Smart4418/zh

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1 介绍

Smart441801.jpg
Front
Overview
  • Smart4418是一款高集成的高性能四核Cortex-A9核心板，由广州友善之臂设计、生产和发行销售。作为Smart210核心板的兼容替代品，它采用三星S5P4418作为主处理器，运行主频可高达1.4Ghz，并标配1GB DDR3内存和8GB eMMC高速闪存。Smart4418核心板不仅集成AXP228电源管理单元，可实现软件开关机和硬件唤醒功能，而且集成千兆以太网卡和声卡芯片，非常方便企业用户进行快速产品设计和项目开发。
  • Smart4418核心板采用了2.0间距双排针（P1,P2,P4），尺寸为74x55mm，总共引出174Pin引脚。其中P1和P2排针为标配焊接（可兼容Smart210之P1，P2），它们已经包含了大部分常用功能；P4空焊，方便有需要的用户扩展开发使用。在布局安排上，我们尽量考虑把常用的LCD模块能够固定在底板上，比如3.5“、4.3“、5“、7“、10.1“LCD等。
  • 另外，若需要使用Smart4418的千兆以太网功能，请选用Smart4418/6818SDK底板。三星另一款芯片S5P6818，它基于八核Cortex-A53架构，运行主频可高达1.4Ghz，与S5P4418可pin to pin完全兼容，用户可以根据自己的产品项目需求，选择更高级的Smart6818(即将推出)。
  • Smart4418SDK 1606底板详情请查看Smart4418SDK 1606。

2 资源特性

  • CPU: S5P4418, 动态运行主频400Mhz--1.4GHz
  • PMU 电源管理：AXP228，支持软件关机和睡眠唤醒等
  • DDR3 RAM: 1GB
  • 网络: 千兆以太网接口(RTL8211E), 板载唯一MAC地址芯片
  • eMMC：8GB
  • 音频：集成音频芯片, 支持麦克风输入和耳机输出
  • LED：一个电源指示LED, 两个GPIO控制的LED
  • 其他: 板载温控电阻
  • PCB Size: 74x55mm，6层，沉金工艺
  • 供电: DC 5V, up to 1.2A
  • OS/Software: u-boot, Android5.1/4.4, Debian8, ubuntu-core
  • 3个2.0mm排针, 共174针, 引出以下信号:
    • USB 2.0 - Host x1, OTG x1
    • 视频输出/显示 - RGB Parallel I/F (24-bit), LVDS 和HDMI 1.4a
    • 视频输入 - DVP Camera interface, ITU-R BT 601/656 8-bit 和 MIPI-CSI
    • 音频输入 - 麦克风输入
    • 音频输出 - 耳机输出(带插入检测)和HDMI
    • 网络 - 10/100/1000Mbps 以太网 x1
    • ADC - CPU自带ADC, 7通道, 12-bit, 输入范围0~1.8V
    • 外围接口 - SDIO/MMC x2, SPI x2, I2C x3, UART x5, PWM x3, GPIOs x24
    • 其他 - Power按键输入, RESET输入, RESET输出, RTC电池输入

