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嵌入式工業開發板基礎測試手冊——基于NXP iMX6ULL開發板(1)

發布時間:2024-7-10 10:54    發布者:Tronlong--
關鍵詞: 嵌入式 , 硬件開發

前 言
本文檔適用開發環境:
Windows開發環境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
虛擬機:VMware15.1.0
Linux開發環境:Ubuntu18.04.4 64bit
U-Boot:U-Boot-2020.04
Kernel:Linux-5.4.70
Linux SDK:5.4.70_2.3.0
進行本文檔操作前,請先按照調試工具安裝、Linux開發環境搭建相關文檔,安裝SecureCRT串口調試終端、VMware虛擬機等相關軟件。
本文檔主要提供評估板的硬件資源測試方法。無特殊說明情況下,默認使用USB TO UART1作為調試串口,使用Linux系統啟動卡(SD啟動模式)啟動系統,通過路由器與PC機進行網絡連接。
基于測試板卡:創龍科技TLIMX6U-EVM是一款基于NXP i.MX 6ULL的ARM Cortex-A7高性能低功耗處理器設計的評估板,由核心板和評估底板組成。核心板經過專業的PCB Layout和高低溫測試驗證,穩定可靠,可滿足各種工業應用環境。
評估板接口資源豐富,引出雙路網口、雙路RS485、雙路CAN、三路USB、多路DI/DO、LCD等接口,板載WIFI、Bluetooth模塊,支持LoRa、NB-IoT、Zigbee、4G模塊,可選配外殼直接應用于工業現場,方便用戶快速進行產品方案評估與技術預研。

評估板快速測試 系統啟動測試 接入電源,并使用Micro USB線連接PC機和評估板的USB TO UART1調試串口。打開設備管理器,確認評估板USB TO UART1調試串口對應的COM端口號。

圖 1

圖 2

  打開串口調試終端SecureCRT,選擇對應的COM端口號,設置波特率為115200,8N1,無校驗位。建立串口連接,如下圖所示。

圖 3
將Linux系統啟動卡插入評估板Micro SD卡槽,將啟動方式選擇撥碼開關撥為010100(1~6),此檔位為SD啟動模式。將評估板上電啟動,串口調試終端會打印如下類似啟動信息。

圖 4

圖 5

備注:由于我司提供的Linux系統保留了部分官方驅動配置,且實際未使用到相關驅動的部分功能,因此在內核啟動過程中驅動會打印部分警告信息。此類警告信息不會影響系統的正常運行,請忽略即可。

圖 6

圖 7

核心板LED在系統啟動過程中的變化說明如下:
評估板上電后,電源指示燈LED0點亮;隨后U-Boot第一階段啟動,LED1點亮;緊接著U-Boot第二階段啟動,LED2點亮;直至內核啟動運行時,LED2熄滅,LED1進行心跳閃爍。

圖 8

系統啟動后會自動登錄root用戶,說明使用Linux系統啟動卡啟動評估板成功。

圖 9

如需從NAND FLASH啟動評估板,請執行如下命令,一鍵固化Linux系統至NAND FLASH。
Target# /opt/tools/mknandboot.sh

圖 10

圖 11

耗時約5~10min,NAND FLASH成功固化Linux系統,同時串口調試終端打印提示信息。評估板斷電,將Linux系統啟動卡從評估板Micro SD卡槽中取出,將撥碼開關撥為011000(1~6),此檔位為NAND FLASH啟動模式。
評估板重新上電后,將從NAND FLASH啟動系統。
文件傳輸測試 PC機和評估板之間傳送文件的常見方式如下:

  • 通過Linux系統啟動卡、U盤等存儲介質方式拷貝。
  • 通過NFS、TFTP、OpenSSH等網絡方式拷貝。

通過Linux系統啟動卡 將配套的系統啟動卡通過讀卡器插至PC機,然后將文件拷貝至系統啟動卡的BOOT分區,如下圖所示。

圖 12

將系統啟動卡插至評估板Micro SD卡槽,評估板上電啟動系統,進入文件系統執行如下命令查看分區信息。系統啟動卡的BOOT分區掛載在評估板文件系統"/run/media/mmcblk0p1/"目錄下。
Target# df
Target# ls /run/media/mmcblk0p1

圖 13

通過OpenSSH OpenSSH是SSH(Secure Shell)協議的免費開源實現。SSH協議族可用來進行遠程控制,或在計算機之間傳送文件,評估板文件系統默認已支持SSH庫。
在Ubuntu系統執行如下命令,查詢是否已安裝OpenSSH。
Host# ssh

圖 14

可看到系統已自帶OpenSSH。如未安裝,請先自行正確安裝OpenSSH。
將評估板ETH1 RMII網口通過網線連接至路由器。在評估板上執行如下命令可自動獲取到IP,如下圖所示。"-i"用于指定網卡,eth0為網卡名字,請根據實際情況修改。
Target# udhcpc -i eth0

