瑞芯微RK3506 3核A7@1.5GHz+双网口+双CAN-FD 工业开发板—Linux系统开发手册

前 言

本文主要演示Linux系统开发流程。包括LinuxSDK的配置与编译，U-Boot、Kernel及Rootfs开发，以及系统镜像的替换方法，旨在帮助开发者完成系统开发。

开发环境

Windows开发环境：Windows10 64bit

Linux开发环境：VMware16.2.5、Ubuntu22.04.4 64bit

LinuxSDK开发包：LinuxSDK-[版本号]（基于RK3506_LINUX6.1_SDK_Release_V1.1.0_20241128

交叉编译工具链：

Rootfs开发：arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc（版本为12.4.0，通过LinuxSDK编译生成）

U-Boot开发、内核开发：gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf

评估板系统版本：U-Boot-2017.09、Linux-6.1.99、Buildroot-2024.02

备注：本文基于256MByte NAND FLASH、256MByte DDR3配置核心板进行演示。

术语表

为便于阅读，下表对文档出现的关键术语进行解释；对于广泛认同释义的术语，在此不做注释。

注意事项

NAND FLASH配置评估板支持通过系统启动卡和板载NAND FLASH启动系统。eMMC配置评估板仅支持通过板载eMMC启动系统。

Linux系统各镜像可通过命令行方式和瑞芯微开发工具替换，具体如下表所示。

Linux系统相关软件包位于产品资料“4-软件资料\Linux\”目录下，具体如下表。

备注：我司推荐使用最新版本的LinuxSDK，亦可根据“4-软件资料\Linux\LinuxSDK\LinuxSDK-feature-support.pdf”的变更说明，自行替换对应模块(如device/rockchip)至旧版本LinuxSDK进行更新。

评估板简介

RK3506J/RK3506B处理器的IO电平标准一般为1.8V、3.3V，上拉电源一般不超过3.3V或1.8V，当外接信号电平与IO电平不匹配时，中间需增加电平转换芯片或信号隔离芯片。按键或接口需考虑ESD设计，ESD器件选型时需注意结电容是否偏大，否则可能会影响到信号通信。

评估板硬件资源图解1

评估板硬件资源图解2

LinuxSDK配置与编译

请先参考《开发环境搭建》文档正确安装LinuxSDK和依赖软件，再执行以下步骤。

配置编译选项

进入LinuxSDK源码目录,配置LinuxSDK编译选项。

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

Host# ./build.sh tl3506_evm_nand_defconfig

备注：如需编译生成适用于eMMC或系统启动卡系统启动方式的Linux系统镜像，请将命令中的"nand"修改为"emmc"或"sd"。

图 1

配置编译设备树文件

我司提供的设备树文件位于LinuxSDK源码"kernel/arch/arm/boot/dts"目录。设备树文件根据NAND FLASH、eMMC两种配置，以及评估板部分复用外设功能进行区分。具体说明如下表。

以下设备树文件适用于NAND FLASH配置评估板，同时支持系统启动卡。

以下设备树文件仅适用于eMMC配置评估板。

评估板使用的设备树文件存在多级的依赖关系，具体如下表所示。表中的下一级设备树文件，被上一级设备树文件所引用。

本次操作以替换为tl3506-evm-nand-lvds-lcd.dts设备树（支持LVDS LCD显示）进行演示，其他设备树修改方法同理。

进入LinuxSDK源码目录执行如下命令，修改"device/rockchip/rk3506/tl3506_evm_nand_defconfig"文件。

Host# vim device/rockchip/rk3506/tl3506_evm_nand_defconfig

备注：如需编译生成适用于eMMC或系统启动卡系统启动方式的设备树文件，请将命令中的"nand"修改为"emmc"或"sd"。

图 2

修改内容如下：

RK_KERNEL_DTS_NAME="tl3506-evm-nand-lvds-lcd" //将"tl3506-evm-nand"修改为"tl3506-evm-nand-lvds-lcd"

图 3

配置内核选项

我司默认配置的是Linux内核（推荐使用）。如需修改内核编译选项配置，请继续执行"./build.sh kernel-config"命令打开图形配置界面。此命令通过读取当前目录的.config文件，以图形界面的方式提供内核编译配置查看和修改方法。如无需修改内核编译选项配置，可跳过此步骤。

menuconfig是一套图形化的配置工具，需要ncurses库支持。ncurses库提供了一系列的API函数供调用者生成基于文本的图形界面，因此需要先执行如下命令通过网络安装ncurses库。