3 管脚定义

P1 P2
Pin# Name Pin# Name Pin# Name Pin# Name
1 VDD_5V 2 DGND 1 UART0_TX 2 UART0_RX
3 RTC_BATT 4 GPIOB8 3 UART1_TX 4 UART1_RX
5 NRESETIN 6 GPIOC17 5 UART2_TX 6 UART2_RX
7 MMC0_CMD 8 MMC1_CMD 7 UART3_TX 8 UART3_RX
9 MMC0_CLK 10 MMC1_CLK 9 UART1_nCTS 10 UART1_nRTS
11 MMC0_D0 12 MMC1_D0 11 CAM0_D0 12 CAM0_D1
13 MMC0_D1 14 MMC1_D1 13 CAM0_D2 14 CAM0_D3
15 MMC0_D2 16 MMC1_D2 15 CAM0_D4 16 CAM0_D5
17 MMC0_D3 18 MMC1_D3 17 CAM0_D6 18 CAM0_D7
19 MMC0_CD 20 GPIOB24 19 CAM0_PCLK 20 CAM0_VSYNC
21 PWRKEY 22 SPI1_CS/GPIOC10 21 CAM0_HYNC 22 GPIOB14
23 GPIOB28/UART4_RX 24 SPI1_MISO/GPIOC11 23 GPIOB16 24 HDMI_TX1P
25 GPIOB29/UART4_TX 26 SPI1_MOSI/GPIOC12 25 HDMI_TX0P 26 HDMI_TX1N
27 GPIOB30 28 SPI1_CLK/GPIOC9 27 HDMI_TX0N 28 HDMI_TXCP
29 GPIOC15 30 GPIOC16 29 HDMI_TX2P 30 HDMI_TXCN
31 GPIOB31 32 GPIOB18 31 HDMI_TX2N 32 HDMI_HPD
33 GPIOD1/PWM0 34 I2C0_SCL 33 I2C1_SDA 34 I2C1_SCL
35 GPIOC13/PWM1 36 I2C0_SDA 35 USB_OTG_ID 36 SPI0_CS
37 USB_HOST_D- 38 I2C2_SCL 37 USB_OTG_D- 38 SPI0_MISO
39 USB_HOST_D+ 40 I2C2_SDA 39 USB_OTG_D+ 40 SPI0_MOSI
41 LCD_B0 42 LCD_B1 41 VBUS_5V 42 SPI0_CL
43 LCD_B2 44 LCD_B3 43 LVDS_CLKP 44 GPIOB25
45 LCD_B4 46 LCD_B5 45 LVDS_CLKM 46 DGND
47 LCD_B6 48 LCD_B7 47 LVDS_Y0P 48 LAN_MDI1_N
49 LCD_G0 50 LCD_G1 49 LVDS_Y0M 50 LAN_MDI1_P
51 LCD_G2 52 LCD_G3 51 LVDS_Y1P 52 LAN_MDI0_N
53 LCD_G4 54 LCD_G5 53 LVDS_Y1M 54 LAN_MDI0_P
55 LCD_G6 56 LCD_G7 55 LVDS_Y2P 56 LINK_LED
57 LCD_R0 58 LCD_R1 57 LVDS_Y2M 58 SPEED_LED
59 LCD_R2 60 LCD_R3 59 LVDS_Y3P 60 DGND
61 LCD_R4 62 LCD_R5 61 LVDS_Y3M 62 HP_DETECT
63 LCD_R6 64 LCD_R7 63 HP-R 64 HP-L
65 LCD_VSYNC 66 LCD_HSYNC 65 LAN_MDI2_P 66 LAN_MDI3_P
67 LCD_CLK 68 LCD_DE 67 LAN_MDI2_N 68 LAN_MDI3_N
69 DGND 70 BOOT_CS 69 Mic-P 70 Mic-N
P4
Pin# Name Pin# Name
1 MIPICSI_DP0 2 GPIOD8/PPM
3 MIPICSI_DN0 4 GPIOC7
5 MIPICSI_DP1 6 GPIOC8
7 MIPICSI_DN1 8 GPIOC24
9 MIPICSI_DP2 10 GPIOC28
11 MIPICSI_DN2 12 GPIOC0
13 MIPICSI_DP3 14 GPIOC1
15 MIPICSI_DN3 16 GPIOC2
17 MIPICSI_DPCLK 18 GPIOC3
19 MIPICSI_DNCLK 20 DGND
21 GPIOB9 22 ADC1
23 GPIOB26 24 ADC3
25 GPIOC4 26 ADC4
27 AliveGPIO3 28 ADC5
29 PWREN_SYS 30 ADC6
31 GPIOC14/PWM2 32 ADC7
33 NRESETOUT 34 DGND
说明
  1. VDD_5V：给核心板供电的电源输入脚，输入范围4.7-5.6V，推荐5V/1.2A(MAX), 通过降频降压, 可以有效降低功耗: 主频每降低200MHz, 功耗大概降低0.5W
  2. BOOT_CS: 启动模式选择，悬空或高电平为eMMC启动，低电平为SD启动
  3. NRESETIN：复位信号输入，低电平有效。此信号核心板的CPU提供复位信号，外部只需接一个按键就可以
  4. NRESETOUT: 复位信号输入，低电平有效。此信号核心板是的CPU输出的复位信号, 可以提供给外围电路使用
  5. RTC_BATT：RTC备份电池输入，直接接3V电池。核心板上电后由板子内部的3.3V给RTC供电，不上电时由备份电池供电，自动切换
  6. ADC1~7：CPU自带的12-Bit ADC输入，通道1~7，采集范围：0-1.8V
  7. 10/100M以太网模式: LAN_MDI1_N/P=RX-/+, LAN_MDI0_N/P=TX-/+, 也即只需4根信号线连接到带变压器的RJ45连接器
  8. 10/100/1000M以太网模式: LAN_MDI0_N/P~LAN_MDI3N/P, 也即需要把全部8根信号线连接到带变压器的RJ45连接器
  9. 具体外围及扩展电路请参考我们设计的底板Smart210/4418 SDK
  10. Smart4418原理图pdf

4 机械尺寸

Smart4418-6818 drawing.png
需要更详细的尺寸, 请下载dxf文件::尺寸(Smart4418-1608-Dimension(dxf).zip)

5 硬件设计注意事项

5.1 EEPROM

  • 因为Smart4418核心板上的集成了带MAC地址的EEPROM, 型号为24AA025E48T-I/OT, 接在I2C0上, 设备地址为0x51, 所以有些型号的EEPROM不能接在I2C0上, 否则会地址冲突.
  • 不能接在I2C0上的EEPROM: 24C04, 24C08, 24C16, 可以接在I2C0上的EEPROM:24C01, 24C02, 24C256
  • 关于EEPROM地址问题, 请看 http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/CAT24C01-D.PDF

6 参考开发底板

Smart4418SDK Comparison
Smart210/4418 SDK
Smart4418SDK

7 快速入门

7.1 准备工作

要开启你的Smart4418开发板，请先准备好以下硬件

  • Smart4418核心主板+底板
  • 大SD卡/: Class10或以上的 8GB SDHC卡
  • 一个DC接口的外接电源，要求输出为12V/2A
  • 一台支持HDMI输入的显示器或者电视（或选购LCD配件）
  • 一套USB键盘鼠标（或选购串口转接板，要PC上接串口终端进行操作）
  • 一台电脑，需要联网，建议使用Ubuntu 14.04 64位系统

