Renesas SMARC EVK 開發(fā)板啟動(dòng)指南

在嵌入式開發(fā)領(lǐng)域，Renesas 的 RZ/G2L、RZ/G2LC、RZ/G2UL、RZ/V2L 和 RZ/Five 系列開發(fā)板憑借其高性能和穩(wěn)定性，受到了眾多電子工程師的青睞。本文將詳細(xì)介紹如何準(zhǔn)備這些參考板，使其能夠使用 RZ/G2L 組的 Verified Linux 軟件包以及 RZ/V2L 組和 RZ/Five 的板級(jí)支持包進(jìn)行啟動(dòng)。

文件下載：Renesas Electronics RZ，5評(píng)估板套件.pdf

一、目標(biāo)參考板與軟件

1.1 目標(biāo)參考板

本次涉及的目標(biāo)參考板包括 RZ/G2L、RZ/G2LC、RZ/G2UL、RZ/V2L 和 RZ/Five 評(píng)估板套件。每個(gè)套件都包含相應(yīng)的 SMARC 模塊板和 RZ SMARC 系列載板，部分套件還有額外的配件，如 RZ/G2UL 評(píng)估板套件包含并行到 HDMI 轉(zhuǎn)換板。具體的型號(hào)和部件編號(hào)可參考文檔中的詳細(xì)列表。

1.2 目標(biāo)軟件

• RZ/G Verified Linux Package 版本 3.0.0 或更高版本（以下簡(jiǎn)稱“VLP/G”）。
• RZ/V2L Linux Package V1.0.0 update1 或更高版本（以下簡(jiǎn)稱“RZ/V2L BSP”）。
• RZ/Five Board Support Package v0.80 或更高版本（以下簡(jiǎn)稱“RZ/Five BSP”）。

二、啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作

2.1 硬件和軟件準(zhǔn)備

硬件準(zhǔn)備

• USB Type - C 電纜 “AK - A8485011”（Anker 制造）。
• USB PD 充電器 Anker “PowerPort III 65W Pod”（Anker 制造）。
• USB Type - microAB 電纜（任意）。
• micro HDMI 電纜（任意，但 RZ/Five 評(píng)估板套件不需要）。
• 安裝了 FTDI VCP 驅(qū)動(dòng)和終端軟件（如 Tera Term）的 PC。

軟件準(zhǔn)備

不同的開發(fā)板需要準(zhǔn)備不同的軟件文件，包括 Linux 內(nèi)核、設(shè)備樹文件、引導(dǎo)加載器和 Flash Writer 文件。具體的文件名稱可參考文檔中的表格。

2.2 啟動(dòng)模式和輸入電壓設(shè)置

SW11 的設(shè)置用于控制開發(fā)板的啟動(dòng)模式和輸入電壓。其中，引腳 1 到 3 控制啟動(dòng)模式，引腳 4 控制輸入電壓為 5V 或 9V。目前支持 SCIF 下載模式和 QSPI 啟動(dòng)模式，eSD 啟動(dòng)模式將在未來(lái)更新中支持。具體的設(shè)置可參考文檔中的表格和說明。

2.3 SW1 設(shè)置

不同的評(píng)估板套件對(duì) SW1 的設(shè)置要求不同。對(duì)于 RZ/G2L、RZ/G2LC 和 RZ/V2L 評(píng)估板套件，需要將 SW1 - 1 設(shè)置為正常操作模式，SW1 - 2 設(shè)置為 eMMC 模式；對(duì)于 RZ/G2UL 和 RZ/Five 評(píng)估板套件，除了上述設(shè)置外，還需要將 SW1 - 3 設(shè)置為其他功能模式。

2.4 調(diào)試串口使用

將 USB Type - microAB 電纜連接到 CN14，即可使用調(diào)試串口進(jìn)行控制臺(tái)輸出。

三、啟動(dòng)流程

3.1 電源供應(yīng)

