前 言

本文主要演示Linux系統開發流程。包括LinuxSDK的配置與編譯，U-Boot、Kernel及Rootfs開發，以及系統鏡像的替換方法，旨在幫助開發者完成系統開發。

開發環境

Windows開發環境：Windows10 64bit

Linux開發環境：VMware16.2.5、Ubuntu22.04.4 64bit

LinuxSDK開發包：LinuxSDK-[版本號]（基于RK3506_LINUX6.1_SDK_Release_V1.1.0_20241128）

交叉編譯工具鏈：

Rootfs開發：arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc（版本為12.4.0，通過LinuxSDK編譯生成）

U-Boot開發、內核開發：gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf

評估板系統版本：U-Boot-2017.09、Linux-6.1.99、Buildroot-2024.02

備注：本文基于256MByteNAND FLASH、256MByteDDR3配置核心板進行演示。

術語表

為便于閱讀，下表對文檔出現的關鍵術語進行解釋；對于廣泛認同釋義的術語，在此不做注釋。

注意事項

NAND FLASH配置評估板支持通過系統啟動卡和板載NAND FLASH啟動系統。eMMC配置評估板僅支持通過板載eMMC啟動系統。

Linux系統各鏡像可通過命令行方式和瑞芯微開發工具替換，具體如下表所示。

Linux系統相關軟件包位于產品資料“4-軟件資料Linux”目錄下，具體如下表。

備注：我司推薦使用最新版本的LinuxSDK，亦可根據“4-軟件資料LinuxLinuxSDKLinuxSDK-feature-support.pdf”的變更說明，自行替換對應模塊(如device/rockchip)至舊版本LinuxSDK進行更新。

評估板簡介

RK3506J/RK3506B處理器的IO電平標準一般為1.8V、3.3V，上拉電源一般不超過3.3V或1.8V，當外接信號電平與IO電平不匹配時，中間需增加電平轉換芯片或信號隔離芯片。按鍵或接口需考慮ESD設計，ESD器件選型時需注意結電容是否偏大，否則可能會影響到信號通信。

評估板硬件資源圖解1

評估板硬件資源圖解2

LinuxSDK配置與編譯

請先參考《開發環境搭建》文檔正確安裝LinuxSDK和依賴軟件，再執行以下步驟。

配置編譯選項

進入LinuxSDK源碼目錄,配置LinuxSDK編譯選項。

Host# cd /home/tronlong/RK3506/rk3506_linux6.1_release_v1.1.0/

Host# ./build.sh tl3506_evm_nand_defconfig

備注：如需編譯生成適用于eMMC或系統啟動卡系統啟動方式的Linux系統鏡像，請將命令中的"nand"修改為"emmc"或"sd"。

圖 1

配置編譯設備樹文件

我司提供的設備樹文件位于LinuxSDK源碼"kernel/arch/arm/boot/dts"目錄。設備樹文件根據NAND FLASH、eMMC兩種配置，以及評估板部分復用外設功能進行區分。具體說明如下表。

以下設備樹文件適用于NAND FLASH配置評估板，同時支持系統啟動卡。

以下設備樹文件僅適用于eMMC配置評估板。

評估板使用的設備樹文件存在多級的依賴關系，具體如下表所示。表中的下一級設備樹文件，被上一級設備樹文件所引用。

本次操作以替換為tl3506-evm-nand-lvds-lcd.dts設備樹（支持LVDSLCD顯示）進行演示，其他設備樹修改方法同理。

進入LinuxSDK源碼目錄執行如下命令，修改"device/rockchip/rk3506/tl3506_evm_nand_defconfig"文件。

Host# vim device/rockchip/rk3506/tl3506_evm_nand_defconfig

備注：如需編譯生成適用于eMMC或系統啟動卡系統啟動方式的設備樹文件，請將命令中的"nand"修改為"emmc"或"sd"。

圖 2

修改內容如下：

RK_KERNEL_DTS_NAME="tl3506-evm-nand-lvds-lcd" //將"tl3506-evm-nand"修改為"tl3506-evm-nand-lvds-lcd"

