希望这些能对想要学习嵌入式、进入嵌入式行业和那些刚学习嵌入式不久的朋友有所帮助。 如果你是在嵌入式开发阶段或者正在选型阶段,遇到了什么需求、问题以及经验感想,欢迎在评论区和大家分享!本文测试内容包含系统启动测试、文件传送测试、LED测试、按键测试、按键测试、时钟设置测试、DDR读写测试等。
前 言本文档适用开发环境:
Windows开发环境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
虚拟机:VMware15.5.5
Linux开发环境:Ubuntu18.04.4 64bit
LinuxSDK:T113-i_V1.0(Linux)
U-Boot:U-Boot-2018.05
Kernel:Linux-5.4.61、Linux-RT-5.4.61
无特殊说明情况下,本文默认基于NAND FLASH配置评估板进行测试。默认使用USB TO UART0作为调试串口,使用Linux系统启动卡(SD启动模式)启动系统,并将评估板通过路由器与PC机进行网络连接。
测试板卡为创龙科技的TLT113-EVM,它是一款基于全志科技T113-i双核ARM Cortex-A7 玄铁C906 RISC-V HiFi4 DSP异构多核处理器设计的国产工业评估板,ARM Cortex-A7处理器单元主频高达1.2GHz。评估板由核心板和评估底板组成,核心板CPU、ROM、RAM、电源、晶振等所有器件均采用国产工业级方案,国产化率100%。同时,评估底板大部分元器件亦采用国产工业级方案。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证,稳定可靠,可满足各种工业应用环境。
进行本文档操作前,请先按照《调试工具安装》、《Linux开发环境搭建》相关文档,安装SecureCRT串口调试终端、VMware虚拟机、Ubuntu系统等相关软件。
对于NAND FLASH配置评估板,Linux系统启动卡、NAND FLASH分区说明如下表所示。
表 1
设备名称 |
设备分区 |
分区说明 |
Linux系统启动卡 |
/dev/mmcblk0p1 |
boot-resource分区,存放bootlogo等资源 |
/dev/mmcblk0p2 |
env分区,存放U-Boot环境变量env.fex | |
/dev/mmcblk0p3 |
env-redund分区,存放U-Boot环境变量env.fex | |
/dev/mmcblk0p4 |
boot分区,存放内核镜像boot.fex | |
/dev/mmcblk0p5 |
rootfs分区,存放文件系统镜像rootfs.fex | |
/dev/mmcblk0p6 |
dsp0分区,存放DSP镜像dsp0.fex | |
/dev/mmcblk0p7 |
private分区,暂未使用 | |
/dev/mmcblk0p8 |
UDISK分区,储存介质剩余未使用空间 | |
NAND FLASH |
/dev/mtdblock0 |
boot0分区,存放SPL镜像(只读分区) |
/dev/mtdblock1 |
uboot分区,存放U-Boot镜像(只读分区) | |
/dev/mtdblock2 |
secure_storage分区(只读分区) | |
/dev/mtdblock3 |
sys分区,mtdblock4~mtdblock12分区基于mtdblock3分出 | |
/dev/mtdblock4 |
mbr分区,存放sunxi_mbr.fex镜像 | |
/dev/mtdblock5 |
boot-resource分区,存放bootlogo等资源(只读分区) | |
/dev/mtdblock6 |
env分区,存放U-Boot环境变量env.fex | |
/dev/mtdblock7 |
env-redund分区,存放U-Boot环境变量env.fex | |
/dev/mtdblock8 |
boot分区,存放内核镜像boot.fex | |
/dev/mtdblock9 |
rootfs分区,存放文件系统镜像rootfs.fex(请勿直接对"/dev/mtdblock9"设备节点进行写操作,否则会损坏文件系统) | |
/dev/mtdblock10 |
dsp0分区,存放DSP镜像dsp0.fex | |
/dev/mtdblock11 |
private分区,暂未使用 | |
/dev/mtdblock12 |
