NanoPC-T3/zh

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介绍

Overview
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  • NanoPC-T3是友善之臂专门针对企业用户而设计,它采用三星八核Cortex -A53架构的S5P6818处理器,NanoPC-T3与NanoPC-T2相比,除CPU更强劲,接口和布局完全与NanoPC-T2相同。NanoPC-T3动态运行主频400M-1.4GHz, NanoPC-T3配备了8GB的eMMC、音频接口、视频输入/输出接口等;并且集成了WiFi和蓝牙,增加千兆以太网和电源管理功能,板载陶瓷天线,带串口调试功能。为适应工业客户需要,NanoPC-T3加装了标配的散热片,以解决芯片发热问题。
  • NanoPC-T3带两路视频输入,支持DVP 摄像头及MIPI-CSI摄像头,并且带四路视频输出,分别为HDMI 1.4A接口、LVDS接口、并行RGB-LCD接口、MIPI-DSI接口。并且支持RTC,板载备份电池接口,引出四个USB接口(其中两个是标准A型接口, 另外两个是2.54mm排针)等。
  • NanoPC-T3流畅运行Android5.1、Debian、UbuntuCore+Qt等系统,内核驱动源码完全开源,接口丰富,系统集成完善,是企业用户首选主控板。

资源特性

  • CPU: S5P6818, 动态运行主频400Mhz--1.4GHz
  • PMU 电源管理:AXP228,支持软件关机和睡眠唤醒等
  • DDR3 RAM: 1GB
  • SD: 标准SD卡槽一个
  • 网口: 千兆以太网接口(RTL8211E),板载唯一MAC地址芯片
  • Wireless:802.11 b/g/n
  • Bluetooth:4.0 dual mode
  • 天线: Wi-Fi和蓝牙共用, 板载陶瓷天线, 同时提供IPX接口
  • eMMC:8GB
  • 视频输入:DVP Camera/MIPI-CSI(双摄像头口)
  • 视频输出:HDMI/LVDS/并行RGB-LCD/MIPI-DSI(四个视频输出接口)
  • 音频:3.5mm耳机座/Via HDMI
  • 麦克风: 板载麦克风
  • USB Host: 4 x USB 2.0 Host , 其中两个是标准A型接口, 另外两个是2.54mm排针
  • Micro USB: 1 x USB 2.0 Client
  • LCD接口: 45pin, 0.5mm间距FPC贴片座,支持全彩TFT LCD (RGB:8-8-8)
  • HDMI: HDMI 1.4a, Type A型口,1080P高清显示
  • DVP Camera接口: 24pin, 0.5mm间距,FPC贴片竖座
  • GPIO扩展接口: 30 Pin2.54mm排针, 包含4个UART, 1路I2C, 1路SPI, 3路PWM,9个GPIO
  • 调试串口:4Pin,2.5mm间距白色座子
  • 按键:K1(电源按键),Reset,
  • LED:一个电源指示LED, 两个GPIO控制的LED
  • 其他: K1(电源按键),Reset, GPIO控制的LED均通过2.54mm排针引出, CPU温控电阻
  • RTC: 支持RTC, 板上有备份电池接口
  • PCB Size:100 x 60mm,6层,沉金工艺
  • 散热片螺丝孔:能加螺丝固定的散热片
  • 供电: DC 5V/2A
  • 温度工作范围:零下40摄氏度到80摄氏度
  • OS/Software: u-boot, Android5.1, Debian8

接口布局和尺寸

接口布局

NanoPC-T3接口布局
  • 30Pin GPIO管脚定义
Pin# Name Pin# Name
1 SYS_3.3V 2 DGND
3 UART2_TX/GPIOD20 4 UART2_RX/GPIOD16
5 I2C0_SCL 6 I2C0_SDA
7 SPI0_MOSI/GPIOC31 8 SPI0_MISO/GPIOD0
9 SPI0_CLK/GPIOC29 10 SPI0_CS/GPIOC30
11 UART3_TX/GPIOD21 12 UART3_RX/GPIOD17
13 UART4_TX/GPIOB29 14 UART4_RX/GPIOB28
15 UART5_TX/GPIOB31 16 UART5_RX/GPIOB30
17 GPIOC4 18 GPIOC7
19 GPIOC8 20 GPIOC24
21 GPIOC28 22 GPIOB26
23 GPIOD1/PWM0 24 GPIOD8/PPM
25 GPIOC13/PWM1 26 AliveGPIO3
27 GPIOC14/PWM2 28 AliveGPIO5
29 VDD_5V 30 DGND
  • 20Pin LVDS接口定义
Pin# Name Pin# Name
1 SYS_3.3V 2 SYS_3.3V
3 GPIOC16 4 GPIOB18
5 DGND 6 DGND
7 LVDS_D0- 8 LVDS_D0+
9 LVDS_D1- 10 LVDS_D1+
11 LVDS_D2- 12 LVDS_D2+
13 DGND 14 DGND
15 LVDS_CLK- 16 LVDS_CLK+
17 LVDS_D3- 18 LVDS_D3+
19 I2C2_SCL 20 I2C2_SDA
  • DVP Camera接口定义
Pin# Name
1, 2 SYS_3.3V
7,9,13,15,24 DGND
3 I2C0_SCL
4 I2C0_SDA
5 GPIOB14
6 GPIOB16
8,10 NC
11 VSYNC
12 HREF
14 PCLK
16-23 Data bit7-0
  • RGB LCD IF 管脚定义
Pin# Name Description
1, 2 VDD_5V 5V输出, 可以给LCD模组供电
11,20,29, 37,38,39,40, 45 DGND 参考地, 0电位
3-10 Blue LSB to MSB RGB的蓝色信号
12-19 Green LSB to MSB RGB的绿色信号
21-28 Red LSB to MSB RGB的红色信号
30 GPIOB25 普通GPIO, 用户可控制
31 GPIOC15 一线协议信号, 以实现LCD型号识别,

