【上海晶珩睿莓1开发板试用体验】介绍、环境搭建、工程测试

本文介绍了上海晶珩睿莓 1 开发板的相关信息，包括资源分布、主控、参数特点、外设等，介绍了环境搭建、镜像烧录、系统配置、串口登录、网络连接、SSH 连接、eMMC固件上传等流程，并通过 GPIO 控制实现了工程测试。

介绍

睿莓 1 是一款高性能、小巧且性价比高的单板计算机，适合物联网、智能网关、工业控制和创客开发等多种应用场景。

外观

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bottom view

动态效果见顶部视频。

主控

主控采用晶晨 Amlogic S905X4 高级应用处理器

芯片采用 12nm 制程工艺，四核心 Cortex-A55 架构，整数的计算能力可以达到 21800+，主频 2.0GHz，支持 OpenGL ES3.2，Vulkan 1.1 与 OpenCL 2.0 的Arm ，GPU 为 Mali-G31Mp2。

详见：amlogic.cn .

eMMC

eMMC (Embedded Multi Media Card) 是 MMC 协会订立、主要针对手机或平板电脑等便携式产品的内嵌式存储器标准规格。eMMC在封装中集成了一个控制器，提供标准接口并管理闪存。

板载 eMMC 为三星 KLM8G1GETF-B041

SEC：Samsung Electro-Mechanics

参数如下

• 接口类型：eMMC 5.1；
• 工作电压：2.7V-3.6V；
• 工作温度：-25℃~+85℃；
• 顺序读/写：330/50 MB/s；
• 存储容量：8GB

详见：KLM8G1GETF-B041(eMMC 5.1) | eMMC | 三星半导体官网 .

RAM

随机存取存储器 (Random Access Memory，RAM)，又称主存，是与 CPU 直接交换数据的内部存储器。

• 它可以随时读写（刷新时除外），而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。
• RAM工作时可以随时从任何一个指定的地址写入（存入）或读出（取出）信息。
• RAM 对于数据存储具有易失性，即断电后存储的数据将丢失。
• RAM在计算机和数字系统中用来暂时存储程、数据和中间结果。

板载 RAM 内存型号为 K4F6E3S4HM-MGCJ

• 存储器构架 (格式)：SDRAM SLPDDR4；
• 时钟频率 (fc)：1.867GHz；
• 存储容量：16Gbit；
• 工作电压：1.7V-1.9V；
• 工作温度：-25℃~+85℃。

详见：K4F6E3S4HM-MGCJ(16 Gb) | DRAM | 三星半导体官网 .

资源分布

参数特点

• 高性能处理器：搭载 12nm Amlogic S905X4 四核 Cortex-A55 64 位 2.0 GHz 处理器。
• 可选内存和存储：提供 1GB/2GB/4GB LPDDR4 RAM 和 4GB/8GB/16GB/32GB eMMC 存储的多种配置。
• 灵活的系统启动方式：支持通过 Micro SD 卡或 eMMC 启动系统。
• 先进的视频输出：支持 HDMI 2.1，最大 4Kp75 分辨率，包括CEC功能、HDR和HDCP 2.2。
• 强大的视频解码能力：支持多种视频编码格式，包括AV1、VP9、H.265 HEVC等。
• 有线和无线网络连接：提供10/100M以太网和2.4GHz/5GHz双频Wi-Fi，以及蓝牙5.0。
• 丰富的接口：包括USB2.0、USB3.0、RJ-45、HDMI和GPIO排针。
• 软件支持：支持Debian 11操作系统，以及U-Boot引导程序和Linux Kernel 5.4。
• 易于扩展：GPIO可复用为UART、I2C、SPI等多种功能。
• 支持PoE供电：通过PoE HAT可以实现有线网络供电。
• 认证证书：拥有CE和FCC认证，确保产品质量和安全。
• 性价比高：在保持高性能的同时，提供有竞争力的价格。

详见：睿莓 1 - EDATEC .

环境搭建

包括系统镜像的下载、SD卡烧录、分区检查、eMMC装载等。

镜像烧录

镜像下载地址：https://www.123pan.com/s/vjW7Vv-w9Q7A.html

可使用油猴脚本解锁下载限制，详见：GitHub - QingJ01/123pan_unlock .

准备一张容量为 32 GB 的 Micro-SD 卡，将其接入 USB 读卡器并连接电脑；

下载 安装并运行 balenaEtcher 软件；

加载解压后的系统镜像，选择目标 SD 卡并执行烧录；

烧录完成后，在 boot 磁盘分区下，新建空白的 ssh 文件，以实现开机自动使能 SSH 服务。

系统配置

• 系统 SD 卡制作完成后，将其插入板端 MicroSD 卡槽，
• 连接电源后，系统自动从 SD 卡启动，绿色指示灯闪烁；

串口登录

• 使用 USB 转 TTL 工具连接睿莓 40pin 的 6 (GND)、8 (TXD)、10 (RXD) 引脚，另一端连接电脑 USB；

  

• 打开串口调试助手或 MobaXterm 软件，选择对应端口，相关参数配置包括波特率 921600 bps、数据位 8 、无校验位、停止位为 1 ；

• 配置完成后，打开串口，根据提示输入初始账户名和密码 (均为 phantom) ，即可进入系统

详见：上海晶珩电子科技-哔哩哔哩视频 . .

