前 言

本文旨在提供評估板接口功能的測試指導(dǎo)，涵蓋外設(shè)接口功能驗證及測試步驟，旨在幫助開發(fā)者和測試人員快速完成Linux系統(tǒng)下的產(chǎn)品方案驗證與性能評估。

開發(fā)環(huán)境

Windows開發(fā)環(huán)境：Windows10 64bit

Linux開發(fā)環(huán)境：VMware16.2.5、Ubuntu22.04.4 64bit

LinuxSDK開發(fā)包：LinuxSDK-[版本號]（基于RK3506_LINUX6.1_SDK_Release_V1.1.0_20241128）

評估板系統(tǒng)版本：U-Boot-2017.09、Linux-6.1.99、Buildroot-2024.02

交叉編譯工具鏈：

備注：本文基于256MByteNAND FLASH、256MByteDDR3配置核心板進行測試，不同配置型號核心板實測結(jié)果可能存在偏差，請以實際測試結(jié)果為準。

術(shù)語表

為便于閱讀，下表對文檔出現(xiàn)的關(guān)鍵術(shù)語進行解釋；對于廣泛認同釋義的術(shù)語，在此不做注釋。

注意事項

為保障處理器使用壽命，滿足更多工業(yè)應(yīng)用場景要求，我司已將RK3506J/RK3506B處理器Cortex-A7核心最高主頻默認配置為1.2GHz。

NAND FLASH配置評估板支持通過板載NAND FLASH和系統(tǒng)啟動卡啟動系統(tǒng)。eMMC配置評估板僅支持通過板載eMMC啟動系統(tǒng)。

無特殊說明情況下，本文默認基于NAND FLASH配置評估板進行測試，通過板載NAND FLASH啟動系統(tǒng)。默認使用USB TO UART0接口作為調(diào)試串口，并將評估板通過路由器與PC機進行網(wǎng)絡(luò)連接。

評估板出廠時未固化最新系統(tǒng)鏡像至NANDFLASH/eMMC存儲。為確保您體驗到我司提供的最新系統(tǒng)功能，建議您參考《Linux系統(tǒng)固化手冊》文檔，按照指引將最新系統(tǒng)鏡像固化至NANDFLASH/eMMC。

使用概要

本小節(jié)主要描述評估板設(shè)備樹使用說明，以及匯總說明評估板接口性能測試結(jié)果。

評估板設(shè)備樹使用說明

由于部分外設(shè)功能之間存在引腳復(fù)用關(guān)系，因此需通過不同的設(shè)備樹文件進行區(qū)分。我司已提供各項支持不同功能的內(nèi)核鏡像（已包含對應(yīng)的設(shè)備樹文件），位于產(chǎn)品資料“4-軟件資料LinuxKernelimagelinux-6.1.99-[版本號]-[Git序列號]”目錄下，具體說明如下。

以下內(nèi)核鏡像適用于NAND FLASH配置評估板，同時支持系統(tǒng)啟動卡。

以下內(nèi)核鏡像僅適用于eMMC配置評估板。

評估板接口測試匯總

評估板接口功能測試結(jié)果匯總說明如下表所示。

系統(tǒng)啟動測試

評估板接入電源，將HDMI顯示器與評估板HDMIOUT接口連接，并使用Type-C線將評估板的USB TO UART0調(diào)試串口連接至PC機。評估板硬件連接如下圖所示。

圖1

備注：如需通過SD方式啟動評估板（僅限NAND FLASH配置評估板），可參考《Linux系統(tǒng)固化手冊》文檔將Micro SD卡制作成系統(tǒng)啟動卡，再將其插至Micro SD卡槽使用。

圖2

打開設(shè)備管理器，確認評估板USB TO UART0調(diào)試串口對應(yīng)的COM端口號。

圖 3

圖 4

打開串口調(diào)試終端SecureCRT，選擇對應(yīng)的COM端口號，設(shè)置波特率為115200，8N1，無校驗位。建立串口連接，如下圖所示。

圖 5

系統(tǒng)上電后，由CPU內(nèi)部BootRom的引導(dǎo)代碼依次從NAND FLASH、eMMC/SD卡、USB接口檢測SPL啟動程序，從第一個包含SPL啟動程序的設(shè)備開始啟動。SPL啟動后，將優(yōu)先從SD系統(tǒng)卡（非常規(guī)SD卡）引導(dǎo)U-Boot鏡像，否則，將從原啟動設(shè)備引導(dǎo)U-Boot鏡像。