7.2 制作一张带运行系统的SD卡

7.2.1 快速从SD卡启动Smart

首先访问此处的下载地址下载需要的固件文件：

  • 您需要准备一张4G或以上容量的SDHC卡，该卡的已有数据将会被破坏，因此请先对SD卡上的数据进行备份。
固件文件列表：
s5p4418-debian-sd4g-YYYYMMDD.img.zip Debian系统固件，自带X Window图形界面
s5p4418-debian-wifiap-sd4g-YYYYMMDD.img.zip Debian系统固件，功能同上，但WiFi默认设置为无线热点
s5p4418-kitkat-sd4g-YYYYMMDD.img.zip Android4.4系统固件 (支持4G LTE)
s5p4418-android-sd4g-YYYYMMDD.img.zip Android5.1系统固件
s5p4418-ubuntu-core-qte-sd4g-YYYYMMDD.img.zip 小型的Ubuntu core系统，内含Qt Embedded图形库
烧写工具：
win32diskimager.rar Windows平台下的烧写工具，Linux系统可以用dd命令
  • 将固件和烧写工具分别解压，在Windows下插入SD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 Smart4418 的 BOOT 卡槽，并把开发板上S2开关设置为“SDBOOT”模式，开机后（注意，这里需要 12V/2A 的供电），你可以看到核心板板上PWR灯常亮,LED1 灯闪烁，LED2不亮，这时你已经成功启动Smart4418。

7.2.2 烧写系统到Smart4418的eMMC

  • 下载eflasher固件

固件文件名为：s5p4418-eflasher-sd8g-xxx-full.img.7z
这个固件包含了一个可用SD卡启动的微型Ubuntu core系统，以及最新版本的 Debian, Android5, Android4.4和Ubuntu core 系统映象文件；
将 s5p4418-eflasher-sd8g-xxx-full.img.7z 下载到电脑上，另外还需要下载Windows下的烧写工具: win32diskimager.rar；

  • 用eflasher固件制作SD启动卡

将固件用7z软件解压，得到.img结尾的文件，在Windows下插入SDHC卡（限8G及以上的卡)，以管理员身份运行Win32DiskImager，选择 Image File载入固件，选择你的SD卡盘符，点 Write 即开始写Image到SD卡；
如果你的电脑用的是Linux系统，你也可以用 dd 命令将解压后得到的 .img 文件直接写入SD卡完成启动卡的制作；

  • 烧写系统到eMMC

将制作好的SD卡插入Smart4418,连接HDMI或LCD,把S2开关拨到boot一侧 ,拨动电源开关，启动开发板后会看到系统选择，选择你需要烧写到eMMC的系统即可。

  • 从eMMC启动Smart4418

根据上面的步骤把系统烧写到eMMC之后，断电并且把S2开关拨到eMMC一端，重新上电启动，这时Smart4418成功从eMMC启动。

7.2.3 在Linux Desktop下通过脚本制作

  • 1) 将SD卡插入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_nanopi2.git
cd sd-fuse_nanopi2
  • 3) 以下是制作启动Android的SD卡的方法
su
./fusing.sh /dev/sdx

(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和Debian的烧写文件，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Debian的SD卡的方法
./fusing.sh /dev/sdx debian

7.2.4 Smart4418扩展TF卡分区

  • Debian/Ubuntu系统在启动的时候，会自动扩展SD卡分区，第一次开机时自动扩展分区和根文件系统。
  • Android扩展分区，要在pc上执行下列操作：
sudo umount /dev/sdx?
sudo parted /dev/sdx unit % resizepart 4 100 resizepart 7 100 unit MB print
sudo resize2fs -f /dev/sdx7

(注：/dev/sdx请替换为实际的SD卡设备文件名)

7.2.5 关于LCD/HDMI分辨率

系统启动时uboot会自动识别LCD，成功则会设置为该LCD的显示分辨率，失败则缺省会设置为HDMI 720P模式。
如果要修改LCD的显示分辨率，可以直接修改内核中的文件 arch/arm/plat-s5p4418/nanopi2/lcds.c , 然后重新编译内核并更新即可。
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。如果使用的是Debian，则缺省是720P，可通过修改内核配置来切换为1080P。

7.3 在电脑上修改SD卡上的系统

如果你想在运行系统之前，先对系统做一些修改，可以参看本节内容，否则可以跳过本节。
将制作好SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs等分区，对分区内容进行修改，通过在以下情况下你需要进行这些操作：
1) 你想更改Kernel Command Line参数，则可以通过sd-fuse_nanopi2/tools目录下的fw_setenv工具来操作。
查看当前的Command Line： 

cd sd-fuse_nanopi2/tools
./fw_printenv /dev/sdc | grep bootargs

目前的Android 5.1.1_r6启用了SELinux，缺省模式是enforcing，你可以通过Command Line来修改它，例如： 

./fw_setenv /dev/sdc bootargs XXX androidboot.selinux=permissive

即可修改为permissive模式，其中上面的XXX需要替换成原来的bootargs值。

2) 更新内核
新版本的uboot在启动时如果识别到LCD，将读取SD卡boot分区的uImage，否则将读取uImage.hdmi。
对于Android来说是同一个文件，因此直接使用新编译的uImage来替换SD卡boot分区下的文件即可。
对于Debian来说，这2个文件是不相同的，使用新编译的支持LCD的uImage直接替换SD卡boot分区的文件，如果是支持HDMI的内核，则替换uImage.hdmi。

7.4 运行Android或Debian

  • 将制作好SD卡插入Smart4418，连接HDMI或者LCD，拨动S2开关到“SDBOOT”一侧，最后接电源(12V 2A)拨动开关，Smart4418会从SD卡启动。你可以看到板上PWR灯常亮,LED1灯闪烁，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。