圖 3

配置內核選項

我司默認配置的是Linux內核（推薦使用）。如需修改內核編譯選項配置，請繼續執行"./build.sh kernel-config"命令打開圖形配置界面。此命令通過讀取當前目錄的.config文件，以圖形界面的方式提供內核編譯配置查看和修改方法。如無需修改內核編譯選項配置，可跳過此步驟。

menuconfig是一套圖形化的配置工具，需要ncurses庫支持。ncurses庫提供了一系列的API函數供調用者生成基于文本的圖形界面，因此需要先執行如下命令通過網絡安裝ncurses庫。

Host# sudo apt-get install libncurses5-dev

圖 4

ncurses庫安裝完成后，執行如下命令打開圖形配置界面。

Host# cd /home/tronlong/RK3506/rk3506_linux6.1_release_v1.1.0/

Host# ./build.sh kernel-config

圖 5

圖 6

?

可通過鍵盤的方向鍵選中對應菜單欄。在被選中的情況下，可按Enter鍵進入子菜單。菜單選項中藍色高亮的字母代表此菜單選項的快捷鍵，可在鍵盤上按下對應的字母快速選中對應的菜單選項。每個菜單選項前的括號內容表示當前菜單選項的配置狀態。選中對應的菜單選項后，按下Y鍵，會將相應的選項配置編譯到內核中，同時菜單選項前面變為< * >。按下N鍵，不會將相應的選項配置編譯到內核中。按下M鍵，會將相應的選項配置編譯為內核模塊，菜單選項前面變為< M >。如需搜索，可按下/鍵打開搜索框，然后輸入要搜索的內容。圖 7配置完畢后，選中，按Enter鍵保存配置選項。然后選中，按Enter鍵退出。圖 8備注：若配置有改動，退出menuconfig后腳本會自動將改動保存到原始的defconf文件。配置BuildrootRK3506系列芯片包含RK3506J和RK3506B兩種型號，支持eMMC（系統啟動卡與eMMC共用同一份配置文件）和NAND FLASH兩種啟動模式。請根據實際情況操作，軟鏈接buildroot目錄下的configs文件。Host# cd /home/tronlong/RK3506/rk3506_linux6.1_release_v1.1.0/Host# cd buildroot/configs/Host# ln -sf rockchip_rk3506_nand_defconfig rockchip_rk3506_defconfigHost# ls -l rockchip_rk3506_defconfig* //確認軟鏈接正確備注：若系統啟動方式為eMMC或系統啟動卡，請將命令中的"nand"更換為"emmc"。圖 9如需修改Buildroot配置，請執行如下命令打開Buildroot配置界面。若無需修改Buildroot配置，可跳過此步驟。Host# cd /home/tronlong/RK3506/rk3506_linux6.1_release_v1.1.0/Host# ./build.sh buildroot-config:rockchip_rk3506_nand備注：若系統啟動方式為eMMC或系統啟動卡，請將命令中的"nand"更換為"emmc"。圖 10圖 11可通過鍵盤的方向鍵選中對應菜單欄。在被選中的情況下，可按Enter鍵進入子菜單。菜單選項中藍色高亮的字母代表此菜單選項的快捷鍵，可在鍵盤上按下對應的字母快速選中對應的菜單選項。

每個菜單選項前的括號內容表示當前菜單選項的配置狀態。選中對應的菜單選項后，按下Y鍵，會將相應的選項配置編譯到Buildroot中，同時菜單選項前面變為< * >。按下N鍵，不會將相應的選項配置編譯到Buildroot中。如需搜索，可按下/鍵打開搜索框，然后輸入要搜索的內容。

配置完畢后，選中，按Enter鍵保存配置選項。然后選中，按Enter鍵退出。若配置有改動，退出menuconfig后腳本會自動將改動保存到原始的defconf文件。

?