背光控制和电阻触摸的功能. 系统已占用, 用户不可重新设置.

32 XnRSTOUT Form CPU 系统复位时向外输出低电平
33 VDEN 指示RGB信号有效的信号
34 VSYNC 场信号
35 HSYNC 行信号
36 LCDCLK LCD频率, Pixel frequency
41 I2C2_SCL I2C2的时钟信号, 用来传输电容屏触摸数据
42 I2C2_SDA I2C2的数据信号, 用来传输电容屏触摸数据
43 GPIOC16 电容触摸中断信号, 配合I2C2使用
44 NC 没有任何连接
  • MIPI-DSI接口定义
Pin# Name
1, 2, 3 VDD_5V
4 DGND
5 I2C2_SDA
6 I2C2_SCL
7 DGND
8 GPIOC0
9 DGND
10 GPIOC1
11 DGND
12 GPIOA28
13 nRESETOUT
14, 15 DGND
16 MIPIDSI_DN3
17 MIPIDSI_DP3
18 DGND
19 MIPIDSI_DN2
20 MIPIDSI_DP2
21 DGND
22 MIPIDSI_DN1
23 MIPIDSI_DP1
24 DGND
25 MIPIDSI_DN0
26 MIPIDSI_DP0
27 DGND
28 MIPIDSI_DNCLK
29 MIPIDSI_DPCLK
30 DGND
  • MIPI-CSI接口定义
Pin# Name
1, 2 SYS_3.3V
3 DGND
4 I2C0_SDA
5 I2C0_SCL
6 DGND
7 SPI2_MOSI/GPIOC12
8 SPI2_MISO/GPIOC11
9 SPI2_CS/GPIOC10
10 SPI2_CLK/GPIOC9
11 DGND
12 GPIOB9
13 GPIOC2
14, 15 DGND
16 MIPICSI_DN3
17 MIPICSI_DP3
18 DGND
19 MIPICSI_DN2
20 MIPICSI_DP2
21 DGND
22 MIPICSI_DN1
23 MIPICSI_DP1
24 DGND
25 MIPICSI_DN0
26 MIPICSI_DP0
27 DGND
28 MIPICSI_DNCLK
29 MIPICSI_DPCLK
30 DGND
说明
  1. SYS_3.3V: 3.3V电源输出
  2. VDD_5V: 5V电源输出
  3. 更详细的信息请查看原理图:NanoPC-T3 Schematic

机械尺寸

NanoPC-T3 Dimensions

详细尺寸: NanoPC-T3-Dimensions(dxf)
  • 电源接口
  • DC电源座子, 适合DC4.0*1.7mm电源插头, 电压范围:4.7~5.6V
DC-023.png

硬件设计注意事项

EEPROM

  • 因为板上的集成了带MAC地址的EEPROM, 型号为24AA025E48T-I/OT, 接在I2C0上, 设备地址为0x51, 所以有些型号的EEPROM不能接在I2C0上, 否则会地址冲突.
  • 不能接在I2C0上的EEPROM: 24C04, 24C08, 24C16, 可以接在I2C0上的EEPROM:24C01, 24C02, 24C256
  • 关于EEPROM地址问题, 请看 http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/CAT24C01-D.PDF

快速入门

准备工作

要开启你的NanoPC-T3新玩具,请先准备好以下硬件

  • NanoPC-T3主板
  • 大SD卡/: Class10或以上的 8GB SDHC卡
  • 一个DC接口的外接电源,要求输出为5V/2A
  • 一台支持HDMI输入的显示器或者电视(或选购LCD配件)
  • 一套USB键盘鼠标,同时连接还需要USB HUB (或选购串口转接板,要PC上进行操作)
  • 一台电脑,需要联网,建议使用Ubuntu 14.04 64位系统

制作一张带运行系统的SD卡

快速从SD卡启动NanoPC-T3

首先访问此处的下载地址下载需要的固件文件:

  • 您需要准备一张4G或以上容量的SDHC卡,该卡的已有数据将会被破坏,因此请先对SD卡上的数据进行备份。
使用LCD或HDMI作来输出的用户,使用以下固件:
s5p6818-debian-sd4g-YYYYMMDD.img Debian系统固件
s5p6818-android-sd4g-YYYYMMDD.img Android系统固件
s5p6818-ubuntu-core-qte-sd4g-YYYYMMDD.img Ubuntu Core + QT系统固件
烧写工具:
win32diskimager.rar Windows平台下的烧写工具,Linux系统可以用dd命令
  • 将固件和烧写工具分别解压,在Windows下插入SD卡(限4G及以上的卡),以管理员身份运行 win32diskimager 工具, 在win32diskimager工具的界面上, 选择你的SD卡盘符,选择你要烧写的系统固件,点击 Write 按钮烧写即可。
  • 当制作完成 SD 卡后,拔出 SD 卡插入 NanoPC-T3 的 BOOT 卡槽,按住靠网口位置的boot按键上电启动(注意,这里需要 5V/2A 的供电),你可以看到板上PWR灯常亮,LED1心跳闪烁,LED2不亮,这时你已经成功启动NanoPC-T3。