• 連接 USB - PD 電源充電器到 USB Type - C 連接器（CN6），此時(shí) LED1（VBUS 電源開啟）和 LED3（模塊電源開啟）會(huì)亮起。
• 按下電源按鈕（SW9），按住 1 秒開啟電源，按住 2 秒關(guān)閉電源。開啟電源后，LED4（載板電源開啟）會(huì)亮起。

3.2 構(gòu)建要寫入的文件

評(píng)估板使用特定的文件作為引導(dǎo)加載器，需要根據(jù)發(fā)行說明構(gòu)建這些文件，并將其復(fù)制到運(yùn)行串口終端軟件的 PC 上。具體的文件名稱可參考文檔中的表格。

3.3 設(shè)置

• 用 USB 串口電纜將開發(fā)板和控制 PC 連接起來(lái)，打開終端軟件，選擇“文件”>“新建連接”進(jìn)行連接設(shè)置。
• 選擇“設(shè)置”>“串口”，設(shè)置串口通信協(xié)議，包括速度為 115200 bps、數(shù)據(jù)位為 8 位、無(wú)校驗(yàn)位、停止位為 1 位、無(wú)流控制。
• 將開發(fā)板設(shè)置為 SCIF 下載模式，設(shè)置 SW11 為特定狀態(tài)。設(shè)置完成后，按下復(fù)位按鈕 SW10，終端會(huì)顯示相應(yīng)的消息。

3.4 啟動(dòng) Flash Writer

按下 SW9 開啟開發(fā)板電源，終端會(huì)顯示相應(yīng)的消息。在顯示“please send !”消息后，使用終端軟件發(fā)送 Flash Writer 的鏡像文件。不同的開發(fā)板需要發(fā)送不同的 Flash Writer 文件，具體可參考文檔中的表格。發(fā)送成功后，F(xiàn)lash Writer 會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，并在終端顯示相應(yīng)的消息。

3.5 寫入引導(dǎo)加載器

對(duì)于引導(dǎo)操作，需要將兩個(gè)引導(dǎo)加載器文件寫入目標(biāo)開發(fā)板。使用 Flash Writer 的“XLS2”命令寫入引導(dǎo)加載器二進(jìn)制文件，該命令會(huì)從串口接收二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并將其寫入 Flash ROM 的指定地址。不同的開發(fā)板對(duì)應(yīng)的引導(dǎo)加載器文件和指定地址信息不同，具體可參考文檔中的表格。寫入完成后，通過改變 SW11 關(guān)閉開發(fā)板電源。

3.6 創(chuàng)建用于啟動(dòng) Linux 的 microSD 卡

• 準(zhǔn)備一張容量超過 4GB 的空白 SD 卡，使用 Linux 主機(jī) PC 通過 USB 讀卡器等設(shè)備擴(kuò)展內(nèi)核和根文件系統(tǒng)。
• 格式化 SD 卡，具體步驟包括：檢查未連接 SD 卡時(shí)的設(shè)備名稱、連接 SD 卡后檢查其關(guān)聯(lián)的設(shè)備名稱、卸載自動(dòng)掛載的 SD 卡分區(qū)、更改分區(qū)表、格式化和掛載分區(qū)、將內(nèi)核和設(shè)備樹文件復(fù)制到第一個(gè)分區(qū)、將根文件系統(tǒng)擴(kuò)展到第二個(gè)分區(qū)。不同的開發(fā)板需要復(fù)制不同的文件，具體可參考文檔中的表格。