圖 15

執行如下命令可查詢IP地址。本次查詢到的IP地址是192.168.0.237。
Target# ifconfig

圖 16

  • 使用OpenSSH從PC機傳輸文件至評估板

執行如下命令在Ubuntu系統中新建文件test1,并使用OpenSSH命令將test1文件拷貝至評估板文件系統根目錄。
Host# touch test1 //新建文件
Host# scp test1 root@192.168.0.237:/

圖 17

如出現提示"Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?",請輸入:yes。
在評估板文件系統執行如下命令可看到從PC機拷貝的文件,如下圖所示。
Target# ls /

圖 18

  • 使用OpenSSH從評估板傳輸文件至PC機

執行如下命令在評估板文件系統根目錄新建一個測試文件test2。
Target# cd /
Target# touch test2

圖 19

在Ubuntu系統中執行如下OpenSSH命令將評估板測試文件test2拷貝至PC機"/home/tronlong/IMX6/"目錄下。如傳輸內容為文件夾,請在scp后面添加參數"-r"。
Host# sudo scp root@192.168.0.237:/test2 /home/tronlong/IMX6/
Host# ls /home/tronlong/IMX6/

圖 20

  • 使用OpenSSH登錄至評估板文件系統

在Ubuntu系統中執行如下命令可通過OpenSSH登錄評估板文件系統。
Host# sudo ssh root@192.168.0.237

圖 21

如需退出登錄,請執行exit或者logout命令。
LED測試 進入評估板文件系統,執行如下命令逐盞熄滅、點亮評估底板LED。
Target# echo 0 > /sys/class/leds/user-led0/brightness //控制LED1滅
Target# echo 1 > /sys/class/leds/user-led0/brightness //控制LED1亮
Target# echo 0 > /sys/class/leds/user-led1/brightness //控制LED2滅
Target# echo 1 > /sys/class/leds/user-led1/brightness //控制LED2亮

圖 22

按鍵測試 用戶輸入按鍵測試 評估板包含兩個用戶輸入按鍵KEY2和KEY3。進入評估板系統,執行如下命令查看按鍵事件號。
Target# cat /proc/bus/input/devices

圖 23

從上圖中可看到按鍵事件號為event1,執行如下命令,分別按下KEY2、KEY3進行按鍵測試,串口調試終端將會打印如下類似信息,其中"0094"表示KEY2,"0095"表示KEY3。按"Ctrl + C"可終止測試命令。
Target# od -x /dev/input/event1

圖 24

ON/OFF按鍵測試 評估板上電啟動后,長按ON/OFF(KEY1)按鍵5s,系統將休眠,同時核心板用戶指示燈與電源指示燈全部熄滅。接著長按ON/OFF(KEY1)按鍵1s,系統將重新啟動,同時串口調試終端將會打印如下類似啟動信息。

圖 25

時鐘設置測試 Linux系統中分系統時鐘(軟件時鐘)和RTC時鐘(硬件時鐘),系統時鐘掉電即會消失,RTC時鐘在安裝電池的情況下會長期運行。
如需使用外部RTC時鐘,請將ML2032(3V可充)或CR2032(3V不可充)電池安裝至RTC紐扣電池座。
如下為時鐘相關的常用命令。

  • 查看系統時鐘

Target# date

圖 26

  • 查看RTC時鐘

Target# hwclock -u

圖 27

  • 設置系統時間

Target# date -s "2022-04-15 08:30:00" //設置時間:2022年4月15日8點30分00秒
Target# date

圖 28

  • 同步系統時鐘至RTC時鐘

Target# hwclock --systohc -u
Target# hwclock -u

圖 29

  • 同步RTC時鐘至系統時鐘

Target# hwclock --hctosys -u

圖 30

DDR讀寫測試 DDR讀寫速度受實際情況影響,測試速率以具體情況為準,如下測試數據僅供參考。

  • DDR讀速度測試

進入評估板系統,執行如下命令對DDR進行讀速度測試。
Target# bw_mem 50M rd

圖 31

測試從DDR中讀取50MByte數據,可看到本次測試的讀速度為1014.05MB/s。

  • DDR寫速度測試

進入評估板系統,執行如下命令對DDR進行寫速度測試。
Target# bw_mem 50M wr

圖 32

測試寫入50MByte數據至DDR中,可看到本次測試的寫速度為492.39MB/s。

  • DDR拷貝速度測試

進入評估板系統,執行如下命令對DDR進行拷貝速度測試。
Target# bw_mem 30M cp

圖 33

測試拷貝30MByte數據至DDR中,可看到本次測試的拷貝速度為255.96MB/s。


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