烧写系统到NanoPC-T3的eMMC

  • 下载eflasher固件

固件文件名为:s5p6818-eflasher-sd8g-xxx-full.img.7z
这个固件包含了一个可用SD卡启动的微型Ubuntu core系统,以及最新版本的 Debian, Android5, Android4.4和Ubuntu core 系统映象文件;
将 s5p4418-eflasher-sd8g-xxx-full.img.7z 下载到电脑上,另外还需要下载Windows下的烧写工具: win32diskimager.rar;

  • 用eflasher固件制作SD启动卡

将固件用7z软件解压,得到.img结尾的文件,在Windows下插入SDHC卡(限4G及以上的卡),以管理员身份运行Win32DiskImager,选择 Image File载入固件,选择你的SD卡盘符,点 Write 即开始写Image到SD卡;
如果你的电脑用的是Linux系统,你也可以用 dd 命令将解压后得到的 .img 文件直接写入SD卡完成启动卡的制作;

  • 烧写系统到eMMC

将制作好的SD卡插入NanoPC-T3,连接HDMI或LCD, 按住网口旁边标住有boot的按键,拨动电源开关,启动开发板后会看到系统选择,选择你需要烧写到eMMC的系统即可。
NanoPC-T3-eMMC

在Linux Desktop下通过脚本制作

  • 1) 将SD卡插入Ubuntu的电脑,用以下命令查看你的SD卡设备名
dmesg | tail

当dmesg输出类拟信息 sdc: sdc1 sdc2时,则表示SD卡对应的设备名为 /dev/sdc,也通过用命令cat /proc/partitions来查看。

  • 2) 下载Linux下的制作脚本
git clone https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_s5p6818.git
cd sd-fuse_s5p6818
  • 3) 以下是制作启动Android的SD卡的方法
su
./fusing.sh /dev/sdx

(注:/dev/sdx请替换为实际的SD卡设备文件名)
制作包中未包含Android和Debian的烧写文件,第一次使用时会提示需要下载,输入Y下载,N或10秒未输入则取消。

  • 4) 以下是制作启动Debian的SD卡的方法
./fusing.sh /dev/sdx debian

NanoPC-T3 扩展TF卡分区

  • Debian/Ubuntu系统在启动的时候,会自动扩展SD卡分区,第一次开机时自动扩展分区和根文件系统。
  • Android扩展分区,要在pc上执行下列操作:
sudo umount /dev/sdx?
sudo parted /dev/sdx unit % resizepart 4 100 resizepart 7 100 unit MB print
sudo resize2fs -f /dev/sdx7

(注:/dev/sdx请替换为实际的SD卡设备文件名)

关于LCD/HDMI分辨率

系统启动时uboot会自动识别LCD,成功则会设置为该LCD的显示分辨率,失败则缺省会设置为HDMI 720P模式。
如果要修改LCD的显示分辨率,可以直接修改内核中的文件 arch/arm/plat-s5p6818/nanopi3/lcds.c , 然后重新编译内核并更新即可。
对于HDMI的显示模式,Android则是会通过EDID获得HDMI设备如电视机所支持的显示模式,然后自动选择一个合适的分辨率。如果使用的是Debian,则缺省是720P,可通过修改内核配置来切换为1080P。

在电脑上修改SD卡上的系统

如果你想在运行系统之前,先对系统做一些修改,可以参看本节内容,否则可以跳过本节。
将制作好SD卡插入一台运行Linux的电脑,可以挂载SD卡上的boot和rootfs等分区,对分区内容进行修改,通过在以下情况下你需要进行这些操作:
1) 你想更改Kernel Command Line参数,则可以通过sd-fuse_s5p6818/tools目录下的fw_setenv工具来操作。
查看当前的Command Line:

cd sd-fuse_s5p6818/tools
./fw_printenv /dev/sdc | grep bootargs

目前的Android 5.1.1_r6启用了SELinux,缺省模式是enforcing,你可以通过Command Line来修改它,例如:

./fw_setenv /dev/sdc bootargs XXX androidboot.selinux=permissive

即可修改为permissive模式,其中上面的XXX需要替换成原来的bootargs值。

2) 更新内核
新版本的uboot在启动时如果识别到LCD,将读取SD卡boot分区的uImage,否则将读取uImage.hdmi。
对于Android来说是同一个文件,因此直接使用新编译的uImage来替换SD卡boot分区下的文件即可。
对于Debian来说,这2个文件是不相同的,使用新编译的支持LCD的uImage直接替换SD卡boot分区的文件,如果是支持HDMI的内核,则替换uImage.hdmi。