詳情請查閱“Rockchip官方參考文檔/Common/MMC/”目錄下的官方參考文檔《Rockchip_Developer_Guide_SD_Boot_CN》。

系統(tǒng)啟動后將自動登錄root用戶，調(diào)試串口會打印如下類似啟動信息。"Bootdev(atags)：mtd1"表示從NAND FLASH啟動。

備注："Bootdev(atags)：mmc0"表示從eMMC或系統(tǒng)啟動卡啟動。

圖 6

核心板LED在系統(tǒng)啟動過程中的變化說明如下：

評估板上電后，電源指示燈LED1點亮；U-Boot啟動階段點亮LED2；隨后Linux內(nèi)核啟動運行時，LED2閃爍；Linux內(nèi)核穩(wěn)定運行時，LED2進行心跳閃爍。

圖7

同時，HDMI顯示屏將顯示如下界面。

圖8

評估板快速測試

LED測試

評估底板用戶可編程指示燈LED1對應(yīng)的GPIO為GPIO4_B3。

進入評估板文件系統(tǒng)，執(zhí)行如下命令控制LED亮滅。

Target# echo 1 > /sys/class/leds/user-led0/brightness

Target# echo 0 > /sys/class/leds/user-led0/brightness

圖 9

按鍵測試

評估底板包含1個系統(tǒng)復(fù)位按鍵RESET(KEY1)，1個Maskrom按鍵Maskrom(KEY2)，2個用戶輸入按鍵：USER1(KEY3)、USER2(KEY4)。

系統(tǒng)復(fù)位按鍵測試

評估板上電，按下系統(tǒng)復(fù)位按鍵RESET(KEY1)，核心板板載LED2停止閃爍；松開按鍵后，系統(tǒng)將會重新啟動。

Maskrom按鍵測試

執(zhí)行如下命令，查看Maskrom按鍵對應(yīng)的事件號。其中Maskrom(KEY2)對應(yīng)的按鍵事件號為event0。

Target# cat /proc/bus/input/devices

圖 10

執(zhí)行如下命令，按下Maskrom(KEY2)進行按鍵測試，可看到如下打印信息，按"Ctrl + C"可終止測試命令。

Target# od -x /dev/input/event0

圖 11

用戶輸入按鍵測試

執(zhí)行如下命令，查看用戶輸入按鍵對應(yīng)的事件號。其中USER1(KEY3)對應(yīng)的按鍵事件號為event1，USER2(KEY4)對應(yīng)的按鍵事件號為event2。

Target# cat /proc/bus/input/devices

圖 12

執(zhí)行如下命令，按下USER1(KEY3)進行按鍵測試，可看到如下打印信息，按"Ctrl + C"可終止測試命令。

Target# od -x /dev/input/event1

圖 13

執(zhí)行如下命令，按下USER2(KEY4)進行按鍵測試，可看到如下打印信息，按"Ctrl + C"可終止測試命令。

備注：由于用戶按鍵USER2(KEY4)引腳與SARADC復(fù)用，因此需將SARADC相關(guān)寄存器配置為GPIO功能。

Target# io -4 0xff4d8840 0x00f000f0 //配置為GPIO功能

Target# od -x /dev/input/event2

圖 14

外部RTC測試

請將ML2032（3V可充）或CR2032（3V不可充）電池安裝至RTC紐扣電池座，進行外部RTC測試。

備注：使用CR2032不可充電電池時，請勿將跳線帽插入J3接口。

Linux系統(tǒng)中分系統(tǒng)時鐘（軟件時鐘）和RTC時鐘（硬件時鐘），系統(tǒng)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。

查看外部RTC設(shè)備節(jié)點

執(zhí)行如下命令，可查看到外部RTC設(shè)備節(jié)點為"/dev/rtc0"。

Target# ls /dev/rtc*

圖 15

Target# dmesg | grep rtc

圖 16

查看系統(tǒng)時鐘
Target# date

圖 17

設(shè)置系統(tǒng)時間并同步系統(tǒng)時鐘至RTC時鐘

Target# date -s "2025-4-11 8:30:00" //設(shè)置時間：2025年4月11日8點30分00秒

Target# hwclock -w -f /dev/rtc0

Target# hwclock -f /dev/rtc0

圖 18

將評估板斷電，放置一斷時間后，重新上電，執(zhí)行如下命令查詢系統(tǒng)時間，驗證外部RTC功能。

Target# hwclock -f /dev/rtc0

圖 19

外部看門狗測試

本小節(jié)測試評估板板載外部硬件看門狗功能。

請先使用跳線帽將評估板的Watchdog(J1)選擇ON檔位，使能外部看門狗。此時將評估板上電，若不執(zhí)行喂狗操作，系統(tǒng)將在大約35s內(nèi)重啟。

