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【上海晶珩睿莓1开发板试用体验】介绍、环境搭建、工程测试

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【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。

view.jpg

外观

top view

top.jpg

bottom view

bottom.jpg

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

MCU3.jpg

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

eMMc.jpg

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

rom.jpg

  • 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

pinout1.jpg

pinout2.jpg

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;

burn.jpg

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。

burn-over.jpg

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;

    uart_connect.jpg

  • 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

uart-login.jpg

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-connect.jpg

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

wlan_config.jpg

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,

raspi-config.jpg

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。

login_ssh.jpg

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;

df-h_emmc.jpg

对于 eMMC 启动系统,终端执行 lsblk 获取存储设备;

emmc-lsblk.jpg

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 ;

sd-lsblk.jpg

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

burn-emmc.jpg

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

gpioinfo.jpg

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

睿莓 1 40-Pin 接口 LED 模块
7 (GPIO83) Blue
9 (GND) GND

引脚复用表

blink-connect.jpg

流程图

flowchart_blink.jpg

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

blink.jpg

同时终端打印 LED 状态

blink-print.jpg

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。

blink

回帖(1)

无垠的广袤

2025-8-19 16:25:07
一如既往的详细~为后面的开发者提供了很棒的支持~
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