运行Android或Debian

  • 将制作好SD卡插入NanoPC-T3,连接HDMI,按住靠近网口的boot按键,最后接电源(5V 2A)拨动开关,NanoPC-T3会从SD卡启动。你可以看到板上PWR灯常亮,LED1灯闪烁,这说明系统已经开始启动了,同时电视上也将能看到系统启动的画面。

1)要在电视上进行操作,你需要连接USB鼠标和键盘;如果你选购了LCD配件,则可以直接使用LCD上面的触摸屏进行操作。
2)如果您需要进行内核开发,你最好选购一个串口配件,连接了串口,则可以通过终端对NanoPC-T3进行操作。

  • 以下是串口的接法。接上串口,即可调试:

PSU-ONECOM02

  • 如果提示输入密码,Debian的root用户的默认密码是两个字母fa。

Debian系统的使用

连接有线网络

  • NanoPC-T3支持千兆网络,Debian或者Android系统在启动前,只要接上网线,系统启动后则会自动分配IP地址,不需要额外去配置。

连接无线网络

用vi或在图形界面下用gedit编辑文件 /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf, 在文件末尾填入路由器信息如下所示:

network={
        ssid="YourWiFiESSID"
        psk="YourWiFiPassword"
}

其中,YourWiFiESSID和YourWiFiPassword请替换成你要连接的无线AP名称和密码。
保存退出后,执行以下命令即可连接WiFi:

ifdown wlan0
ifup wlan0

如果你的WiFi密码中有特殊字符,或者你不希望明文存放密码,你可以使用wpa_passphrase命令为WiFi密码生成一个密钥(psk),用密钥来代替密码 ,在命令行下,可输入以下命令生成密钥:

wpa_passphrase YourWiFiESSID

在提示输入密码时,输入你的WiFi密码,再打开 /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf 文件你会发现密钥已经被更新,你可以删除明文的密码了。

如果你的WiFi当前处于无线热点模式,你需要先退出该模式方可连接到路由器,使用以下命令退出无线热点模式:

su
turn-wifi-into-apmode no

配置Wi-Fi无线热点

可以通过以下命令,将Wi-Fi切换至无线热点模式:

turn-wifi-into-apmode yes

按提示重启即可,默认的热点名称为 nanopi2-wifiap,密码为123456789。

现在,你可以在电脑上搜索并连接nanopi2-wifiap这个无线热点,连接成功后,可以通过ssh到192.168.8.1这个地址来登录NanoPC-T3:

ssh root@192.168.8.1

在提示输入密码时,输入预设的密码fa,即可登入。

为了保证ssh的流畅,我们用以下命令关闭wifi的省电模式:

iwconfig wlan0 power off

WiFi工作模式可通过以下命令查询:

cat /sys/module/bcmdhd/parameters/op_mode

输出为数字2则表示当前处于无线热点模式,要切换回普通的Station模式,输入如下命令:

turn-wifi-into-apmode no

使用蓝牙传输文件

以传输文件到手机为例进行说明,首先,将你的手机蓝牙设置为可侦测状态,然后执行以下命令开始蓝牙搜索:

hcitool scan


搜索到设备时,结果举例如下:
Scanning ...
38:BC:1A:B1:7E:DD MEIZU MX4

这表示搜索到一台名为MEIZU MX4的手机,我们记下手机名称前面的MAC地址,然后用sdptool命令查看该手机支持的蓝牙服务:

sdptool browse 38:BC:1A:B1:7E:DD

注:上述命令中的MAC地址请替换成手机实际的

这个命令会详细列出手机蓝牙所支持的协议,我们需要关心的是一个名为 OBEX Object Push 的文件传输服务,以MEIZU MX4手机为例,其显示结果如下所示:
Service Name: OBEX Object Push
Service RecHandle: 0x1000b
Service Class ID List:
"OBEX Object Push" (0x1105)
Protocol Descriptor List:
"L2CAP" (0x0100)
"RFCOMM" (0x0003)
Channel: 25
"OBEX" (0x0008)
Profile Descriptor List:
"OBEX Object Push" (0x1105)
Version: 0x0100

从上面的信息可以看到,这个手机的OBEX Object Push服务的所用的频道是25, 我们需要将它传递给ussp-push命令,最后发起文件传输请求的命令如下:

ussp-push 38:BC:1A:B1:7E:DD@25 example.jpg example.jpg

注:上述命令中的MAC地址、频道和文件名请替换成实际的

执行上述命令后,请留意手机屏幕,正常情况下手机会弹出配对和接收文件的提示,确定后就开始文件传輪了。

蓝牙常见问题:
1) 开发板上找不到蓝牙设备, 可尝试用以下命令开启蓝牙:

rfkill unblock 0

2) 提示找不到相关命令,可尝试用以下命令安装相关软件:

apt-get install bluetooth bluez obexftp openobex-apps python-gobject ussp-push

安装Debian软件包

我们提供的是标准的Debian jessie系统,你可以使用apt-get等命令来安装软件包,如果板子是首次运行,需要先用以下命令更新软件包列表:

apt-get update

然后就可以安装软件包了,例如要安装ftp服务器,使用以下命令:

apt-get install vsftpd

如果软件包下载速度不理想,你可以编辑 /etc/apt/sources.list 更换一个更快的源服务器,这个网址[1]有一份完整的源镜像服务器列表,注意要选用一个带armhf架构的。