UDISK分区,储存介质剩余未使用空间 |
对于eMMC配置评估板,Linux系统启动卡、eMMC分区说明如下表所示。
备注:eMMC配置评估板的Linux系统启动卡的设备分区为mmcblk1pX,但NAND FLASH配置评估板的Linux系统启动卡的设备分区为mmcblk0pX。
表 2
设备名称 |
设备分区 |
分区说明 |
Linux系统启动卡 |
/dev/mmcblk1p1 |
boot-resource分区,存放bootlogo等资源 |
/dev/mmcblk1p2 |
env分区,存放U-Boot环境变量env.fex | |
/dev/mmcblk1p3 |
env-redund分区,存放U-Boot环境变量env.fex | |
/dev/mmcblk1p4 |
boot分区,存放内核镜像boot.fex | |
/dev/mmcblk1p5 |
文件系统分区,存放文件系统镜像rootfs.fex | |
/dev/mmcblk1p6 |
dsp0分区,存放DSP镜像dsp0.fex | |
/dev/mmcblk1p7 |
private分区,暂未使用 | |
/dev/mmcblk1p8 |
储存介质剩余未使用空间 | |
eMMC |
/dev/mmcblk0p1 |
boot-resource分区,存放bootlogo等资源 |
/dev/mmcblk0p2 |
env分区,存放U-Boot环境变量env.fex | |
/dev/mmcblk0p3 |
env-redund分区,存放U-Boot环境变量env.fex | |
/dev/mmcblk0p4 |
boot分区,存放内核镜像boot.fex | |
/dev/mmcblk0p5 |
文件系统分区,存放文件系统镜像rootfs.fex | |
/dev/mmcblk0p6 |
dsp0分区,存放DSP镜像dsp0.fex | |
/dev/mmcblk0p7 |
private分区,暂未使用 | |
/dev/mmcblk0p8 |
储存介质剩余未使用空间 |
评估板接入电源,并使用Type-C线连接PC机和评估板USB TO UART0调试串口。打开设备管理器,确认评估板USB TO UART0调试串口对应的COM端口号。
图 1
图 2
打开串口调试终端SecureCRT,选择对应的COM端口号,设置波特率为115200,8N1,无校验位。建立串口连接,如下图所示。
图 3
将Linux系统启动卡插入评估板Micro SD卡槽,根据评估底板SW2拨码开关旁丝印(并非拨码开关上文字),将拨码开关拨为0,使能Micro SD功能。将评估板上电启动,系统将会自动登录root用户,串口终端会打印如下类似启动信息。
图 4
图 5
核心板LED在系统启动过程中的变化说明如下:
评估板上电后,电源指示灯LED0点亮;随后SPL阶段启动,LED1点亮;紧接着U-Boot启动,LED2点亮;直至内核启动运行时,LED2熄灭,LED1进行心跳闪烁;NAND FLASH或eMMC进行读写时,LED2闪烁。
图 6
备注:如需从NAND FLASH或eMMC启动评估板,请参考《Linux系统启动卡制作及系统固化》文档固化Linux系统至NAND FLASH或eMMC。
文件传送测试PC机和评估板之间传送文件的常见方式如下:
- 通过Linux系统启动卡、U盘等存储介质方式拷贝。
- 通过NFS、TFTP、OpenSSH等网络方式拷贝。
将配套的系统启动卡通过读卡器插至PC机挂载至虚拟机Ubuntu系统,如下图,查询系统启动卡设备节点,其中"/dev/sdb5"为Linux系统启动卡文件系统分区,具体以实际名称为准。
图 7
执行如下命令,将"/dev/sdb5"设备节点挂载至"/mnt/"目录下。
Host# sudo mount /dev/sdb5 /mnt
Host# ls /mnt/
图 8
执行如下命令在Ubuntu系统中创建文件test0,并将test0文件拷贝至Linux系统启动卡文件系统root目录。
Host# touch test0
Host# sudo cp test0 /mnt/root/
图 9
文件拷贝完成后,请执行如下命令卸载设备,并拔出读卡器,从中取出Linux系统启动卡。
Target# sudo umount /dev/sdb5
图 10
将Linux系统启动卡插至评估板Micro SD卡槽,评估板上电启动即可查看root目录下的文件。
Target# ls
图 11