1）要在电视上进行操作，你需要连接USB鼠标和键盘；如果你选购了LCD配件，则可以直接使用LCD上面的触摸屏进行操作。
2）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，则可以通过终端对Smart4418进行操作。

  • 串口线接底板的COM0口，接上串口，即可调试：
  • 如果提示输入密码，Debian的root用户的默认密码是两个字母fa。

7.5 通过VNC和ssh登录Debian

如果你是祼板运行系统（既没有连接LCD也没有连接HDMI），并且烧写了带 -wifiap.img 后辍的固件，你可以使用手机，或者有无线网卡的电脑连接到Smart4418开放的 nanopi2-wifiap 无线热点（默认密码是123456789)，连接成功后，无论是手机还是电脑，你可以到这里下载并安装一个名为VNC Viewer的软件，用VNC连接到Smart4418，Smart4418在使用VNC时的连接地址和端口为：192.168.8.1:5901，默认密码为：fa123456，以下是在iPhone上用VNC登录Smart4418的画面：
VNC to NanoPi2
你也可以通过 ssh -l root 192.168.8.1 命令在终端上登录，默认的root用户密码是 fa。

为了保证ssh的流畅，我们用以下命令关闭wifi的省电模式: 

iwconfig wlan0 power off

8 Debian系统的使用

8.1 连接无线网络

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。

如果你的WiFi当前处于无线热点模式，你需要先退出该模式方可连接到路由器，使用以下命令退出无线热点模式： 

su
turn-wifi-into-apmode no

8.2 配置Wi-Fi无线热点

可以通过以下命令，将Wi-Fi切换至无线热点模式：

turn-wifi-into-apmode yes

按提示重启即可，默认的热点名称为 nanopi2-wifiap，密码为123456789。

现在，你可以在电脑上搜索并连接nanopi2-wifiap这个无线热点，连接成功后，可以通过ssh到192.168.8.1这个地址来登录NanoPi2: 

ssh root@192.168.8.1

在提示输入密码时，输入预设的密码fa，即可登入。

为了保证ssh的流畅，我们用以下命令关闭wifi的省电模式: 

iwconfig wlan0 power off

WiFi工作模式可通过以下命令查询：

cat /sys/module/bcmdhd/parameters/op_mode

输出为数字2则表示当前处于无线热点模式，要切换回普通的Station模式，输入如下命令：

turn-wifi-into-apmode no

8.3 使用蓝牙传输文件

以传输文件到手机为例进行说明，首先，将你的手机蓝牙设置为可侦测状态，然后执行以下命令开始蓝牙搜索：

hcitool scan


搜索到设备时，结果举例如下：
Scanning ...
38:BC:1A:B1:7E:DD MEIZU MX4

这表示搜索到一台名为MEIZU MX4的手机，我们记下手机名称前面的MAC地址，然后用sdptool命令查看该手机支持的蓝牙服务：

sdptool browse 38:BC:1A:B1:7E:DD

注：上述命令中的MAC地址请替换成手机实际的

这个命令会详细列出手机蓝牙所支持的协议，我们需要关心的是一个名为 OBEX Object Push 的文件传输服务，以MEIZU MX4手机为例，其显示结果如下所示：
Service Name: OBEX Object Push
Service RecHandle: 0x1000b
Service Class ID List:
"OBEX Object Push" (0x1105)
Protocol Descriptor List:
"L2CAP" (0x0100)
"RFCOMM" (0x0003)
Channel: 25
"OBEX" (0x0008)
Profile Descriptor List:
"OBEX Object Push" (0x1105)
Version: 0x0100

从上面的信息可以看到，这个手机的OBEX Object Push服务的所用的频道是25, 我们需要将它传递给ussp-push命令，最后发起文件传输请求的命令如下： 

ussp-push 38:BC:1A:B1:7E:DD@25 example.jpg example.jpg

注：上述命令中的MAC地址、频道和文件名请替换成实际的

执行上述命令后，请留意手机屏幕，正常情况下手机会弹出配对和接收文件的提示，确定后就开始文件传輪了。

蓝牙常见问题：
1) 开发板上找不到蓝牙设备, 可尝试用以下命令开启蓝牙：

rfkill unblock 0

2) 提示找不到相关命令，可尝试用以下命令安装相关软件：

apt-get install bluetooth bluez obexftp openobex-apps python-gobject ussp-push

8.4 安装Debian软件包

我们提供的是标准的Debian jessie系统，你可以使用apt-get等命令来安装软件包，如果板子是首次运行，需要先用以下命令更新软件包列表： 

apt-get update

然后就可以安装软件包了，例如要安装ftp服务器，使用以下命令： 

apt-get install vsftpd

如果软件包下载速度不理想，你可以编辑 /etc/apt/sources.list 更换一个更快的源服务器，这个网址[1]有一份完整的源镜像服务器列表，注意要选用一个带armhf架构的。

8.5 Debian系统HDMI或者3.5mm音频设备输出声音

Smart4418 Debian系统默认接HDMI或者3.5mm耳机座没有输出声音，因为系统缺省没安装声音部分的安装包。如希望HDMI或者3.5mm耳机座接音频设备输出声音，需要给系统安装上缺省的alsa包。