Debian系统HDMI或者3.5mm音频设备输出声音

NanoPC-T3 Debian系统默认接HDMI或者3.5mm耳机座没有输出声音,因为系统缺省没安装声音部分的安装包。如希望HDMI或者3.5mm耳机座接音频设备输出声音,需要给系统安装上缺省的alsa包。

  •  首先,保证你的板子刷的是最新Debian固件,并且能连外网;
  •  启动板子后,执行以下步骤安装alsa包:
apt-get update
apt-get install libasound2
apt-get install alsa-base
apt-get install alsa-utils
  • 安装好需要的库后,拷贝一首 .wav 格式的音乐到NanoPC-T3上,NanoPi T3接上耳机或扬声器,播放音乐( Debian系统默认从3.5mm耳机座输出声音):
aplay music.wav
  • Debian系统默认从3.5mm耳机座输出声音,想从HDMI输出需要修改文件系统上的配置文件/etc/asound.conf如下:
pcm.!default {
    type hw
    card 1
    device 0}
 
ctl.!default {
    type hw
    card 1}

card 0代表3.5mm耳机孔,card 1代表HDMI音频。设置完成后需要重启系统HDMI即可输出声音。

如何编译系统

安装交叉编译器

首先下载并解压编译器:

git clone https://github.com/friendlyarm/prebuilts.git
sudo mkdir -p /opt/FriendlyARM/toolchain
sudo tar xf prebuilts/gcc-x64/arm-cortexa9-linux-gnueabihf-4.9.3.tar.xz -C /opt/FriendlyARM/toolchain/

然后将编译器的路径加入到PATH中,用vi编辑vi ~/.bashrc,在末尾加入以下内容:

export PATH=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3/bin:$PATH
export GCC_COLORS=auto

执行一下~/.bashrc脚本让设置立即在当前shell窗口中生效,注意"."后面有个空格:

. ~/.bashrc

这个编译器是64位的,不能在32位的Linux系统上运行,安装完成后,你可以快速的验证是否安装成功:

arm-linux-gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=arm-linux-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3/libexec/gcc/arm-cortexa9-linux-gnueabihf/4.9.3/lto-wrapper
Target: arm-cortexa9-linux-gnueabihf
Configured with: /work/toolchain/build/src/gcc-4.9.3/configure --build=x86_64-build_pc-linux-gnu
--host=x86_64-build_pc-linux-gnu --target=arm-cortexa9-linux-gnueabihf --prefix=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3
--with-sysroot=/opt/FriendlyARM/toolchain/4.9.3/arm-cortexa9-linux-gnueabihf/sys-root --enable-languages=c,c++
--with-arch=armv7-a --with-tune=cortex-a9 --with-fpu=vfpv3 --with-float=hard
...
Thread model: posix
gcc version 4.9.3 (ctng-1.21.0-229g-FA)

编译U-Boot

下载U-Boot源代码并编译,注意分支是nanopi2-lollipop-mr1:

git clone https://github.com/friendlyarm/uboot_nanopi2.git
cd uboot_nanopi2
git checkout nanopi2-lollipop-mr1
make s5p6818_nanopi3_config
make CROSS_COMPILE=arm-linux-

编译成功结束后您将获得u-boot.bin,您可以通过fastboot来更新正在运行的NanoPC-T3板上SD的U-Boot,方法如下:
1) 在电脑上先用命令 sudo apt-get install android-tools-fastboot 安装 fastboot 工具;
2) 用串口配件连接NanoPC-T3和电脑,在上电启动的2秒内,在串口终端上按下回车,进入 u-boot 的命令行模式;
3) 在u-boot 命令行模式下输入命令 fastboot 回车,进入 fastboot 模式;
4) 用microUSB线连接NanoPC-T3和电脑,在电脑上输入以下命令烧写u-boot.bin:

fastboot flash bootloader u-boot.bin


注意:您不能直接使用dd来更新SD卡,否则有可能会导致无法正常启动。

准备mkimage

编译内核需要用到U-Boot中的工具mkimage,因此,在编译内核uImage前,您需要保证您的主机环境可以成功运行它。
你可以直接使用命令 sudo apt-get install u-boot-tools 来安装,也可以自己编译并安装:

cd uboot_nanopi2
make CROSS_COMPILE=arm-linux- tools
sudo mkdir -p /usr/local/sbin && sudo cp -v tools/mkimage /usr/local/sbin

编译Linux kernel

编译内核

  • 下载内核源代码
git clone https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git
cd linux-3.4.y
git checkout nanopi2-lollipop-mr1

NanoPC-T3内核所属的分支是nanopi2-lollipop-mr1,在开始编译前先切换分支。

  • 编译Android内核
make nanopi3_android_defconfig
touch .scmversion
make uImage
  • 编译Debian内核
make nanopi3_linux_defconfig
touch .scmversion
make uImage