通过OpenSSHOpenSSH是SSH(Secure Shell)协议的免费开源实现。SSH协议族可用来进行远程控制,或在计算机之间传送文件,评估板文件系统默认已支持SSH库。
在Ubuntu系统中执行如下命令,查询是否已安装OpenSSH。由下图可见系统已自带OpenSSH。如未安装,请先自行正确安装OpenSSH。
Host# ssh -v
图 12
将评估板ETH0(RGMII)网口通过路由器与PC机进行网络连接。执行如下命令可自动获取到评估板IP地址,"-i"用于指定网卡,eth0为网卡名字,请根据实际情况修改。
Target# udhcpc -i eth0
图 13
执行如下命令可查询评估板网卡IP地址。本次查询到的IP地址是192.168.0.30。
Target# ifconfig
图 14
使用OpenSSH从PC机传送文件至评估板
执行如下命令在Ubuntu系统中创建文件test1,并使用OpenSSH命令将test1文件拷贝至评估板文件系统根目录。
Host# touch test1
Host# scp test1 root@192.168.0.30:/
图 15
若出现提示"Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?",请输入:yes。
在评估板文件系统执行如下命令,可看到从Ubuntu拷贝过来的文件,如下图所示。
Target# ls /
图 16
使用OpenSSH从评估板传送文件至PC机
执行如下命令,在评估板文件系统根目录创建文件test2。
Target# cd /
Target# touch test2
图 17
在Ubuntu系统执行如下命令,将评估板文件系统根目录下的test2文件拷贝至Ubuntu系统"/home/tronlong/"目录下。若传输内容为文件夹,请在scp后面添加参数"-r"。
Host# sudo scp root@192.168.0.30:/test2 /home/tronlong/
Host# ls
图 18
使用OpenSSH登录到评估板文件系统
在Ubuntu系统执行如下命令可通过OpenSSH登录评估板文件系统。
Host# sudo ssh root@192.168.0.30
图 19
如需退出登录,请执行exit或者logout命令。
LED测试进入评估板文件系统,执行如下命令熄灭、点亮LED1。
Target# echo 0 > /sys/class/leds/user-led0/brightness //熄灭LED1
Target# echo 1 > /sys/class/leds/user-led0/brightness //点亮LED1
图 20
按键测试评估底板包含1个CPU RESET(KEY0)按键,1个USB0 UPGRADE(KEY1)按键,1个USER(KEY2)用户输入按键。
CPU RESET(KEY0)按键测试按下CPU RESET(KEY0)按键后,评估板系统将重新启动,说明按键功能正常。
USB0 UPGRADE(KEY1)按键测试参考《Linux系统启动卡制作及系统固化》文档步骤,可固化Linux系统至NAND FLASH并正常启动,说明按键功能正常。
USER(KEY2)用户输入按键测试进入评估板文件系统,执行如下命令,查看用户按键对应的事件号为event0。
Target# cat /proc/bus/input/devices
图 21
执行如下命令,按下KEY2按键进行测试,串口调试终端将会打印如下类似信息。其中"0094"表示KEY2按键,按"Ctrl C"可终止测试命令。
Target# od -x /dev/input/event0
图 22
时钟设置测试Linux系统中分系统时钟(软件时钟)和RTC时钟(硬件时钟),系统时钟掉电即会消失,RTC时钟在安装电池的情况下会长期运行。
如需使用外部RTC时钟,请将ML2032(3V可充)或CR2032(3V不可充)电池安装至RTC纽扣电池座。
备注:使用CR2032不可充电电池时,请勿将跳线帽插入J1接口。
如下为时钟相关的常用命令。
- 查看系统时钟
Target# date
图 23
查看RTC时钟
Target# hwclock -u
图 24
设置系统时间
Target# date -s "2023-01-10 16:15:00" //设置时间:2023年1月10日16点15分00秒
Target# date
图 25
同步系统时钟至RTC时钟
