NanoPi M2A/zh

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English

1 介绍

Overview
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File:NanoPi M2A-4.jpg
300px
  • NanoPi M2A是友善电子团队面向创客、嵌入式爱好者、电子艺术家等发烧友群体设计的又一款开源的掌上创客神器。
  • NanoPi M2A采用三星四核Cortex -A9架构的S5P4418处理器，与友善此前推出的NanoPi M2相比，不仅完全集成了NanoPi M2的接口，还集成了WiFi和蓝牙，接口和布局完全与NanoPi M3完全相同。NanoPi M2A配备了视频输入/输出接口（DVP Camera/LVDS/HDMI/LCD接口），I2S接口，3.5mm音频输出接口，更是留出了四个USB接口。支持电源管理功能，板载陶瓷天线，带串口调试功能。
  • 软件上，NanoPi M2A流畅运行Ubuntu Core with Qt、Android4.4、Android5.1、Debian8.1等系统，内核驱动源码完全开源，并且友善为其提供了丰富的示例教程和程序库。

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
  • SD: microSD卡槽一个
  • 以太网: 10/100/1000M (RTL8211E)
  • 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
  • 音频：3.5mm耳机座/Via HDMI
  • I2S：板载I2S接口,7Pin,2.54mm排针
  • 麦克风: 通过3.5mm耳机孔输入
  • USB Host: 4 x USB 2.0 Host , 其中两个是标准A型接口, 另外两个是2.54mm排针
  • Micro USB: 1 x USB 2.0 Client
  • LCD接口: 45pin, 0.5mm间距FPC贴片座，支持全彩TFT LCD (RGB:8-8-8)
  • HDMI: HDMI 1.4a, Type A型口，1080P高清显示
  • LVDS接口：20Pin,2.0mm排针
  • DVP Camera接口: 24pin, 0.5mm间距，FPC贴片竖座
  • GPIO扩展接口: 40 Pin,2.54mm排针,兼容NanoPi M1,M2,树莓派等创客板
  • 调试串口：4Pin，2.5mm单排针
  • 按键：K1（电源按键），Reset
  • LED：电源指示灯,系统状态指示灯
  • RTC: 支持RTC, 带纽扣电池引线孔
  • PCB Size:64x60mm，6层，沉金工艺
  • 供电: DC 5V/3A
  • OS/Software: u-boot, Android5.1, Debian8, Android4.4, UbuntuCore+Qt

3 接口布局和尺寸

3.1 接口布局

File:NanoPC-M2A-1610-IF-001.png
NanoPi-M2A接口布局
  • GPIO管脚定义
Pin# Name Pin# Name
1 SYS_3.3V 2 VDD_5V
3 I2C0_SDA 4 VDD_5V
5 I2C0_SCL 6 DGND
7 GPIOD8/PPM 8 UART3_TXD/GPIOD21
9 DGND 10 UART3_RXD/GPIOD17
11 UART4_TX/GPIOB29 12 GPIOD1/PWM0
13 GPIOB30 14 DGND
15 GPIOB31 16 GPIOC14/PWM2
17 SYS_3.3V 18 GPIOB27
19 SPI0_MOSI/GPIOC31 20 DGND
21 SPI0_MISO/GPIOD0 22 UART4_RX/GPIOB28
23 SPI0_CLK/GPIOC29 24 SPI0_CS/GPIOC30
25 DGND 26 GPIOB26
27 I2C1_SDA 28 I2C1_SCL
29 GPIOC8 30 DGND
31 GPIOC7 32 GPIOC28
33 GPIOC13/PWM1 34 DGND
35 SPI2_MISO/GPIOC11 36 SPI2_CS/GPIOC10
37 AliveGPIO3 38 SPI2_MOSI/GPIOC12
39 DGND 40 SPI2_CLK/GPIOC9