编译成功结束后,新生成的内核烧写文件为 arch/arm/boot/uImage,此内核支持HDMI 720p输出,用于替换掉SD卡boot分区下的uImage.hdmi。
如果要支持HDMI 1080p,则需要修改内核配置:

touch .scmversion
make nanopi3_linux_defconfig
make menuconfig
  Device Drivers -->
    Graphics support -->
      Nexell Graphics -->
        [ ] LCD
        [*] HDMI
        (0)   Display In  [0=Display 0, 1=Display 1]
              Resolution (1920 * 1080p)  --->
make uImage

启用LCD,同时取消HDMI,然后退出并保存配置,编译后即可获得支持LCD显示的uImage,用于替换SD卡boot分区下的uImage。

  • 编译Ubuntu Core内核

本部分的编译方法和编译Debian内核是相似的,只需要使用不同的2个内核配置即可。
LCD 输出:

make nanopi3_core-qt_defconfig

HDMI输出:

make nanopi3_core-qt_hdmi_defconfig

选择自己需要的内核配置后,使用以下命令即可编译生成uImage。

touch .scmversion
make uImage

如何使用新编译的内核

  • 更新SD卡上的内核

如果您是使用SD卡启动Android,则在PC上复制为Android编译的uImage到SD卡的boot分区(即分区1,设备是/dev/sdX1)即可。
如果您是使用SD卡启动Debian系统,则需要编译好用于HDMI的uImage后替换SD卡boot分区下的uImage.hdmi,然后编译用于LCD的uImage并替换SD卡boot分区下的uImage。

  • 更新eMMC上Android的内核

如果只想单独更新eMMC上的内核来测试,则需要先正常启动板,然后mount eMMC的boot分区,使用新编译的uImage来替换原有文件,完成后reboot即可。
从eMMC启动时可通过以下方法来更新内核:
1) 启动完成后,需要手动mount eMMC的boot分区(设备是/dev/mmcblk0p1), 可通过串口在板上操作:

su
mount -t ext4 /dev/block/mmcblk0p1 /mnt/media_rw/sdcard1/

2) 连接USB,在PC端Ubuntu下使用adb push命令复制新编译的uImage到已mount的boot分区下;

adb push uImage /mnt/media_rw/sdcard1/

3) 也可以将编译好的内核复制到SD卡或U盘,然后在板上复制到boot分区下;
4) 更新完成后,输入 reboot 命令重启即可,注意不要直接断电或按Reset键,否则可能会损坏文件。

  • 更新eMMC上Debian的内核

从eMMC启动时可通过以下方法来更新内核:
1) 启动完成后,系统通常会自动mount eMMC的boot分区(设备是/dev/mmcblk0p1), 可输入命令mount来查看;
2) 连接网络,使用scp/ftp等方式复制新编译的uImage并替换boot分区下的文件,如果是用于HDMI的内核,则替换uImage.hdmi;
3) 也可以将编译好的内核复制到SD卡或U盘,然后在板止复制到boot分区下;
4) 更新完成后,输入 reboot 命令重启即可,注意不要直接断电或按Reset键,否则可能会损坏文件.

  • 使用新的内核来生成boot.img

如果要生成直接烧写eMMC的文件,则需要使用新编译的内核来生成boot.img,然后复制到烧写用的SD卡即可直接烧写到eMMC.
对于Android,将新的uImage复制Android源码的device/friendly-arm/nanopi3/boot/ 下,然后编译Android即可获得新的boot.img .
对于Debian, 则需要使用按以下方法来生成boot.img :
1) 下载debian_nanopi2

git clone https://github.com/friendlyarm/debian_nanopi2.git

2) 复制用于HDMI的uImage到debian_nanopi2/boot/uImage.hdmi, 复制用于LCD的 uImage到debian_nanopi2/boot/uImage ;
3) 生成Debian的 boot.img

cd debian_nanopi2
mkdir rootfs
./build.sh

新的 boot.img 在 debian_nanopi2/sd-fuse_nanopi2/debian 下.
其中命令"mkdir rootfs"只是创建一个空的目录使得build.sh可以运行,因此生成的其它文件比如rootfs.img不能使用。

编译内核模块

Android包含内核模块,位于system分区的 /lib/modules/ 下,如果您有新的内核模块或者内核配置有变化,则需要重新编译。
首先编译内核源代码中的模块:

cd linux-3.4.y
make CROSS_COMPILE=arm-linux- modules

另外有2个内核模块的源代码位于Android源代码中,可使用以下命令来编译:

cd /opt/FriendlyARM/s5p6818/android
./vendor/friendly-arm/build/common/build-modules.sh

其中 “/opt/FriendlyARM/s5p6818/android” 是指Android源代码的TOP目录,使用参数“-h”可查看帮助。
编译成功结束后,会显示生成的内核模块。

编译Android

  • 搭建编译环境

搭建编译Android的环境建议使用64位的Ubuntu 14.04,安装需要的包即可。

sudo apt-get install bison g++-multilib git gperf libxml2-utils make python-networkx zip
sudo apt-get install flex libncurses5-dev zlib1g-dev gawk minicom

更多说明可查看 https://source.android.com/source/initializing.html

  • 下载源代码

Android源代码的下载需要使用repo,其安装和使用请查看 https://source.android.com/source/downloading.html

mkdir android && cd android
repo init -u https://github.com/friendlyarm/android_manifest.git -b nanopi3-lollipop-mr1
repo sync

