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K230 SDK使用说明

K230 SDK使用说明#

1. 概述#

1.1 SDK软件架构概述#

K230 SDK 是面向K230 开发板的软件开发包，包含了基于Linux&RT-smart 双核异构系统及RT-smart单系统开发需要用到的源代码，工具链和其他相关资源。

K230 SDK Linux+RT-smart双系统软件架构层次如图 1-1 所示：

logo

图1-1 K230 SDK 软件架构图

K230 SDK RT-smart 单系统软件架构层次如图 1-2 所示：

logo1

2. 开发环境搭建#

2.1 支持的硬件#

K230平台支持的硬件信息文档可以参考目录:00_hardware , 其中不同主板的硬件信息文档目录如下:

主板类型

主板硬件参考目录

CanMV-K230

具体硬件信息参考: 00_hardware

2.2 开发环境搭建#

2.2.1 编译环境#

主机环境

描述

Docker编译环境

SDK提供了dockerfile，可以生成docker镜像，用于编译SDK

Ubuntu 20.04.4 LTS (x86_64)

SDK可以在ubuntu 20.04环境下编译

K230 SDK需要在linux环境下编译，SDK支持docker环境编译，SDK开发包中发布了docker file（tools/docker/Dockerfile），可以生成docker镜像。具体dockerfile使用和编译步骤，详见4.3.1章节。

SDK使用的Docker 镜像以ubuntu 20.04 为基础，如果不使用docker编译环境，可以在ubuntu 20.04 主机环境下参考dockerfile的内容，安装相关HOST package和工具链后，编译SDK。

K230 SDK没有在其他Linux版本的主机环境下验证过，不保证SDK可以在其他环境下编译通过。

2.2.2 SDK开发包#

K230 SDK以压缩包的形式发布，或者自己使用git clone https://github.com/kendryte/k230_sdk命令下载。

2.3 单板准备#

本章节以CanMV-K230 主板使用为例

2.3.1 CanMV-K230#

请准备如下硬件：

  • CanMV-K230

  • TypeC USB线 至少1根

  • 网线一根(可选)

  • HDMI线一根

  • SD卡

  • 支持HDMI的显示器

说明：CanMV-K230主板电源和串口共用一个TypeC口，如下图：

图形用户界面, 文本, 应用程序 描述已自动生成

2.3.3 串口#

K230 主板通过USB提供两路调试串口，windows下使用调试串口，需要安装USB转串口驱动程序，驱动下载链接如下：

https://ftdichip.com/wp-content/uploads/2021/11/CDM-v2.12.36.4.U-WHQL-Certified.zip

安装了驱动后，板子上电，PC使用type C数据线连接主板的调试串口后，可以发现两个USB串口设备，如下图所示：

图形用户界面, 文本, 应用程序 描述已自动生成

图2-1 USB串口设备

以上图为例，COM47为小核的调试串口，COM48为大核的调试串口。

串口波特率设置： 115200 8N1

3. SDK 安装准备工作#

3.1 安装SDK#

K230 SDK开发包采用压缩包的方式发布，在linux环境下使用。

3.2 SDK 目录结构#

K230 SDK目录结构如下图所示：

k230_sdk
├── configs
│   ├── k230_canmv_defconfig
│   └── k230_canmv_only_rtt_defconfig
├── Kconfig
├── LICENSE
├── Makefile
├── parse.mak
├── README.md
├── repo.mak
├── src
│   ├── big
│   │   ├── mpp
│   │   ├── rt-smart
│   │   └── unittest
│   ├── common
│   │   ├── cdk
│   │   └── opensbi
│   ├── little
│   │   ├── buildroot-ext
│   │   ├── linux
│   │   └── uboot
│   └── reference
│       ├── ai_poc
│       ├── business_poc
│       └── fancy_poc
├── board
│   ├── common
│   │   ├── env
│   │   └── gen_image_cfg
│   │   ├── gen_image_script
│   │   └── post_copy_rootfs
│   ├── k230_evb_doorlock
│   └── k230_evb_peephole_device
└── tools
    ├── docker
    │   └── Dockerfile
    ├── doxygen
    ├── firmware_gen.py
    └── get_download_url.sh