  • 　首先，保证你的板子刷的是最新Debian固件，并且能连外网；
  • 　启动板子后，执行以下步骤安装alsa包：
apt-get update
apt-get install libasound2
apt-get install alsa-base
apt-get install alsa-utils
  • 安装好需要的库后，拷贝一首 .wav 格式的音乐到Smart4418上，Smart4418接上耳机或扬声器，播放音乐（ Debian系统默认从3.5mm耳机座输出声音）：
aplay music.wav
  • Debian系统默认从3.5mm耳机座输出声音，想从HDMI输出需要修改文件系统上的配置文件/etc/asound.conf如下：
pcm.!default {
    type hw
    card 1
    device 0}
 
ctl.!default {
    type hw
    card 1}

card 0代表3.5mm耳机孔，card 1代表HDMI音频。设置完成后需要重启系统HDMI即可输出声音。

9 如何编译系统

9.1 安装交叉编译器

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)

9.2 编译U-Boot

下载U-Boot源代码并编译，注意分支是nanopi2-lollipop-mr1: 

git clone https://github.com/friendlyarm/uboot_nanopi2.git
cd uboot_nanopi2
git checkout nanopi2-lollipop-mr1
make s5p4418_nanopi2_config
make CROSS_COMPILE=arm-linux-

编译成功结束后您将获得u-boot.bin，您可以通过fastboot来更新正在运行的NanoPi2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NanoPi2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 回车，进入 fastboot 模式；
4) 用microUSB线连接NanoPi2和电脑，在电脑上输入以下命令烧写u-boot.bin:

fastboot flash bootloader u-boot.bin


注意：您不能直接使用dd来更新SD卡，否则有可能会导致无法正常启动。

9.3 准备mkimage

编译内核需要用到U-Boot中的工具mkimage，因此，在编译内核uImage前，您需要保证您的主机环境可以成功运行它。
你可以直接使用命令 sudo apt-get install u-boot-tools 来安装，也可以自己编译并安装： 

cd uboot_nanopi2
make CROSS_COMPILE=arm-linux- tools
sudo mkdir -p /usr/local/sbin && sudo cp -v tools/mkimage /usr/local/sbin

9.4 编译Linux kernel

9.4.1 编译内核

  • 下载内核源代码
git clone https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git
cd linux-3.4.y
git checkout nanopi2-lollipop-mr1

Smart4418内核所属的分支是nanopi2-lollipop-mr1，在开始编译前先切换分支。

  • 编译Android内核
make nanopi2_android_defconfig
touch .scmversion
make uImage
  • 编译Debian内核
make nanopi2_linux_defconfig
touch .scmversion
make uImage

编译成功结束后，新生成的内核烧写文件为 arch/arm/boot/uImage，此内核支持HDMI 720p输出，用于替换掉SD卡boot分区下的uImage.hdmi。
如果要支持HDMI 1080p，则需要修改内核配置： 

touch .scmversion
make nanopi2_linux_defconfig
make menuconfig
  Device Drivers -->
    Graphics support -->
      Nexell Graphics -->
        [ ] LCD
        [*] HDMI
        (0)   Display In  [0=Display 0, 1=Display 1]
              Resolution (1920 * 1080p)  --->
make uImage

启用LCD，同时取消HDMI，然后退出并保存配置，编译后即可获得支持LCD显示的uImage，用于替换SD卡boot分区下的uImage。

9.4.2 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uImage到SD卡的boot分区(即分区1，设备是/dev/sdX1)即可。
如果您是使用SD卡启动Debian系统，则需要编译好用于HDMI的uImage后替换SD卡boot分区下的uImage.hdmi，然后编译用于LCD的uImage并替换SD卡boot分区下的uImage。

  • 更新eMMC上Android的内核

如果只想单独更新eMMC上的内核来测试，则需要先正常启动板，然后mount eMMC的boot分区，使用新编译的uImage来替换原有文件，完成后reboot即可。
从eMMC启动时可通过以下方法来更新内核：
1) 启动完成后，需要手动mount eMMC的boot分区(设备是/dev/mmcblk0p1), 可通过串口在板上操作:

su
mount -t ext4 /dev/block/mmcblk0p1 /mnt/media_rw/sdcard1/

2) 连接USB，在PC端Ubuntu下使用adb push命令复制新编译的uImage到已mount的boot分区下; 

adb push uImage /mnt/media_rw/sdcard1/

3) 也可以将编译好的内核复制到SD卡或U盘，然后在板上复制到boot分区下；
4) 更新完成后，输入 reboot 命令重启即可，注意不要直接断电或按Reset键，否则可能会损坏文件。

  • 更新eMMC上Debian的内核

从eMMC启动时可通过以下方法来更新内核：
1) 启动完成后，系统通常会自动mount eMMC的boot分区(设备是/dev/mmcblk0p1), 可输入命令mount来查看;
2) 连接网络，使用scp/ftp等方式复制新编译的uImage并替换boot分区下的文件，如果是用于HDMI的内核，则替换uImage.hdmi;
3) 也可以将编译好的内核复制到SD卡或U盘，然后在板止复制到boot分区下;
4) 更新完成后，输入 reboot 命令重启即可，注意不要直接断电或按Reset键，否则可能会损坏文件.