其中“android”是指工作目录。

  • 编译系统
source build/envsetup.sh
lunch aosp_nanopi3-userdebug
make -j8

编译成功完成后,目录 out/target/product/nanopi3/ 下包含可用于烧写的image文件。

filename partition Description
boot.img boot -
cache.img cache -
userdata.img userdata -
system.img system -
partmap.txt - 分区描述文件
  • 烧写到SD卡

如果是采用SD卡启动Android,可复制编译生成的image文件到sd-fuse_s5p6818/android/ 下,使用脚本即可烧到到SD卡,具体请查看#在Linux Desktop下通过脚本制作

  • 烧写到eMMC

成功编译Android后,可过2种方式烧写到eMMC,分别如下:
1) fastboot: 板子从eMMC启动后通过串口快速按任意键进入uboot命令行模式,输入命令fastboot即可启动此方式。
连接USB线,然后PC端输入以下命令:

cd out/target/product/nanopi3
sudo fastboot flash boot boot.img
sudo fastboot flash cache cache.img
sudo fastboot flash userdata userdata.img
sudo fastboot flash system system.img
sudo fastboot reboot

2) 使用SD卡烧写
复制out/target/product/nanopi3下的boot.img, cache.img, userdata.img, system.img, partmap.txt到烧写用SD卡的images/android下,再次烧写即可。

扩展连接

NanoPC-T3连接USB(FA-CAM202)200万摄像头模块

  • NanoPC-T3使用Debian系统,假设你已接好LCD屏或者HDMI,进入系统后,点击左下角的菜单键“Other”-->xawtv,打开USB Camera软件。进入“welcome to xawtv!”,选择OK即可进行拍照。

USB camera USB camera-01

NanoPC-T3连接CMOS 500万摄像头模块

CAM500A 500万摄像头模块的详情请查看[2]

  • Android5.1系统,假设你已经接好LCD屏或者HDMI,进入系统后,直接点击“Camera”图标,即可打开摄像头进行拍照和录制视频。

CMOS camera

  • Debian/Ubuntu系统集成了命令行的摄像头示例程序nanocams,登录后输入以下命令即可预览40桢然后拍照保存为指定的文件。
sudo nanocams -p 1 -n 40 -c 4 -o IMG001.jpg

更详细的命令行参数可执行命令“nanocams -h”。 如果要下载源代码,运行以下命令即可获得:

git clone https://github.com/friendlyarm/nexell_linux_platform.git

NanoPC-T3接USB摄像头使用OpenCV

  • OpenCV的全称是Open Source Computer Vision Library,是一个跨平台的计算机视觉库。
  • NanoPC-T3跑Debian系统时,接USB Camera,可直接使用官方的OpenCV。

1、以下介绍的是NanoPC-T3用C++使用的OpenCV:

  • 首先需要保证你的NanoPC-T3能连外网,假如你有串口,直接串口登陆超级终端(或者ssh登陆)。进入系统后,输入用户名(root),密码(fa)登陆;
  • 以下命令在超级终端执行:


apt-get update
apt-get install libcv-dev libopencv-dev

2、NanoPC-T3烧写Debian系统启动后,接上USB Camera,使用Debian系统自带的摄像头软件测试,确定摄像头能正常使用。

3、通过终端执行命令,查看你的摄像头设备:

ls /dev/video*
  • 注:video0 是你的USB摄像头设备

4、opencv的测试代码(官方C++示例代码)在 /home/fa/Documents/opencv-demo, 使用以下命令即可编译:

cd /home/fa/Documents/opencv-demo
make

编译成功后,得到可执行文件demo

5、以下步骤需要在NanoPC-T3上接上键盘执行:

./demo

你便可以看到opencv已经用起来。

串口扩展GPS模块

  • Matrix-GPS是一款体积小巧,性能优越的GPS定位模块,适用于导航仪、四轴飞行器定位等应用场景。
  • Matrix-GPS模块采用串口通讯,NanoPC-T3上电进入系统后,在终端命令行执行以下命令,或者点击图标“xgps”,即可进行搜星定位功能。
$su - fa -c "DISPLAY=:0 xgps 127.0.0.1:9999"
  • 或者,在debian界面上打开终端 LXTerminal ,输入 xgps 回车也可以打开GPS功能。

串口扩展模块的详情请查看点击查看
参考下图连接模块Matrix-GPS和NanoPC-T3:
GPS_NanoPC-T2

连接说明:

Matrix-GPS NanoPC-T3
RXD Pin11
TXD Pin12
5V Pin29
GND Pin30

支持LCD型号

  • Android

NanoPC-T3跑Android系统目前支持的LCD型号为友善出品的:S430、S700、S702、HD700、HD702、HD101、X710电容屏。

  • Debian

NanoPC-T3跑Debian系统目前支持的LCD型号为友善出品的:S430、S700、S702、HD700、HD702、HD101、X710电容屏;
支持的电阻屏为友善出品的:W35B、H43、P43、S70、Matrix - 2'8 SPI Key TFT 电阻屏。
以上所有LCD屏的详细资料均可在维基首页查看:LCDModules

源代码和固件下载链接

  • 烧写固件下载链接:[3]
  • 源代码下载链接:[4]