請執(zhí)行如下命令開始喂狗，喂狗期間系統(tǒng)不會重啟。

Target# echo 272 > /sys/class/gpio/export

Target# echo out > /sys/class/gpio/gpio272/direction

Target# while true; do echo 1 > /sys/class/gpio/gpio272/value;sleep 1;echo 0 > /sys/class/gpio/gpio272/value;sleep 1; done

圖 20

按"Ctrl + C"停止喂狗，系統(tǒng)將在大約35s內(nèi)重啟。

DDR讀寫測試

DDR讀寫速度受DDR物料型號、測試方法、測試數(shù)據(jù)大小影響，測試速率以具體情況為準，如下測試數(shù)據(jù)僅供參考。

執(zhí)行如下命令，查詢DDR的可用容量。

Target# free -m

圖 21

DDR讀速度測試

進入評估板系統(tǒng)，執(zhí)行如下命令對DDR進行讀速度測試。

Target# bw_mem -P 3 -N 10 32M frd

圖 22

本次測試從DDR讀取32MByte數(shù)據(jù)，可看到本次測試的讀速度為2121.13MB/s。

DDR寫速度測試

執(zhí)行如下命令對DDR進行寫速度測試。

Target# bw_mem -P 3 -N 10 32M fwr

圖 23

本次測試寫入32MByte數(shù)據(jù)至DDR，可看到本次測試的寫速度為2180.08MB/s。

DDR拷貝速度測試

執(zhí)行如下命令對DDR進行拷貝速度測試。

Target# bw_mem -P 3 -N 10 32M fcp

圖 24

本次測試拷貝32MByte數(shù)據(jù)至DDR，可看到本次測試的拷貝速度為1004.27MB/s。

Stream帶寬測試

執(zhí)行如下命令對DDR進行Stream帶寬測試。

Target# stream -M 32M -P 3 -N 10

圖 25

參數(shù)解析：

copy：先訪問一個內(nèi)存單元讀出其中的值，再將值寫入至另一個內(nèi)存單元；

scale：先從內(nèi)存單元讀出其中的值，作一個乘法運算，再將結(jié)果寫入至另一個內(nèi)存單元；

add：先從內(nèi)存單元讀出兩個值，做加法運算，再將結(jié)果寫入至另一個內(nèi)存單元；

triad：表示將copy、scale、add三種操作組合進行測試。

NAND FLASH讀寫測試

本章節(jié)僅支持NAND FLASH配置評估板，若使用eMMC配置評估板可跳過此步驟。

請先參考《Linux系統(tǒng)固化手冊》文檔將系統(tǒng)鏡像update-nand.img固化至NANDFLASH，再進行NANDFLASH讀寫測試。請通過NAND FLASH啟動系統(tǒng)，執(zhí)行如下命令，查看NANDFLASH分區(qū)信息。本次選取userdata作為測試分區(qū)，測試過程會擦除分區(qū)內(nèi)容，請務(wù)必做好數(shù)據(jù)備份。

備注：建議優(yōu)先選用userdata分區(qū)進行測試，若使用其他分區(qū)測試可能會導(dǎo)致文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)損壞。

Target# cat /proc/mtd

圖 26

NAND FLASH寫速度測試

執(zhí)行如下命令，擦除NAND FLASH分區(qū)。

Target# flash_erase /dev/mtd7 0 0

圖 27

執(zhí)行如下命令，進行NAND FLASH寫速度測試。

Target# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

Target# time dd if=/dev/zero of=/dev/mtd7 bs=128k count=176

圖 28

參數(shù)解析：

bs=128k：同時設(shè)置讀入/輸出的塊大小為128k個字節(jié)。

count=176：拷貝176個塊。

此處一共寫入128x 1024x 176/1000/1000MByte=23.0MByte測試數(shù)據(jù)至NAND FLASH，可看到本次測試NAND FLASH寫速度約為：23.07MByte /3.946s ≈ 5.8MB/s。