  • 使用新的内核来生成boot.img

如果要生成直接烧写eMMC的文件，则需要使用新编译的内核来生成boot.img，然后复制到烧写用的SD卡即可直接烧写到eMMC.
对于Android，将新的uImage复制Android源码的device/friendly-arm/nanopi2/boot/ 下，然后编译Android即可获得新的boot.img .
对于Debian, 则需要使用按以下方法来生成boot.img :
1) 下载debian_nanopi2 

git clone https://github.com/friendlyarm/debian_nanopi2.git

2) 复制用于HDMI的uImage到debian_nanopi2/boot/uImage.hdmi, 复制用于LCD的 uImage到debian_nanopi2/boot/uImage ;
3) 生成Debian的 boot.img 

cd debian_nanopi2
mkdir rootfs
./build.sh

新的 boot.img 在 debian_nanopi2/sd-fuse_nanopi2/debian 下.
其中命令"mkdir rootfs"只是创建一个空的目录使得build.sh可以运行，因此生成的其它文件比如rootfs.img不能使用。

9.4.3 编译内核模块

Android包含内核模块，位于system分区的 /lib/modules/ 下，如果您有新的内核模块或者内核配置有变化，则需要重新编译。
首先编译内核源代码中的模块： 

cd linux-3.4.y
make CROSS_COMPILE=arm-linux- modules

另外有2个内核模块的源代码位于Android源代码中，可使用以下命令来编译： 

cd /opt/FriendlyARM/s5p4418/android
./vendor/friendly-arm/build/common/build-modules.sh

其中 “/opt/FriendlyARM/s5p4418/android” 是指Android源代码的TOP目录，使用参数“-h”可查看帮助。
编译成功结束后，会显示生成的内核模块。

9.5 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 。

  • 下载源代码（Android5.1源码）

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 nanopi2-lollipop-mr1
repo sync

其中“android”是指工作目录。
如果需要使用Android4.4源码的，则执行以下步骤 

mkdir android && cd android
repo init -u https://github.com/friendlyarm/android_manifest.git -b nanopi2-kitkat
repo sync

通过 -b 指定不同的分支即可

  • 编译系统
source build/envsetup.sh
lunch aosp_nanopi2-userdebug
make -j8

编译成功完成后，目录 out/target/product/nanopi2/ 下包含可用于烧写的image文件。

filename partition Description
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_nanopi2/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。

  • 烧写到eMMC

成功编译Android后，可过2种方式烧写到eMMC，分别如下：
1) fastboot: 板子从eMMC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即可启动此方式。
连接USB线，然后PC端输入以下命令: 

cd out/target/product/nanopi2
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

2) 使用SD卡烧写
复制out/target/product/nanopi2下的boot.img, cache.img, userdata.img, system.img, partmap.txt到烧写用SD卡的images/android下，再次烧写即可。

10 扩展连接

10.1 Smart4418使用4G通信模块

  • Smart4418使用Android4.4系统，假设你已经接好4G通信模块（4G Model:ME909u-521, 该模块支持联通FDD-LTE），进入系统后，可直接使用4G通信模块。

4G Model

10.2 Smart4418连接USB(FA-CAM202)200万摄像头模块

  • Smart4418使用Debian系统，假设你已接好LCD屏或者HDMI，进入系统后，点击左下角的菜单键“Other”-->xawtv9，打开USB Camera软件。进入“welcome to xawtv！”，选择OK即可进行拍照。

USB camera USB camera-01

10.3 Smart4418连接CMOS 500万摄像头模块

CAM500A 500万摄像头模块的详情请查看[2]

  • Smart4418使用Android5.1系统，假设你已经接好LCD屏或者HDMI，进入系统后，直接点击“camera”图标，即可打开摄像头进行拍照。

CMOS camera

  • Debian/Ubuntu系统集成了命令行的摄像头示例程序nanocams，登录后输入以下命令即可预览40桢然后拍照保存为指定的文件。
sudo nanocams -p 1 -n 40 -c 4 -o IMG001.jpg

更详细的命令行参数可执行命令“nanocams -h”。 如果要下载源代码，运行以下命令即可获得： 

git clone https://github.com/friendlyarm/nexell_linux_platform.git

10.4 Smart4418接USB摄像头使用OpenCV

  • OpenCV的全称是Open Source Computer Vision Library，是一个跨平台的计算机视觉库。
  • Smart4418跑Debian系统时，接USB Camera，可直接使用官方的OpenCV。

1、以下介绍的是Smart4418用C++使用的OpenCV：

  • 首先需要保证你的Smart4418能连外网，假如你有串口，直接串口登陆超级终端（或者ssh登陆）。进入系统后，输入用户名（root），密码（fa）登陆；
  • 以下命令在超级终端执行：


apt-get update
apt-get install libcv-dev libopencv-dev

2、Smart4418烧写Debian系统启动后，接上USB Camera，使用Debian系统自带的摄像头软件测试，确定摄像头能正常使用。
3、通过终端执行命令，查看你的摄像头设备： 

ls /dev/video*
  • 注：video0 是你的USB摄像头设备

4、opencv的测试代码（官方C++示例代码）在 /home/fa/Documents/opencv-demo, 使用以下命令即可编译： 

cd /home/fa/Documents/opencv-demo
make

编译成功后，得到可执行文件demo

6、以下步骤需要在Smart4418上接上键盘执行： 

./demo

你便可以看到opencv已经用起来。

11 更多OS

11.1 Ubuntu-Core with Qt-Embedded

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，基于官方的Ubuntu core系统开发而成，非常适合于企业用户用作产品的基础OS。

本系统除了保留Ubuntu core的特性以外，还包括以下特性：

  • 支持电容和电阻触摸屏 （型号：S700, X710, S70)
  • 支持WiFi连接
  • 支持以太网连接
  • 支持蓝牙，已预装bluez等相关软件包
  • 支持音频播放
  • 等等