編譯LinuxSDK

若非首次編譯LinuxSDK，且系統鏡像的存儲介質從NAND FLASH切換為eMMC或Micro SD卡（系統啟動卡），需執行如下命令清理文件系統再執行編譯命令。

Host# cd /home/tronlong/RK3506/rk3506_linux6.1_release_v1.1.0/

Host# ./build.sh clean-rootfs

圖 12

請確保已參照配置編譯選項章節配置LinuxSDK編譯選項，然后在LinuxSDK的源碼目錄下執行如下命令，一鍵編譯生成U-Boot、Kernel、Buildroot、Recovery等鏡像，并打包生成Linux系統鏡像。

Host# ./build.sh

圖 13

預計耗時約2小時后編譯完成，最終在rockdev目錄下生成U-Boot、Kernel、Buildroot、Recovery、Linux系統等鏡像如下所示。

圖?14

圖?15

系統組件鏡像說明

U-Boot開發

U-Boot配置

U-Boot可使用menuconfig進行配置，請參考“配置內核選項”章節，配置menuconfconfig所需依賴環境。

在LinuxSDK源碼目錄下，執行如下命令先編譯一次U-Boot，腳本會在U-Boot目錄下執行"make rk3506_defconfig"生成.config文件。

Host# ./build.sh uboot

圖 16

圖 17

在LinuxSDK源碼目錄下，執行如下命令，進入"u-boot"目錄，通過menuconfig配置U-Boot。

Host# cdu-boot/

Host# make menuconfig

圖 18

圖 19

在U-Boot目錄下執行如下命令，更新defconfig文件。

Host# make savedefconfig

Host# mv defconfig configs/rk3506_defconfig

圖 20

編譯U-Boot

在LinuxSDK源碼目錄下執行如下命令，配置編譯選項，并單獨編譯U-Boot。

Host# ./build.sh uboot

圖 21

圖 22

備注：U-Boot編譯會將"rkbin/bin/rk35/"目錄下的bl31固件一起編譯。編譯后生成U-Boot SPL鏡像rk3506_spl_loader_v1.04.110.bin、rk3506_idblock_v1.04.110.img和U-Boot鏡像uboot.img。

替換U-Boot

替換U-BootSPL

我司已提供SPL鏡像rk3506_spl_loader_v1.04.110.bin和rk3506_idblock_v1.04.110.img文件，位于產品資料“4-軟件資料LinuxU-Bootimageu-boot-2017.09-[版本號]-[Git系列號]”目錄下。

其中rk3506_idblock_v1.04.110.img文件可通過評估板文件系統固化至系統啟動卡或eMMC。rk3506_spl_loader_v1.04.110.bin文件僅支持通過瑞芯微開發工具RKDevTool固化至NAND FLASH或eMMC。

備注：通過命令行替換方式暫未支持固化SPL鏡像至NAND FLASH。通過瑞芯微開發工具RKDevTool替換方式不支持固化SPL鏡像至系統啟動卡。

通過命令行替換

請從系統啟動卡或eMMC啟動系統，將SPL鏡像rk3506_idblock_v1.04.110.img文件拷貝到評估板root目錄下，執行如下命令固化至系統啟動卡或eMMC。

備注：系統啟動卡與eMMC均為同一個設備節點"/dev/mmcblk0"。

Target# dd if=rk3506_idblock_v1.04.110.img of=/dev/mmcblk0 seek=64 conv=fsync

Target# reboot

圖 23

通過瑞芯微開發工具替換

請確保評估板Micro SD卡槽未插入Micro SD卡，并使用Type-C線將評估板USB2.0 OTG接口連接至PC機USB接口。

備注：在進行本次操作前，需確保NAND FLASH或eMMC已固化完整系統鏡像。

請參考《Linux系統固化手冊》文檔安裝瑞芯微開發工具RKDevTool。將SPL鏡像rk3506_spl_loader_v1.04.110.bin文件拷貝至Windows非中文工作目錄下。本次以固化至NAND FLASH為例，固化至eMMC操作方法類似。