各个目录用途描述如下：

  • configs： 存放SDK的板级默认配置，主要包含如下信息：参考板类型，toolchain路径，

    内存布局规划，存储规划配置等

  • src：源代码目录，分为 大核代码（big），公共组件（common），小核代码（little）三个目录。

    大核代码包含：rt-smart操作系统代码，mpp代码，unittest代码

    公共组件包含：cdk代码和opensbi代码

    小核代码包含：linux内核代码，buildroot代码，uboot代码

  • tools：存放各种工具，脚本等。例如kconfig，doxygen，dockerfile等

  • board：环境变量、镜像配置文件、文件系统等

4. SDK 编译#

4.1 SDK 编译介绍#

K230 SDK支持一键编译大小核操作系统和公共组件，生成可以烧写的镜像文件，用于部署到开发板启动运行。设备上linux系统的用户名是root无密码；

4.2 SDK 配置#

K230 SDK采用Kconfig作为SDK配置接口，默认支持的板级配置放在configs目录下。

4.2.1 部分配置文件说明#

k230_canmv_defconfig ：基于CanMV-K230 V1.0/V1.1 的Linux+RTT双系统配置文件，为默认配置文件

k230_canmv_only_rtt_defconfig ：基于Canmv-K230 V1.0/V1.1 板RT-smart单系统配置文件

4.3 编译 SDK#

4.3.1 编译步骤#

说明：本章节命令仅供参考，文件名请根据实际情况进行替换。 Setp 1：下载代码

git clone https://github.com/kendryte/k230_sdk

Step 2：进入SDK根目录

cd k230_sdk

Step 3：下载toolchain

source tools/get_download_url.sh && make prepare_sourcecode

make prepare_sourcecode will download both Linux and RT-Smart toolchain, buildroot package and AI package from Microsoft Azure cloud server with CDN, the download cost time may based on your network connection speed.

Step 4：生成docker镜像（第一次编译需要，已经生成docker镜像后跳过此步骤）

docker build -f tools/docker/Dockerfile -t k230_docker tools/docker

Step 5: 进入docker环境，

docker run -u root -it -v $(pwd):$(pwd) -v $(pwd)/toolchain:/opt/toolchain -w $(pwd) k230_docker /bin/bash

Step 6: Docker环境下执行下面命令进行编译SDK

make CONF=k230_canmv_defconfig  #编译CanMV-K230 1.0/1.1 板子Linux+RTT双系统镜像
make CONF=k230_canmv_only_rtt_defconfig  #编译CanMV-K230 1.0/1.1 板子RTT-only系统镜像

备注： sdk不支持多进程编译，不要增加类似-j32多进程编译参数。

4.3.2 编译输出产物#

编译完成后，在output/xx_defconfig/images目录下可以看到编译输出产物。ls

文本 描述已自动生成

图4-1 编译产物

images目录下镜像文件说明如下：

sysimage-sdcard.img ————-是sd和emmc的非安全启动镜像；

sysimage-sdcard.img.gz ——–是SD和emmc的非安全启动镜像压缩包(sysimage-sdcard.img文件的gzip压缩包)，烧录时需要先解压缩。

sysimage-sdcard_aes.img.gz是SD和emmc的aes安全启动镜像压缩包，烧录时需要先解压缩。

sysimage-sdcard_sm.img.gz是SD和emmc的sm安全启动镜像压缩包，烧录时需要先解压缩。

安全镜像默认不会产生，如果需要安全镜像请参考4.3.4使能安全镜像。

大核系统的编译产物放在images/big-core目录下。

小核系统的编译产物放在images/little-core目录下。

4.3.3 非快起镜像#

sdk默认编译的是快起镜像(uboot直接启动系统，不会进入uboot命令行)，如果需要进入uboot命令行，请参考下面取消CONFIG_QUICK_BOOT配置：

在sdk主目录 执行 make menuconfig ，选择board configuration，取消quick boot 配置选项。

非快起系统变快起系统方法：进入uboot命行执行setenv quick_boot true;saveenv;

4.3.4 安全镜像#

sdk默认不产生安全镜像，如果需要安全镜像，请参考下面增加CONFIG_GEN_SECURITY_IMG配置：

在sdk主目录 执行make menuconfig ，选择board configuration，配上create security image 选项。

4.3.5 debug镜像#

sdk默认产生release镜像，如果需要调试镜像，请参考下面增加CONFIG_BUILD_DEBUG_VER配置：

在sdk主目录 执行make menuconfig ，选择build debug/release version，配上debug 选项。

5. SDK 镜像烧写#

根据不同主板的硬件特性和软件需求，请选择支持的镜像烧写方式。

CanMV-K230主板仅支持sd卡镜像启动。

5.1 sd卡镜像烧录#

5.1.1 ubuntu下烧录#

在sd卡插到宿主机之前，输入：

ls -l /dev/sd\*

查看当前的存储设备。

将sd卡插入宿主机后，再次输入：

ls -l /dev/sd\*

查看此时的存储设备，新增加的就是 sd 卡设备节点。

假设/dev/sdc 就是 sd卡设备节点，执行如下命令烧录SD卡：

sudo dd if=sysimage-sdcard.img of=/dev/sdc bs=1M oflag=sync

说明：sysimage-sdcard.img可以是images目录下的sysimage-sdcard.img文件，或者sysimage-sdcard_aes.img.gz、sysimage-sdcard.img.gz、sysimage-sdcard_sm.img.gz文件解压缩后的文件。

5.1.2 Windows下烧录#

Windows下可通过rufus工具对TF卡进行烧录（rufus工具下载地址 http://rufus.ie/downloads/）。

1）将TF卡插入PC，然后启动rufus工具，点击工具界面的”选择”按钮，选择待烧写的固件。

rufus-flash-from-file

2）点击“开始”按钮开始烧写，烧写过程有进度条展示，烧写结束后会提示“准备就绪”。

rufus-flash rufus-sure rufus-warning rufus-finish

5.2 Emmc镜像烧写参考#

5.2.1 Linux下烧写emm参考#

1)把镜像的压缩包下载到sd卡

从sd卡启动linux，在linux下可以参考如下命令把镜像的压缩包下载到sd卡

ifconfig eth0 up;udhcpc;mount /dev/mmcblk1p4 /mnt;cd /mnt/;

scp wangjianxin@10.10.1.94:/home/wangjianxin/k230_sdk/output/k230_evb_defconfig/images/sysimage-sdcard.img.gz  .