请访问此处 Ubuntu Core with Qt-Embedded 了解详情。

11.2 Ubuntu-Mate

Ubuntu-Mate基于Ubuntu系统，使用的桌面环境是Mate-desktop，界面简洁易用，需配合LCD或者HDMI使用，可通过ssh登录。
仅提供给进阶爱好者交流使用，不对该系统提供专业技术支持。

  • 访问此处下载地址下载系统固件。
  • 将固件解压后，在Windows下使用友善官方提供 win32diskimager 工具烧写Ubuntu-Mate即可。
  • 烧写完成后，将SD卡插入NanoPi 2，上电即可体验Ubuntu-Mate。
  • 登录账号：root或fa ; 登录密码：fa

11.3 Kali

  • 首先访问此处[3]的下载地址下载需要的固件文件;
  • 准备大于8G的高速microSD卡(建议使用友善官方测试过的SD卡),并插入linux主机，通过命令sudo fdisk -l 查看该sd卡是哪个设备即/dev/sd*。
  • 下载后把文件写到卡里，使用超级用户权限执行下列命令：
xzcat kali-2.0-nanopi2.img.xz | dd of=<YOURDEVICE> bs=1m
  • 烧写完成，将卡插入设备，上电即可开始体验Kali操作系统。
  • 登录账号：root ; 登录密码：toor

说明：此文件系统是由Kali官方制作，我们仅提供下载链接供爱好者使用，不对此做技术支持。

11.4 深度操作系统 15 ARM

  • 首先访问此处[4]的下载地址下载需要的固件;
  • 用文件，解压得到16g.img是microSD卡镜像文件。
tar -xf deepin15_nanopi2_armhf_16g.tar.gz
  • 准备好不小于16G的microSD卡，并插入linux主机，通过命令sudo fdisk -l 查看该sd卡是哪个设备即/dev/sd*
  • 将镜像用dd命令刻录到microSD卡，我们假设microSD卡是 /dev/sdc（请根据实际情况判断，千万不要选错设备），那么用如下命令：
sudo dd if=16g.img of=/dev/sdc

(根据microSD卡的读写性能不同，烧写时间一般为40~60分钟)

  • 烧写完成，将卡插入设备，上电即可开始体验deepin15操作系统


其他注意事项： 1.登陆用户名deepin密码deepin，root密码admin。

2.烧写成功后，第一次启动，会有些配置文件产生，开机会比较慢。

3.如果系统开启无线网络功能，开机会较慢，请耐心等待任务栏右下角声音和无线模块出现后再进行其他操作，后期会继续优化。

    ARM版仓库：http://packages.deepin.com/armhf/
 
    NanoPi 2镜像：http://cdimage.deepin.com/armhf/15/beta1.0/
 
    NanoPi 2镜像使用方法：http://bbs.deepin.org/forum.php?mod=viewthread&tid=36670
 
    ARM移植讨论：http://bbs.deepin.org/

说明：此文件系统是由深度操作系统官方制作，我们仅提供下载链接供爱好者使用，不对此做技术支持。

11.5 Android-Remixos

首先访问[5]下载固件;
仅提供给进阶爱好者交流使用，不对该系统提供专业技术支持。

  • 用文件，解压得到镜像文件：
tar -xf nanopi2-android-remixos-sd4g.tar
  • 将固件解压后，在Windows下使用友善官方提供 win32diskimager 工具烧写Android-Remixos即可。

该系统支持HDMI输出，LCD显示，并且同时支持友善出品的所有4418系列开发板。

12 在Android下访问硬件资源

友善电子开发了一个名为libfriendlyarm-hardware.so的函数库，用于Android应用程序访问开发板上的硬件资源，该函数库基于Android-NDK技术开发，提供便利的硬件访问接口，开发者无需掌握过多的嵌入式知识便可使用，有效提高开发进度。

目前支持的硬件设备包括：

  • Serial Port
  • PWM
  • EEPROM
  • ADC
  • LED
  • LCD 1602 (I2C)
  • OLED (SPI)


支持的接口包括：

  • GPIO
  • Serial Port
  • I2C
  • SPI


详情使用说明可参考以下网址：

13 源代码和固件下载链接

  • 烧写固件下载链接：[6]
  • 源代码下载链接：[7]

14 资源链接

Smart4418 1512 原理图PDF
Smart4418 1608 原理图PDF
尺寸(Smart4418-1512-Dimension(dxf).zip)
尺寸(Smart4418-1608-Dimension(dxf).zip)

15 更新日志

15.1 2017-03-08

1) 启用UART2
2) 增加HD101B屏幕的支持
3) Android4.4和Android5增加硬件访问库，具体可参考:[8]
4) 修正S430屏在Android4.4下的闪退问题

15.2 2017-02-09

1) 在Ubuntu Core和Debian系统中 增加7寸电阻屏 S70B 的支持
2) 调整了 eFlasher Rom 的分区大小，将根分区调整为 1GB

15.3 2016-11-17

增加H43屏的支持:
1) 支持s5p4418与s5p6818平台的开发板
2) OS方面仅支持Debian 和 Ubuntu Core系统，不支持Android

15.4 2016-09-02

1) Debian 和 Ubuntu Core集成了CAM500A（ov5640）摄像头的demo程序(nanocams);
2) 更新了Android 串口访问的程序，下载源代码： 

git clone https://github.com/friendlyarm/android_SerialPortDemo.git

以前下载过的，用git pull命令更新一下。
内有详细说明，包括eclipse编译、打包成apk，对apk重新签名以获取system权限、关闭selinux等说明文档： <<SerialPortDemo-manual.pdf>>;
本次更新适用于NanoPi2, NanoPi 2 Fire, NanoPi-M2, NanoPC-T2, Smart4418