NAND FLASH讀速度測試

若已對NAND FLASH進行寫速率測試，需先執(zhí)行如下命令擦除NAND FLASH分區(qū)，否則無法正常測試。

Target# flash_erase /dev/mtd7 0 0

圖 29

執(zhí)行如下命令，進行NAND FLASH讀速度測試。

Target# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

Target# time dd if=/dev/mtd7 of=/dev/null bs=128k count=176

圖 30

此處一共從NAND FLASH讀取128x 1024x 176/1000/1000MByte= 23.0MByte測試數(shù)據(jù)，可看到本次測試NAND FLASH讀速度約為：23.07MByte /1.650s ≈ 13.9MB/s。

eMMC讀寫測試

本章節(jié)僅支持eMMC配置評估板，若使用NAND FLASH配置評估板可跳過此步驟。

請先參考《Linux系統(tǒng)固化手冊》文檔將產(chǎn)品資料“4-軟件資料LinuxMakesdboot”目錄下的update-emmc.img系統(tǒng)鏡像固化至eMMC，再進行eMMC讀寫測試。

評估板上電，系統(tǒng)將從eMMC啟動。執(zhí)行如下命令查看eMMC分區(qū)信息。

Target# fdisk -l

圖 31

eMMC寫速度測試

執(zhí)行如下命令對eMMC設(shè)備進行寫速度測試。

Target# fio -filename=/dev/mmcblk0 -ioengine=psync -iodepth=1 -iodepth_batch=1 -iodepth_low=1 -iodepth_batch_complete=1 -direct=1 -rw=write -bs=1024K -size=1024M -numjobs=1 -thread -group_reporting -name=write_job -ramp_time=1 -allow_mounted_write=1

圖 32

此處一共寫1024MByte測試數(shù)據(jù)至eMMC設(shè)備，可看到本次測試的eMMC設(shè)備寫速度約為49.5MB/s。

eMMC讀速度測試

執(zhí)行如下命令對eMMC設(shè)備進行讀速度測試。

Target# fio -filename=/dev/mmcblk0 -ioengine=psync -iodepth=1 -iodepth_batch=1 -iodepth_low=1 -iodepth_batch_complete=1 -direct=1 -rw=read -bs=1024K -size=1024M -numjobs=1 -thread -group_reporting -name=read_job -ramp_time=1

圖 33

此處從eMMC設(shè)備中一共讀出1024MByte數(shù)據(jù)，可看到本次測試的eMMC設(shè)備讀速度約為65.2MB/s。

Micro SD接口讀寫測試

本章節(jié)僅支持NAND FLASH配置評估板，若使用eMMC配置評估板可跳過此步驟。

本次操作使用SanDisk品牌、128GByte容量的Micro SD卡來測試評估板Micro SD接口性能。不同的MicroSD卡以及不同的測試方法，對Micro SD接口測試結(jié)果將造成一定差異。

請先取出系統(tǒng)啟動卡，評估板上電，系統(tǒng)將從NANDFLASH啟動。再將系統(tǒng)啟動卡插至評估板Micro SD卡槽，進入評估板文件系統(tǒng)執(zhí)行如下命令，查看Micro SD卡信息。

Target# fdisk /dev/mmcblk0 -l

圖 34

Micro SD接口寫速度測試

進入評估板系統(tǒng)，執(zhí)行如下命令測試MicroSD接口寫速度。

Target# fio -filename=/dev/mmcblk0 -ioengine=psync -iodepth=1 -iodepth_batch=1 -iodepth_low=1 -iodepth_batch_complete=1 -direct=1 -rw=write -bs=1024K -size=1024M -numjobs=1 -thread -group_reporting -name=write_job -ramp_time=1 -allow_mounted_write=1

圖 35

此處一共寫1024MByte測試數(shù)據(jù)至MicroSD卡，可看到本次測試的MicroSD接口寫速度約為39.7MB/s。

Micro SD接口讀速度測試

執(zhí)行如下命令測試MicroSD接口讀速度。

Target# fio -filename=/dev/mmcblk0 -ioengine=psync -iodepth=1 -iodepth_batch=1 -iodepth_low=1 -iodepth_batch_complete=1 -direct=1 -rw=read -bs=1024K -size=1024M -numjobs=1 -thread -group_reporting -name=read_job -ramp_time=1

圖 36

此處一共讀出1024MByte的數(shù)據(jù)，可看到本次測試的MicroSD接口讀速度約為66.0MB/s。

由于篇幅過長等原因，部分內(nèi)容均不逐一展示，如需獲取完整版詳細資料，請關(guān)注創(chuàng)龍科技微信公眾號或官網(wǎng)，或者評論區(qū)留言，感謝您的支持！

審核編輯 黃宇