以上的定义跟NanoPi2的有所不同, 这是它们的对照表:40 pins GPIO comparison table

  • Debug Port（UART0）
Pin# Name
1 DGND
2 VDD_5V
3 UART_TXD0
4 UART_RXD0
  • 7Pin I2S接口定义
Pin# Name
1 DGND
2 VDD_3.3V
3 I2S_BCK1
4 I2S_LRCK1
5 I2S_SDOUT1
6 I2S_SDIN1
7 I2S_MCLK1
  • 20Pin LVDS接口定义
Pin# Name Pin# Name
1 SYS_3.3V 2 SYS_3.3V
3 GPIOC16 4 GPIOB18
5 DGND 6 DGND
7 LVDS_D0- 8 LVDS_D0+
9 LVDS_D1- 10 LVDS_D1+
11 LVDS_D2- 12 LVDS_D2+
13 DGND 14 DGND
15 LVDS_CLK- 16 LVDS_CLK+
17 LVDS_D3- 18 LVDS_D3+
19 I2C2_SCL 20 I2C2_SDA
  • DVP Camera IF 管脚定义
Pin# Name
1, 2 SYS_3.3V
7,9,13,15,24 DGND
3 I2C0_SCL
4 I2C0_SDA
5 GPIOB14
6 GPIOB16
8,10 NC
11 VSYNC
12 HREF
14 PCLK
16-23 Data bit7-0
  • RGB LCD IF 管脚定义
Pin# Name Description
1, 2 VDD_5V 5V输出, 可以给LCD模组供电
11，20，29, 37，38，39，40, 45 DGND 参考地, 0电位
3-10 Blue LSB to MSB RGB的蓝色信号
12-19 Green LSB to MSB RGB的绿色信号
21-28 Red LSB to MSB RGB的红色信号
30 GPIOB25 普通GPIO, 用户可控制
31 GPIOC15 一线协议信号, 以实现LCD型号识别, 背光控制和电阻触摸的功能. 系统已占用, 用户不可重新设置.
32 XnRSTOUT Form CPU 系统复位时向外输出低电平
33 VDEN 指示RGB信号有效的信号
34 VSYNC 场信号
35 HSYNC 行信号
36 LCDCLK LCD频率, Pixel frequency
41 I2C2_SCL I2C2的时钟信号, 用来传输电容屏触摸数据
42 I2C2_SDA I2C2的数据信号, 用来传输电容屏触摸数据
43 GPIOC16 电容触摸中断信号, 配合I2C2使用
44 NC 没有任何连接
说明
  1. SYS_3.3V: 3.3V电源输出
  2. 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
  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：NanoPi-M2A-1604-Schematic.pdf

3.2 机械尺寸

NanoPi M3 Dimensions

详细尺寸：PCB dxf文件

4 快速入门

4.1 准备工作

启动NanoPi M2A前，请先准备好以下硬件

  • NanoPi M2A主板
  • 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5V/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，同时连接还需要USB HUB （或选购串口转接板，要PC上进行操作）
  • 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 M2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 MicroSD 8G

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

SanDisk MicroSD 128G

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

chuanyu MicroSD 8G

4.3 制作一张带运行系统的SD卡

4.3.1 快速从SD卡启动NanoPi M2A

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。

友善团队特意为Smart4418开发板提供了Android 5.1和Android 4.4。Android 4.4是专门为企业用户定制的系统，支持4G模块、Ethernet设置。


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 NanoPi M2A 的 BOOT 卡槽，上电启动（注意，这里需要 5V/3A 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 NanoPi M2A。

4.3.2 在Linux Desktop下通过脚本制作

  • 1) 将microSD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

4.3.3 NanoPi M2A 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)

4.3.4 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。

4.4 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microSD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。

4.5 运行Android或Debian

  • 将制作好SD卡插入NanoPi M2A，连接HDMI，按住靠近网口的boot按键，最后接电源(5V 3A)拨动开关，NanoPi M2A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NanoPi M2A进行操作。

  • 以下是串口的接法。接上串口，即可调试：

PSU-ONECOM02-M2A

  • 如果提示输入密码，Debian的root用户的默认密码是两个字母fa。

4.6 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），你可以使用手机或电脑到这里下载并安装一个名为VNC Viewer的软件，用VNC连接到NanoPi M2A，默认密码为：fa123456 。
以下是在iPhone上用VNC登录NanoPi M2A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 。

5 Debian系统的使用

5.1 连接有线网络

  • NanoPi M2A支持千兆网络，Debian或者Android系统在启动前，只要接上网线，系统启动后则会自动分配IP地址，不需要额外去配置。

5.2 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

5.3 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NanoPi M2A: 

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

5.4 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

5.5 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。

5.6 Debian系统HDMI或者3.5mm音频设备输出声音

NanoPi M2A 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NanoPi M2A上，NanoPi M2A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。

6 如何编译系统

6.1 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)

6.2 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NanoPi M2A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 M2A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NanoPi M2A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。

6.3 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

6.4 编译Linux kernel

6.4.1 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

NanoPi M2A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。

6.4.2 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。

6.4.3 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。

6.5 编译Android

我们提供了两个版本的Android，分别为Android4.4和Android5.1，这两个版本的Android源码编译方法一样。

  • 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 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。

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