，用密钥来代替密码，在命令行下，可输入以下命令生成密钥:

wpa_passphrase YourWiFiESSID

在提示输入密码时，输入你的WiFi密码，再打开 /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf 文件你会发现密钥已经被更新，你可以删除明文的密码了。

5.6 连接USB摄像头模块(FA-CAM202)使用

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

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:

mjpg-streamer是用libjpeg对摄像头数据进行软编码，你可以使用ffmpeg对摄像头数据进行硬编码，这样能大大降低CPU的占用率并提高编码速度:

ffmpeg -t 30 -f v4l2 -channel 0 -video_size 1280x720 -i /dev/video0 -pix_fmt nv12 -r 30 -b:v 64k -c:v cedrus264 test.mp4

默认会录制30秒的视频，输入q能终止录制。录制完成后会在当前目录生成一个名为test.mp4的视频文件，可将其拷贝到PC上进行播放验证。

5.7 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

5.8 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。

6 如何编译BSP

访问此处下载地址的sources目录，下载源码nanopi-H3-bsp。
使用7-Zip工具解压后得到两个目录：lichee和android，也可以从github上克隆lichee源码：

git clone https://github.com/friendlyarm/h3_lichee.git lichee

注：lichee是全志为其CPU的板级支持包所起的项目名称，里面包含了U-boot，Linux等源码和众多的编译脚本。

6.1 编译lichee源码

编译全志 H3 的BSP源码包必须使用64bit的Linux PC系统，并安装下列软件包，下列操作均基于Ubuntu-14.04 LTS-64bit：

sudo apt-get install gawk git gnupg flex bison gperf build-essential \
zip curl libc6-dev libncurses5-dev:i386 x11proto-core-dev \
libx11-dev:i386 libreadline6-dev:i386 libgl1-mesa-glx:i386 \
libgl1-mesa-dev g++-multilib mingw32 tofrodos \
python-markdown libxml2-utils xsltproc zlib1g-dev:i386 u-boot-tools

编译lichee源码包，进入lichee目录，执行命令：

cd lichee
./build.sh -p sun8iw7p1 -b nanopi-h3

该命令会一次性编译好U-boot、Linux内核和模块。
注：lichee目录里内置了交叉编译器，当使用build.sh脚本进行源码编译时，会自动使用该内置的编译器，所以无需手动安装编译器。

6.2 打包系统组件

./gen_script.sh -b nanopi-neo

该命令会将所有编译生成的可执行文件(包括U-boot、Linux内核)和系统配置文件拷贝到lichee/tools/pack/out/目录以便进行统一管理，并且会该目录下生成 script.bin文件，可将其拷贝到TF卡的boot分区上。script.bin是全志系列 CPU 的硬件板级配置文件，相关信息请查看script.bin。

下列命令可以更新TF卡上的U-boot：

./fuse_uboot.sh /dev/sdx

/dev/sdx请替换为实际的TF卡设备文件名。
uImage和内核模块均位于linux-3.4/output目录下，将uImage拷贝到TF卡的boot分区的根目录即可更新内核。

6.3 编译U-boot

如果你想单独编译U-boot，可以执行命令：

./build.sh -p sun8iw7p1 -b nanopi-h3 -m uboot

编译生成的可执行文件需打上全志系列CPU的硬件板级配置补丁后才能烧写到TF卡上运行，执行./build.sh pack能自动完成打补丁的操作。
如何手动为U-boot打补丁请查看H3_Manual_build_howto，执行下列命令更新TF卡上的U-boot：

./fuse_uboot.sh /dev/sdx