15.5 2016-08-20

1) 推出Android4.4固件（s5p4418-kitkat-sd4g-20160803.img.zip） 和源码，Android4.4是专门为企业用户定制，并且支持4G通讯模块，即插即用;
2) 推出一键烧写系统的固件s5p4418-eflasher-sd8g-xxx-full.img，直接下载固件回来使用LCD即可一键烧写系统;
本次更新适用于NanoPi2, NanoPi 2 Fire, NanoPi-M2, NanoPC-T2, Smart4418

15.6 2016-07-01

1) 修复了Ubuntu Core下USB Wi-Fi无法加载固件的问题;
2) 更新了Bootloader，支持使用dd命令直接将RAW image写入eMMC并能正常启动;
3) 内核bug修正及提高稳定性;
本次更新适用于NanoPi2, NanoPi 2 Fire, NanoPi-M2, NanoPC-T2, Smart4418

15.7 2016-05-21

  • Android

1) 增加以太网设置（支持静态IP和DHCP设置）;
2) 增加硬件访问库 libfriendlyarm-hardware.so，可用于在Android下操作串口；
使用方法可参考此份文档：http://www.arm9home.net/read.php?tid-82748.html。
在 NanoPi2/NanoPi M2/NanoPi2 Fire/NanoPC-T2 上，串口对应的设备名称如下：
UART2 -> 未驱动
UART3 -> /dev/ttyAMA2
UART4 -> /dev/ttyAMA3
3) 增加iTest应用程序，内置串口助手功能;
注意：运行此串口程序，需要使用system权限。

  • Debian

1)增强了内核稳定性;

  • Ubuntu core with Qt-Embedded

1)开机后显示的界面由Qt Demo换成了一个由友善之臂开发的，开源的Qt程序 (源代码位于/opt 目录)，该程序启动时显示系统状态信息，例如CPU和内存信息，工作温度和负载等信息， 系统同时集成了 qmake,uic 等Qt工具的arm版本，这样你 就可以在开发板上直接生成和编译Qt源代码。
本次更新适用于NanoPi2, NanoPi 2 Fire, NanoPi-M2, NanoPC-T2, Smart4418

15.8 2016-04-19

1)增加Debian/Ubuntu第一次开机时自动扩展分区和根文件系统，第一次启动时间会稍长
2) 改善非正常关机/重启导致的根文件系统问题;
3) Debian/Ubuntu Core集成原厂开源硬解播放器NxPlayerConsole，须连LCD使用。(原厂库没有源代码)
4) Ubuntu Core集成了OpenGL的测试程序gltest1, 完全开源
5)Debian/Ubuntu Core增加了USB Wi-Fi - rtl8187的支持;
6) Debian/Ubuntu Core系统的USB摄像头的设备修改为 /dev/video0，方便opencv
7) 用wpa_supplicant代替wicd来管理无线网络，使得Console下和X下的网络配置接口上保持一致
本次更新适用于NanoPi2, NanoPi 2 Fire, NanoPi-M2, NanoPC-T2, Smart4418


15.9 2016-04-01

  • Debian:

1) Debian增加了常用USB Wi-Fi和USB串口的支持;
2) 修正了带声卡的板音频输出切换的问题；
3) 优化内核，改进稳定性;
4) 增加LVDS接口的支持(缺省未启用);

  • Ubuntu core with Qt-Embedded系统

新增系统：Ubuntu Core with Qt-Embedded，这是一个没有X-windows环境，使用Qt-Embedded作为图形界面的轻量级Ubuntu系统，基于官方的Ubuntu core系统开发而成，非常适合于企业用户用作产品的基础OS。
本系统除了保留Ubuntu core的特性以外，还包括以下特性：
1) 支持电容和电阻触摸屏 （型号：S700, X710, S70)
2) 支持WiFi连接
3) 支持以太网连接
4) 支持蓝牙，已预装bluez等相关软件包
5) 支持音频播放
详细可参考WiKi页面：http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/Ubuntu_Core_with_Qt-Embedded/zh


15.10 2016-02-29

  • Kernel:

1) 增加了基于CPU ECID生成以太网MAC地址;
2) 修复了framebuffer console刷新不及时的问题;
3) 优化内核提升了系统运行的稳定性;
4) 修复了PWM LED的一个bug，基于PWM LED增加了呼吸灯效果的trigger;

  • Debian:

1) 修复了hostname异常的bug;
2) 缺省启用framebuffer console, 可在LCD/HDMI看到启动信息;
3) 集成了设置uboot环境变量的工具fw_printenv;

  • Android:

ROM缺省启用了ffmpeg, 可支持更多的视频格式.

15.11 2015-12-01

  • 推出新的Android 5.1.1_r6，源代码已推送到 https://github.com/friendlyarm 。
  • 4.2.1 简易方法制作： 新的固件已支持LCD检测，因此原来分别支持LCD和HDMI的固件已合并为一个固件。
  • 4.3 在电脑上修改SD卡上的系统： 部分内容只适应于旧版本固件，标记为删除状态。
  • 6 如何编译系统： 编译时源代码分支更新为 nanopi2-lollipop-mr1。
  • 6.4.2 编译内核模块： 增加了如何编译支持LCD显示的启动Debian的uImage。
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