Host# sudo apt-get install libncurses5-dev

图 4

ncurses库安装完成后，执行如下命令打开图形配置界面。

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

Host# ./build.sh kernel-config

图 5

图 6

可通过键盘的方向键选中对应菜单栏。在<Select>被选中的情况下，可按Enter键进入子菜单。菜单选项中蓝色高亮的字母代表此菜单选项的快捷键，可在键盘上按下对应的字母快速选中对应的菜单选项。

每个菜单选项前的括号内容表示当前菜单选项的配置状态。选中对应的菜单选项后，按下Y键，会将相应的选项配置编译到内核中，同时菜单选项前面变为< * >。按下N键，不会将相应的选项配置编译到内核中。按下M键，会将相应的选项配置编译为内核模块，菜单选项前面变为< M >。如需搜索，可按下/键打开搜索框，然后输入要搜索的内容。

图 7

配置完毕后，选中<Save>，按Enter键保存配置选项。然后选中<Exit>，按Enter键退出。

图 8

备注：若配置有改动，退出menuconfig后脚本会自动将改动保存到原始的defconf文件。

配置Buildroot

RK3506系列芯片包含RK3506J和RK3506B两种型号，支持eMMC（系统启动卡与eMMC共用同一份配置文件）和NAND FLASH两种启动模式。请根据实际情况操作，软链接buildroot目录下的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_defconfig

Host# ls -l rockchip_rk3506_defconfig* //确认软链接正确

备注：若系统启动方式为eMMC或系统启动卡，请将命令中的"nand"更换为"emmc"。

图 9

如需修改Buildroot配置，请执行如下命令打开Buildroot配置界面。若无需修改Buildroot配置，可跳过此步骤。

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

Host# ./build.sh buildroot-config:rockchip_rk3506_nand

备注：若系统启动方式为eMMC或系统启动卡，请将命令中的"nand"更换为"emmc"。

图 10

图 11

可通过键盘的方向键选中对应菜单栏。在<Select>被选中的情况下，可按Enter键进入子菜单。菜单选项中蓝色高亮的字母代表此菜单选项的快捷键，可在键盘上按下对应的字母快速选中对应的菜单选项。

每个菜单选项前的括号内容表示当前菜单选项的配置状态。选中对应的菜单选项后，按下Y键，会将相应的选项配置编译到Buildroot中，同时菜单选项前面变为< * >。按下N键，不会将相应的选项配置编译到Buildroot中。如需搜索，可按下/键打开搜索框，然后输入要搜索的内容。

配置完毕后，选中<Save>，按Enter键保存配置选项。然后选中<Exit>，按Enter键退出。若配置有改动，退出menuconfig后脚本会自动将改动保存到原始的defconf文件。

编译LinuxSDK

若非首次编译LinuxSDK，且系统镜像的存储介质从NAND FLASH切换为eMMC或Micro SD卡（系统启动卡），需执行如下命令清理文件系统再执行编译命令。

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

Host# ./build.sh clean-rootfs

图 12

请确保已参照配置编译选项章节配置LinuxSDK编译选项，然后在LinuxSDK的源码目录下执行如下命令，一键编译生成U-Boot、Kernel、Buildroot、Recovery等镜像，并打包生成Linux系统镜像。

Host# ./build.sh

图 13

预计耗时约2小时后编译完成，最终在rockdev目录下生成U-Boot、Kernel、Buildroot、Recovery、Linux系统等镜像如下所示。

图 14

图 15

系统组件镜像说明

U-Boot开发

U-Boot配置

U-Boot可使用menuconfig进行配置，请参考“配置内核选项”章节，配置menuconfconfig所需依赖环境。

在LinuxSDK源码目录下，执行如下命令先编译一次U-Boot，脚本会在U-Boot目录下执行"make rk3506_defconfig"生成.config文件。

Host# ./build.sh uboot

图 16

图 17

在LinuxSDK源码目录下，执行如下命令，进入"u-boot"目录，通过menuconfig配置U-Boot。

Host# cd u-boot/

Host# make menuconfig

图 18

图 19

在U-Boot目录下执行如下命令，更新defconfig文件。

Host# make savedefconfig

Host# mv defconfig configs/rk3506_defconfig

图 20

编译U-Boot

在LinuxSDK源码目录下执行如下命令，配置编译选项，并单独编译U-Boot。

Host# ./build.sh uboot

图 21

图 22

备注：U-Boot编译会将"rkbin/bin/rk35/"目录下的bl31固件一起编译。编译后生成U-Boot SPL镜像rk3506_spl_loader_v1.04.110.bin、rk3506_idblock_v1.04.110.img和U-Boot镜像uboot.img。

替换U-Boot

替换U-Boot SPL

我司已提供SPL镜像rk3506_spl_loader_v1.04.110.bin和rk3506_idblock_v1.04.110.img文件，位于产品资料“4-软件资料\Linux\U-Boot\image\u-boot-2017.09-[版本号]-[Git系列号]\”目录下。