打開瑞芯微開發工具，點擊選擇待替換的SPL鏡像rk3506_spl_loader_v1.04.110.bin，并勾選對應選項。

圖 24

長按評估板的USER1(KEY3)按鍵，將評估板上電啟動，等待瑞芯微開發工具提示“發現一個LOADER設備”后松開USER1(KEY3)按鍵。

圖 25

點擊“設備分區表”，在彈出的詢問窗口中點擊“是(Y)”。

圖 26

圖 27

點擊“確定”完成分區表更新。

圖 28

點擊“執行”按鈕，固化鏡像，固化完成后評估板不會自動重啟，依然處于LOADER模式，將評估板重啟即可生效。

圖 29

替換U-Boot鏡像

我司已提供U-Boot鏡像uboot.img文件，位于產品資料“4-軟件資料LinuxU-Bootimageu-boot-2017.09-[版本號]-[Git系列號]”目錄下。

其中uboot.img文件可通過評估板文件系統固化至系統啟動卡或eMMC。亦可通過瑞芯微開發工具RKDevTool固化至NAND FLASH或eMMC。

備注：通過命令行替換方式暫未支持固化U-Boot鏡像至NAND FLASH。通過瑞芯微開發工具RKDevTool替換方式不支持固化U-Boot鏡像至系統啟動卡。

通過命令行替換

請從系統啟動卡或eMMC啟動系統，請將U-Boot鏡像uboot.img文件拷貝至評估板root目錄下，執行如下命令將其固化至系統啟動卡或eMMC。

備注：系統啟動卡與eMMC均為同一個設備節點"/dev/mmcblk0p1"。

Target# dd if=uboot.img of=/dev/mmcblk0p1 conv=fsync

Target# reboot

圖 30

通過瑞芯微開發工具替換

請確保評估板Micro SD卡槽未插入Micro SD卡，并使用Type-C線將評估板USB2.0 OTG接口連接至PC機USB接口。

備注：在進行本次操作前，需確保NAND FLASH或eMMC已固化完整系統鏡像。

請參考《Linux系統固化手冊》文檔安裝瑞芯微開發工具RKDevTool。將U-Boot鏡像uboot.img文件拷貝至Windows非中文工作目錄下。本次以固化至NAND FLASH為例，固化至eMMC操作方法類似。

打開瑞芯微開發工具，點擊選擇待替換的U-Boot鏡像uboot.img，并勾選對應選項。

圖 31

長按評估板的USER1(KEY3)按鍵，將評估板上電啟動，等待瑞芯微開發工具提示“發現一個LOADER設備”后松開USER1(KEY3)按鍵。

圖 32

點擊“設備分區表”，在彈出的詢問窗口中點擊“是(Y)”。

圖 33

圖 34

點擊“確定”完成分區表更新。

圖 35

點擊“執行”按鈕，固化鏡像，固化完成后評估板會自動重啟，等待評估板重啟進入系統后，瑞芯微開發工具提示“發現一個ADB設備”即可生效。

圖 36

Kernel開發

Kernel配置

設備樹配置

請參考“配置編譯設備樹文件”章節配置設備樹文件。

Linux內核選項配置

請參考“配置內核選項”章節配置內核選項。

編譯Kernel

在LinuxSDK源碼目錄下執行如下命令，配置編譯選項，單獨編譯Linux內核。

Host# ./build.sh kernel

圖 37

圖 38

替換Kernel鏡像

我司已提供Linux內核鏡像文件，位于產品資料“4-軟件資料LinuxKernelimagelinux-6.1.99-[版本號]-[Git系列號]”目錄下。

其中boot-nand.img文件可通過評估板文件系統固化至NAND FLASH或系統啟動卡。亦可通過瑞芯微開發工具RKDevTool固化至NAND FLASH。

boot-emmc.img文件可通過評估板文件系統固化至eMMC。亦可通過瑞芯微開發工具RKDevTool固化至eMMC。

備注：通過瑞芯微開發工具RKDevTool替換方式不支持固化Linux內核鏡像至系統啟動卡。

通過命令行替換

請將Linux內核鏡像拷貝至評估板root目錄下（鏡像名稱請以實際情況為準），執行如下命令固化至NAND FLASH。如需固化至系統啟動卡或eMMC，請將命令中的"mtdblock4"替換為"mmcblk0p3"。