网络连接

包括有线和无线连接方案。

LAN

使用网线连接开发板和路由器，上电启动系统，进入路由器终端，可查看开发板分配的 ip 地址

WLAN

使用串口或有线网 SSH 登录板端系统；

执行如下指令扫描并获取可用 WiFi 列表

sudo iwlist wlan0 scan

方案 1：使用图形界面配置无线网；

• 终端执行 sudo raspi-config 进入图形配置界面；
• 依次进入 System Options - Wireless LAN - 输入目标 WiFi 名称后回车 - 输入对应的 WiFi 密码并回车；
• 保存并退出配置界面；

终端执行 ifconfig 查询并获取 wlan0 对应的 ip 地址

方案 2：修改 WLAN 配置文件，终端执行指令

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

添加以下内容

country=CN
network={
	ssid="xxx"
	psk="xxx"
}

Ctrl+X 退出，回车保存。

PS: 图形配置界面其实也是修改WLAN配置文件。

SSH 登录

终端执行如下指令，使能 SSH

sudo raspi-config

输入上方命令后，出现图形配置界面，

选择 Interface Options 接口配置，找到 SSH，选择 Yes 使能 SSH 功能。
3 Interface Options -> 2 SSH -> Yes

使用上下箭头控制高亮选项移动，Enter 和 ESC 键实现确认和退出，左右箭头控制界面下方的选项；

配置完成后，保存退出。

执行 sudo reboot 重启并激活配置。

账户切换

终端执行 sudo -s 可切换至 root 账户；

sudo -s
su - phantom

终端执行 su - phantom 可切换至其他用户。

磁盘空间

终端执行 df -h 查询磁盘空间分配情况；

对于 eMMC 启动系统，终端执行 lsblk 获取存储设备；

对于 SD 卡启动系统，终端执行 lsblk 可获取当前分区情况，

• mmcblk0 为 SD 卡；
• mmcblk1 为 eMMC ；

烧录 eMMC

• 在 SD 卡系统烧录完成并实现账户登录的基础上，
• 使用 FileZilla 软件将目标镜像文件传输至 /home/phantom 路径下，
• 终端执行指令

sudo dd if=/home/phantom/phantom_2023-04-10-amlogic-bullseye-arm64.img of=/dev/mmcblk1 bs=4MiB
sync

等待命令执行完毕，显示

表明镜像烧录至 eMMC；

启用 SSH

安装至 eMMC 的默认镜像没有使能 SSH 服务，若需开机即可使用 SSH 远程连接功能，则终端执行指令

sudo mount /dev/mmcblk1p1 /mnt
sudo touch /mnt/ssh
sudo umount /mnt

重启即可自动开启 SSH 远程服务功能。

工程测试

这里以 GPIO 控制为例进行工程测试，并实现 LED 闪烁效果。

GPIO

睿莓 1 板载 2x20P 的 2.54mm 间距排针，对应主控芯片的 28 个 GPIO 并可通过软件控制；

支持 2 路 I2C、1 路 UART、1 路 SPI 以及多路输入输出可配置 GPIO。

睿莓 1 40-Pin 管脚兼容树莓派 40-Pin 管脚（I2C、UART、SPI）.

使用 libgpiod 控制 GPIO

安装 libgpiod，终端执行

sudo apt-get update # 更新软件库
sudo apt-get install libgpiod-dev #安装 libgpiod 的静态库及头文件
sudo apt-get install gpiod #安装基于 libgpiod 的命令行工具

终端执行 gpioinfo 指令，查看 gpiochip 信息

系统 gpiochip0 包括 87 个 GPIO 管脚，已被驱动或系统占用的 GPIO 会在最后一列显示为 [used] .

配置 GPIO 输出

终端执行指令

gpioset 0 83=0 #设置 chip0 的 line83 管脚为低电平
gpioset 0 83=1 #设置 chip0 的 line83 管脚为高电平

实现 GPIO 输出电平的控制。

Blink

结合 Python 调用 gpioset 实现 GPIO 间隔输出高低电平，即 LED 闪烁。

硬件连接

引脚复用表

流程图

代码

终端执行 touch blink.py 指令新建文件，并添加如下代码

import subprocess
import time

GPIO_CHIP = "0"    # GPIO芯片编号（通过gpiodetect确认）
GPIO_PIN = "83"     # GPIO编号（BCM编号，非物理引脚号）

def set_led(state):
    """控制LED状态（1=点亮，0=熄灭）"""
    try:
        subprocess.run(
            ["gpioset", GPIO_CHIP, f"{GPIO_PIN}={state}"],
            check=True,  # 检查命令是否成功
            stderr=subprocess.PIPE
        )
    except subprocess.CalledProcessError as e:
        print(f"错误：无法控制 GPIO (详细: {e.stderr.decode().strip()})")
        raise

try:
    while True:
        set_led(1)  # 点亮LED
        print("ON")
        time.sleep(0.5)
        set_led(0)  # 熄灭LED
        print("OFF")
        time.sleep(0.5)
except KeyboardInterrupt:
    print("\n程序终止")
except Exception as e:
    print(f"发生异常: {e}")
finally:
    set_led(0)  # 确保程序退出时LED熄灭

保存后执行 python3 blink.py 即可。

效果

7 号引脚对应 GPIO83，对应的 LED 闪烁

同时终端打印 LED 状态

动态效果见底部视频。

总结

本文介绍了上海晶珩睿莓 1 开发板的相关信息，包括资源分布、主控、参数特点、外设等，介绍了环境搭建、镜像烧录、系统配置、串口登录、网络连接、SSH 连接、eMMC固件上传等流程，并通过 GPIO 控制实现了工程测试，为后续深入研究做好铺垫，也为该开发板的开发设计和应用提供了参考。