其中rk3506_idblock_v1.04.110.img文件可通过评估板文件系统固化至系统启动卡或eMMC。rk3506_spl_loader_v1.04.110.bin文件仅支持通过瑞芯微开发工具RKDevTool固化至NAND FLASH或eMMC。

备注：通过命令行替换方式暂未支持固化SPL镜像至NAND FLASH。通过瑞芯微开发工具RKDevTool替换方式不支持固化SPL镜像至系统启动卡。

通过命令行替换

请从系统启动卡或eMMC启动系统，将SPL镜像rk3506_idblock_v1.04.110.img文件拷贝到评估板root目录下，执行如下命令固化至系统启动卡或eMMC。

备注：系统启动卡与eMMC均为同一个设备节点"/dev/mmcblk0"。

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

Target# reboot

图 23

通过瑞芯微开发工具替换

请确保评估板Micro SD卡槽未插入Micro SD卡，并使用Type-C线将评估板USB2.0 OTG接口连接至PC机USB接口。

备注：在进行本次操作前，需确保NAND FLASH或eMMC已固化完整系统镜像。

请参考《Linux系统固化手册》文档安装瑞芯微开发工具RKDevTool。将SPL镜像rk3506_spl_loader_v1.04.110.bin文件拷贝至Windows非中文工作目录下。本次以固化至NAND FLASH为例，固化至eMMC操作方法类似。

打开瑞芯微开发工具，点击选择待替换的SPL镜像rk3506_spl_loader_v1.04.110.bin，并勾选对应选项。

图 24

长按评估板的USER1(KEY3)按键，将评估板上电启动，等待瑞芯微开发工具提示“发现一个LOADER设备”后松开USER1(KEY3)按键。

图 25

点击“设备分区表”，在弹出的询问窗口中点击“是(Y)”。

图 26

图 27

点击“确定”完成分区表更新。

图 28

点击“执行”按钮，固化镜像，固化完成后评估板不会自动重启，依然处于LOADER模式，将评估板重启即可生效。

图 29

替换U-Boot镜像

我司已提供U-Boot镜像uboot.img文件，位于产品资料“4-软件资料\Linux\U-Boot\image\u-boot-2017.09-[版本号]-[Git系列号]\”目录下。

其中uboot.img文件可通过评估板文件系统固化至系统启动卡或eMMC。亦可通过瑞芯微开发工具RKDevTool固化至NAND FLASH或eMMC。

备注：通过命令行替换方式暂未支持固化U-Boot镜像至NAND FLASH。通过瑞芯微开发工具RKDevTool替换方式不支持固化U-Boot镜像至系统启动卡。

通过命令行替换

请从系统启动卡或eMMC启动系统，请将U-Boot镜像uboot.img文件拷贝至评估板root目录下，执行如下命令将其固化至系统启动卡或eMMC。

备注：系统启动卡与eMMC均为同一个设备节点"/dev/mmcblk0p1"。

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

Target# reboot

图 30

通过瑞芯微开发工具替换

请确保评估板Micro SD卡槽未插入Micro SD卡，并使用Type-C线将评估板USB2.0 OTG接口连接至PC机USB接口。

备注：在进行本次操作前，需确保NAND FLASH或eMMC已固化完整系统镜像。

请参考《Linux系统固化手册》文档安装瑞芯微开发工具RKDevTool。将U-Boot镜像uboot.img文件拷贝至Windows非中文工作目录下。本次以固化至NAND FLASH为例，固化至eMMC操作方法类似。

打开瑞芯微开发工具，点击选择待替换的U-Boot镜像uboot.img，并勾选对应选项。

图 31

长按评估板的USER1(KEY3)按键，将评估板上电启动，等待瑞芯微开发工具提示“发现一个LOADER设备”后松开USER1(KEY3)按键。

图 32

点击“设备分区表”，在弹出的询问窗口中点击“是(Y)”。

图 33

图 34

点击“确定”完成分区表更新。

图 35

点击“执行”按钮，固化镜像，固化完成后评估板会自动重启，等待评估板重启进入系统后，瑞芯微开发工具提示“发现一个ADB设备”即可生效。

图 36

Kernel开发

Kernel配置

设备树配置

请参考“配置编译设备树文件”章节配置设备树文件。

Linux内核选项配置

请参考“配置内核选项”章节配置内核选项。

编译Kernel

在LinuxSDK源码目录下执行如下命令，配置编译选项，单独编译Linux内核。

Host# ./build.sh kernel

图 37

图 38

替换Kernel镜像

我司已提供Linux内核镜像文件，位于产品资料“4-软件资料\Linux\Kernel\image\linux-6.1.99-[版本号]-[Git系列号]\”目录下。