Target# hwclock --systohc -u
Target# hwclock -u
图 26
同步系统和RTC的时钟
执行如下命令后,系统将同步RTC时钟作为系统时钟。
Target# hwclock --hctosys -u
图 27
DDR读写测试本小节使用文件系统自带内存读写工具测试DDR读写性能。DDR读写速度受测试方法和实际情况影响,如下测试数据仅供参考。
DDR读速度测试
进入评估板系统,执行如下命令对DDR进行读速度测试。"-P"参数指定CPU核心数量。
Target# bw_mem -P 2 30M frd
图 28
测试从DDR中读取30MByte数据,可看到本次测试的读速度为1925.47MB/s。
DDR写速度测试
进入评估板系统,执行如下命令对DDR进行写速度测试。
Target# bw_mem -P 2 30M fwr
图 29
测试写入30MByte数据至DDR,可看到本次测试的写速度为659.99MB/s。
DDR拷贝速度测试
进入评估板系统,执行如下命令对DDR进行拷贝速度测试。
Target# stream -M 30M -P 2
图 30
测试拷贝30MByte数据至DDR中,可看到本次测试的拷贝速度为2179.35MB/s。
Micro SD接口读写测试本小节使用SanDisk公司、128GByte容量的Micro SD卡来测试评估板Micro SD接口性能。请参考《Linux系统启动卡制作及系统固化》文档将其制作成Linux系统启动卡,再进行测试。不同的Micro SD卡以及不同的测试方法,对Micro SD接口测试结果将造成一定差异。
请将Linux系统启动卡插至评估板Micro SD卡槽,评估板上电,进入评估板文件系统执行如下命令查看Linux系统启动卡信息。
Target# fdisk -l
图 31
执行如下命令,对Linux系统启动卡mmcblk0p8分区(剩余未使用空间)进行格式化,请提前做好数据备份。
备注:若使用eMMC配置评估板,则Linux系统启动卡对应设备分区为mmcblk1p8(剩余未使用空间),请注意区分。
Target# mkfs.ext4 /dev/mmcblk0p8
图 32
执行如下命令,创建目录并对分区进行挂载。
Target# mkdir -p /run/media/mmcblk0p8
Target# mount /dev/mmcblk0p8 /run/media/mmcblk0p8
图 33
Micro SD接口写速度测试
进入评估板系统,执行如下命令测试Micro SD接口写速度。
Target# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
Target# time dd if=/dev/zero of=/run/media/mmcblk0p8/test bs=1024K count=100 conv=fsync
time命令有计时作用,dd用于复制,从if(input file)文件读出,写到of(output file)指定的文件,bs是每次写块的大小,count是读写块的数量。
"if=/dev/zero"不产生IO,即不断输出数据,可用来测试纯写速度。
图 34
此处一共写100MByte测试数据至Linux系统启动卡的test文件,可看到本次测试的Micro SD接口写速度约为:100MByte / 4.85s ≈ 20.62MB/s。
Micro SD接口读速度测试
执行如下命令测试Micro SD接口读速度。
Target# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
Target# time dd if=/run/media/mmcblk0p8/test of=/dev/null bs=1024K
"of=/dev/null"不产生IO,即不断接收数据,可用来测试纯读速度。
图 35
此处从test文件一共读出100MByte的数据,可看到本次测试的Micro SD接口读速度约为:100MByte / 4.92s ≈ 20.33MB/s。
测试完成后,执行如下命令卸载挂载分区。
Target# umount /run/media/mmcblk0p8/
Target# rm -r /run/media/mmcblk0p8
图 36
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