资源链接

手册原理图等开发资料

创客秘籍及开发教程

  • NanoPi M3 使用SPI通信教程:[5]
  • NanoPi M3使用IIC通信教程:[6]
  • NanoPi M3 传感器配件硬件教程及示例代码(包含更多IIC、SPI、GPIO、串口等接口的使用教程): [7]

在Android下访问硬件资源

友善电子开发了一个名为libfriendlyarm-hardware.so的函数库,用于Android应用程序访问开发板上的硬件资源,该函数库基于Android-NDK技术开发,提供便利的硬件访问接口,开发者无需掌握过多的嵌入式知识便可使用,有效提高开发进度。

目前支持的硬件设备包括:

  • Serial Port
  • PWM
  • EEPROM
  • ADC
  • LED
  • LCD 1602 (I2C)
  • OLED (SPI)


支持的接口包括:

  • GPIO
  • Serial Port
  • I2C
  • SPI


详情使用说明可参考以下网址:

更多OS

Ubuntu-Core with Qt-Embedded

Ubuntu Core with Qt-Embedded,是一个没有X-windows环境,使用Qt-Embedded作为图形界面的轻量级Ubuntu系统,基于官方的Ubuntu core系统开发而成,非常适合于企业用户用作产品的基础OS。

本系统除了保留Ubuntu core的特性以外,还包括以下特性:

  • 支持电容和电阻触摸屏
  • 支持WiFi连接
  • 支持以太网连接
  • 支持蓝牙,已预装bluez等相关软件包
  • 支持音频播放
  • 等等

请访问此处 Ubuntu Core with Qt-Embedded 了解详情。

DietPi_NanoPC T3-armv7-(Jessie)

DietPi身轻如燕,镜像文件最小只有400M 字节(只是Raspbian Lite的三分之一)。系统存储操作及进程对资源的占用非常少,并且预装DietPi-RAMlog工具。这些特性使得用户能最大程度地发挥设备本身的性能。

仅提供给进阶爱好者交流使用,不对该系统提供专业技术支持。
烧写步骤:

  • 下载系统固件DietPi_NanoPC T3-armv7-(Jessie)点击下载DietPi_NanoPC T3-armv7-(Jessie)
  • 将文件解压后得到系统固件,在Windows下使用友善官方提供 win32diskimager 工具烧写即可。
  • 烧写完成后,将TF卡插入NanoPC T3,上电即可体验DietPi_NanoPC T3-armv7-(Jessie)。

登录账号:root; 登录密码:dietpi

更新日志

2017-04-18

Ubuntu-Core系统更新如下:

  • 修改了登录欢迎界面,当用户登录时会打印系统的基本状态信息;
  • 增加 npi-config 工具,npi-config是一个命令行下的系统配置工具,可以对系统进行一些初始化的配置,可配置的项目包括:用户密码、系统语言、时区、Hostname、SSH开关、自动登录选项等,在命令行执行以下 sudo npi-config 即可进入;
  • 预装NetworkManager作为网络管理工具;
  • 新增pi用户,并配置为自动登录,自动登录特性可以使用npi-config工具配置;

2017-03-08

1) 启用UART2
2) 增加HD101B屏幕的支持
3) Android4.4和Android5增加硬件访问库,具体可参考:[8]
4) 修正S430屏在Android4.4下的闪退问题

2017-02-09

1) 在Ubuntu Core和Debian系统中 增加7寸电阻屏 S70B 的支持
2) 调整了 eFlasher Rom 的分区大小,将根分区调整为 1GB

2016-11-17

增加H43屏的支持:
1) 支持s5p4418与s5p6818平台的开发板
2) OS方面仅支持Debian 和 Ubuntu Core系统,不支持Android

2016-09-13

1) Debian 和 Ubuntu Core增加了CAM500A(ov5640)摄像头的demo程序(nanocams);
2) 更新了Android 串口访问的程序,下载源代码:

git clone https://github.com/friendlyarm/android_SerialPortDemo.git

以前下载过的,用git pull命令更新一下。
内有详细说明,包括eclipse编译、打包成apk,对apk重新签名以获取system权限、关闭selinux等说明文档:
<<SerialPortDemo-manual.pdf>>;
本次更新适用于NanoPC-T3, NanoPi M3

2016-05-21

  • Android

1) 增加以太网设置(支持静态IP和DHCP设置);
2) 增加硬件访问库 libfriendlyarm-hardware.so,可用于在Android下操作串口;
使用方法可参考此份文档:http://www.arm9home.net/read.php?tid-82748.html。
在NanoPC-T3/NanoPi M3上,串口对应的设备名称如下:
UART3 -> /dev/ttySAC3
UART4 -> /dev/ttySAC4
3) 增加iTest应用程序,内置串口助手功能;
注意:运行此串口程序,需要使用system权限。

  • Debian

1)增强了内核稳定性;

  • Ubuntu core with Qt-Embedded

1)开机后显示的界面由Qt Demo换成了一个由友善之臂开发的,开源的Qt程序 (源代码位于/opt 目录),该程序启动时显示系统状态信息,例如CPU和内存信息,工作温度和负载等信息, 系统同时集成了 qmake,uic 等Qt工具的arm版本,这样你 就可以在开发板上直接生成和编译Qt源代码。
本次更新适用于NanoPC-T3, NanoPi M3