2)把压缩包解压缩到emmc

gunzip sysimage-sdcard.img.gz -c >/dev/mmcblk0

3)切成emmc启动，重启板子

RTT-only无法使用此方法

5.2.1 Uboot下烧写emmc参考#

1）把ssysimage-sdcard.img.gz镜像下载到内存。

usb start; dhcp;  tftp 0x900000010.10.1.94:wjx/sysimage-sdcard.img.gz;
 #注意：需要根据内存大小替换下0x9000000，比如内存只有128M的话，可以替换为0x2400000

2）把镜像写到emmc

gzwrite mmc  0   0x${fileaddr}  0x${filesize};

3）重启板子

6. SDK内存配置#

在k230_sdk下运行make menuconfig->Memory configuration可以配置各个区域使用的内存空间，也可以直接编译configs/k230_canmv_defconfig修改，各区域说明如下

CONFIG_MEM_TOTAL_SIZE="0x20000000"      #内存总体容量          不支持配置
CONFIG_MEM_PARAM_BASE="0x00000000"      #参数分区起始地址       不支持配置
CONFIG_MEM_PARAM_SIZE="0x00100000"      #参数分区大小           不支持配置
CONFIG_MEM_IPCM_BASE="0x00100000"       #核间通讯起始地址       不支持配置
CONFIG_MEM_IPCM_SIZE="0x00100000"       #核间通讯共享内存大小    不支持配置
CONFIG_MEM_RTT_SYS_BASE="0x00200000"    #大核RTT起始地址        支持配置
CONFIG_MEM_RTT_SYS_SIZE="0x07E00000"    #大核RTT使用的地址范围   支持配置
CONFIG_MEM_AI_MODEL_BASE="0x1FC00000"   #AI模型加载起始地址      支持配置
CONFIG_MEM_AI_MODEL_SIZE="0x00400000"   #AI模型加载地址区域      支持配置
CONFIG_MEM_LINUX_SYS_BASE="0x08000000"  #小核linux起始地址       支持配置
CONFIG_MEM_LINUX_SYS_SIZE="0x08000000"  #小核linux地址区域       支持配置
CONFIG_MEM_MMZ_BASE="0x10000000"        #mmz共享内存其实地址     支持配置
CONFIG_MEM_MMZ_SIZE="0x0FC00000"        #mmz 共享内存区域       支持配置
CONFIG_MEM_BOUNDARY_RESERVED_SIZE="0x00001000"  #隔离区         不支持配置

CONFIG_MEM_LINUX_SYS_BASE 地址需要2MB对齐

RTT-only系统没有Linux内存的配置

8. SDK单板调试#

CanMV-K230主板由于的调试口默认是串口功能，如果需要调试请参考sdk常见问题解答。

8.1 调试前准备#

1.从 T-Head公司的OCC平台 https://occ.t-head.cn/community/download 下载T-Head-DebugServer软件和《DebugServer User Guide v5.6》，并参考《DebugServer User Guide v5.6》在pc电脑上安装T-Head-DebugServer软件；

图形用户界面, 文本, 应用程序 描述已自动生成

图形用户界面, 文本, 应用程序, 电子邮件 描述已自动生成

2.准备下图所示平头哥 cklink、usb线、k230 evb板

图片包含 游戏机, 电缆, 电路 描述已自动生成

8.2 调试#

1.参考下图把cklink 、k230 evb板子、pc电脑 连接起来，随后给evb上电。

电子仪器被放在电脑旁边 中度可信度描述已自动生成

2.电脑上打开第1步安装的T-HeadDebugServer软件，看到类似如下图打印说明连接成功，如果连接失败请参考《DebugServer User Guide v5.6》排查失败原因。

文本 描述已自动生成

3.在编译代码的服务器上启动riscv64-unknown-linux-gnu-gdb执行target remote xx.xx.xx.xx1025 命令连接板子,连接成功后进行gdb调试。

文本 描述已自动生成

9. SDK启动#

当前版本默认编译生成的镜像，烧录到板子上后，大核会自动运行一个人脸检测程序,显示屏上会显示摄像头采集的图片;启动后可以在大核的控制台端输入’q’退出该程序。

  1. EVB系列主板如果没有连接IMX335摄像头,则自启动程序报错，程序自动退出,按回车即可回到控制台。

  2. 若需要取消大核的自启动功能，需将 k230_sdk/src/big/rt-smart/init.sh 中的内容注释掉。

10.k230 debian和ubuntu 镜像说明#

镜像及构建方法详见K230_debian_ubuntu说明.md

上文有关Linux相关的内容不适用于RTT-only系统

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