Target# dd if=boot.img of=/dev/mtdblock4conv=fsync

Target# reboot

圖 39

通過瑞芯微開發工具替換

請確保評估板Micro SD卡槽未插入Micro SD卡，并使用Type-C線將評估板USB2.0 OTG接口連接至PC機USB接口。

備注：執行本操作前，需確保NAND FLASH或eMMC中已固化完整系統鏡像。

請參考《Linux系統固化手冊》文檔安裝瑞芯微開發工具RKDevTool。將Linux內核鏡像文件拷貝至Windows非中文工作目錄下。本次以固化至NAND FLASH為例，固化至eMMC操作方法類似。

打開瑞芯微開發工具，點擊選擇待替換的Linux內核鏡像boot.img，并勾選對應選項。

圖 40

長按評估板的USER1(KEY3)按鍵，將評估板上電啟動，等待瑞芯微開發工具提示“發現一個LOADER設備”后松開USER1(KEY3)按鍵。

圖 41

點擊“設備分區表”，在彈出的詢問窗口中點擊“是(Y)”。

圖 42

圖 43

點擊“確定”完成分區表更新。

圖 44

點擊“執行”按鈕，固化鏡像，固化完成后評估板會自動重啟，等待評估板重啟進入系統后，瑞芯微開發工具提示“發現一個ADB設備”即可生效。

圖 45

Rootfs開發

Rootfs源碼說明

Rootfs（根文件系統）是Linux內核啟動后掛載的第一個文件系統，它包含了Linux系統啟動和運行所必需的所有文件和目錄。我司的根文件系統基于LinuxSDK源碼的buildroot進行編譯開發。

圖 46

Rootfs配置

請參考“配置Buildroot”章節，并根據評估板系統鏡像存儲介質軟鏈接buildroot目錄下的configs文件。

編譯Rootfs

如需將系統鏡像的存儲介質從NAND FLASH切換到eMMC/SD（或從eMMC/SD切換到NAND FLASH），需要執行如下命令清理文件系統再執行編譯命令。

Host# cd /home/tronlong/RK3506/rk3506_linux6.1_release_v1.1.0/

Host# ./build.sh clean-rootfs

圖 47

配置好Rootfs后，在LinuxSDK源碼目錄下執行如下命令，配置編譯選項，單獨編譯文件系統。

Host# cd /home/tronlong/RK3506/rk3506_linux6.1_release_v1.1.0/
Host# ./build.sh buildroot

圖 48 圖 49

替換Rootfs鏡像

我司已提供文件系統鏡像文件，位于產品資料“4-軟件資料LinuxFilesystemimagebuildroot-2024.02-[版本號]-[Git系列號]”目錄下。

其中rootfs-nand.img文件可通過瑞芯微開發工具RKDevTool固化至NAND FLASH。rootfs-emmc.img文件可通過瑞芯微開發工具RKDevTool固化至eMMC。

備注：根文件系統暫不支持通過命令行替換的方式固化Rootfs鏡像，僅支持通過瑞芯微開發工具替換。執行本操作前需確保NAND FLASH或eMMC已固化完整系統鏡像。

請確保評估板Micro SD卡槽未插入Micro SD卡，并使用Type-C線將評估板USB2.0 OTG接口連接至PC機USB接口。參考《Linux系統固化手冊》文檔安裝瑞芯微開發工具RKDevTool。將Rootfs鏡像rootfs-nand.img文件拷貝至Windows非中文工作目錄下。本次以固化至NAND FLASH為例，固化至eMMC操作方法類似。

打開瑞芯微開發工具，點擊選擇待替換的Rootfs鏡像rootfs-nand.img，并勾選對應選項。

圖 50

長按評估板的USER1(KEY3)按鍵，將評估板上電啟動，待瑞芯微開發工具提示“發現一個LOADER設備”后松開USER1(KEY3)按鍵。

圖 51

點擊“設備分區表”，在彈出的詢問窗口中點擊“是(Y)”。

圖 52

圖 53

點擊“確定”完成分區表更新。

圖 54

點擊“執行”按鈕，固化鏡像，固化完成后評估板會自動重啟，等待評估板重啟進入系統后，瑞芯微開發工具提示“發現一個ADB設備”即可生效。

圖 55

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審核編輯 黃宇