其中boot-nand.img文件可通过评估板文件系统固化至NAND FLASH或系统启动卡。亦可通过瑞芯微开发工具RKDevTool固化至NAND FLASH。

boot-emmc.img文件可通过评估板文件系统固化至eMMC。亦可通过瑞芯微开发工具RKDevTool固化至eMMC。

备注：通过瑞芯微开发工具RKDevTool替换方式不支持固化Linux内核镜像至系统启动卡。

通过命令行替换

请将Linux内核镜像拷贝至评估板root目录下（镜像名称请以实际情况为准），执行如下命令固化至NAND FLASH。如需固化至系统启动卡或eMMC，请将命令中的"mtdblock4"替换为"mmcblk0p3"。

Target# dd if=boot.img of=/dev/mtdblock4 conv=fsync

Target# reboot

图 39

通过瑞芯微开发工具替换

请确保评估板Micro SD卡槽未插入Micro SD卡，并使用Type-C线将评估板USB2.0 OTG接口连接至PC机USB接口。

备注：执行本操作前，需确保NAND FLASH或eMMC中已固化完整系统镜像。

请参考《Linux系统固化手册》文档安装瑞芯微开发工具RKDevTool。将Linux内核镜像文件拷贝至Windows非中文工作目录下。本次以固化至NAND FLASH为例，固化至eMMC操作方法类似。

打开瑞芯微开发工具，点击选择待替换的Linux内核镜像boot.img，并勾选对应选项。

图 40

长按评估板的USER1(KEY3)按键，将评估板上电启动，等待瑞芯微开发工具提示“发现一个LOADER设备”后松开USER1(KEY3)按键。

图 41

点击“设备分区表”，在弹出的询问窗口中点击“是(Y)”。

图 42

图 43

点击“确定”完成分区表更新。

图 44

点击“执行”按钮，固化镜像，固化完成后评估板会自动重启，等待评估板重启进入系统后，瑞芯微开发工具提示“发现一个ADB设备”即可生效。

图 45

Rootfs开发

Rootfs源码说明

Rootfs（根文件系统）是Linux内核启动后挂载的第一个文件系统，它包含了Linux系统启动和运行所必需的所有文件和目录。我司的根文件系统基于LinuxSDK源码的buildroot进行编译开发。

图 46

Rootfs配置

请参考“配置Buildroot”章节，并根据评估板系统镜像存储介质软链接buildroot目录下的configs文件。

编译Rootfs

如需将系统镜像的存储介质从NAND FLASH切换到eMMC/SD（或从eMMC/SD切换到NAND FLASH），需要执行如下命令清理文件系统再执行编译命令。

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

Host# ./build.sh clean-rootfs

图 47

配置好Rootfs后，在LinuxSDK源码目录下执行如下命令，配置编译选项，单独编译文件系统。

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

图 48

图 49

替换Rootfs镜像

我司已提供文件系统镜像文件，位于产品资料“4-软件资料\Linux\Filesystem\image\buildroot-2024.02-[版本号]-[Git系列号]\”目录下。

其中rootfs-nand.img文件可通过瑞芯微开发工具RKDevTool固化至NAND FLASH。rootfs-emmc.img文件可通过瑞芯微开发工具RKDevTool固化至eMMC。

备注：根文件系统暂不支持通过命令行替换的方式固化Rootfs镜像，仅支持通过瑞芯微开发工具替换。执行本操作前需确保NAND FLASH或eMMC已固化完整系统镜像。

请确保评估板Micro SD卡槽未插入Micro SD卡，并使用Type-C线将评估板USB2.0 OTG接口连接至PC机USB接口。参考《Linux系统固化手册》文档安装瑞芯微开发工具RKDevTool。将Rootfs镜像rootfs-nand.img文件拷贝至Windows非中文工作目录下。本次以固化至NAND FLASH为例，固化至eMMC操作方法类似。

打开瑞芯微开发工具，点击选择待替换的Rootfs镜像rootfs-nand.img，并勾选对应选项。

图 50

长按评估板的USER1(KEY3)按键，将评估板上电启动，待瑞芯微开发工具提示“发现一个LOADER设备”后松开USER1(KEY3)按键。

图 51

点击“设备分区表”，在弹出的询问窗口中点击“是(Y)”。

图 52

图 53

点击“确定”完成分区表更新。

图 54

点击“执行”按钮，固化镜像，固化完成后评估板会自动重启，等待评估板重启进入系统后，瑞芯微开发工具提示“发现一个ADB设备”即可生效。

图 55

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