3.7 設(shè)置 U - boot

將開發(fā)板設(shè)置為 SPI 啟動(dòng)模式，設(shè)置 SW11 為特定狀態(tài)。按下復(fù)位按鈕 SW10 開啟電源，U - boot 會(huì)啟動(dòng)。通過設(shè)置正確的環(huán)境變量可以消除警告消息，設(shè)置默認(rèn)值并保存到 Flash ROM 中。如果從 SMARC 載板上的 micro SD 卡啟動(dòng)，需要使用特定的命令設(shè)置環(huán)境變量，不同的開發(fā)板需要根據(jù)發(fā)行說明替換“bootcmd”中的文件名。設(shè)置完成后，再次關(guān)閉并開啟電源，開發(fā)板即可正常啟動(dòng)。

四、附錄

4.1 準(zhǔn)備 Flash Writer

Flash Writer 可以在使用 bitbake 命令構(gòu)建 BSP 時(shí)自動(dòng)構(gòu)建，也可以從 GitHub 倉(cāng)庫(kù)獲取源代碼并根據(jù)說明進(jìn)行構(gòu)建。不同的開發(fā)板需要使用不同的交叉編譯器，具體可參考文檔中的說明。

4.2 區(qū)分各開發(fā)板

不同的開發(fā)板在 IC 型號(hào)、內(nèi)存容量、以太網(wǎng) PHY 等方面存在差異，可通過對(duì)比這些特征來(lái)區(qū)分各開發(fā)板。

4.3 更換 SMARC 模塊板

更換 SMARC 模塊板時(shí)需要小心操作，具體步驟包括：使用 T6 頭的 Torx 螺絲刀擰下四個(gè)螺絲，將板傾斜滑出，然后將替換板斜著插入，再將其與板平行滾動(dòng)并擰緊螺絲。

4.4 連接 RZ/G2UL 評(píng)估套件的并行到 HDMI 轉(zhuǎn)換板

將并行到 HDMI 轉(zhuǎn)換板的 CN1 通過 50mm FPC（228 - 000071 - 01）連接到 CN5。連接 FPC 時(shí)，需要先抬起執(zhí)行器，將 FPC 平行于安裝表面插入連接器，使暴露的導(dǎo)電跡線朝下，然后旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器直到牢固關(guān)閉。如果需要移除 FPC，先抬起執(zhí)行器，再小心地移除。

4.5 從 eMMC 啟動(dòng)

• 重建根文件系統(tǒng)，根據(jù)發(fā)行說明進(jìn)行構(gòu)建，然后使用特定的命令進(jìn)行重建。
• 寫入 eMMC 引導(dǎo)的引導(dǎo)加載器，需要修改 eMMC 的 EXT_CSD 寄存器，并使用 Flash Writer 的“EM_SECSD”和“EM_W”命令進(jìn)行操作。不同的開發(fā)板對(duì)應(yīng)的寄存器修改地址和值、引導(dǎo)加載器文件和指定地址信息不同，具體可參考文檔中的表格。
• 創(chuàng)建用于 eMMC 啟動(dòng)的 microSD 卡，按照創(chuàng)建用于啟動(dòng) Linux 的 microSD 卡的步驟進(jìn)行操作，完成后將內(nèi)核鏡像、設(shè)備樹文件和根文件系統(tǒng)復(fù)制到 microSD 卡的第二個(gè)分區(qū)。
• 設(shè)置 U - boot 并將根文件系統(tǒng)寫入 eMMC，將開發(fā)板設(shè)置為 eMMC 啟動(dòng)模式，設(shè)置 SW11 為特定狀態(tài)，設(shè)置 SW1 為 eMMC 模式。參考 U - boot 設(shè)置部分設(shè)置環(huán)境變量，開啟電源后登錄為 root，在 eMMC 上創(chuàng)建分區(qū)，格式化 eMMC 并寫入內(nèi)核、設(shè)備樹和根文件系統(tǒng)。
• 設(shè)置 eMMC 啟動(dòng)的 U - boot，按下復(fù)位按鈕 SW10 重置開發(fā)板，設(shè)置環(huán)境變量以從 eMMC 啟動(dòng)，再次重置開發(fā)板即可進(jìn)行 eMMC 啟動(dòng)。

通過以上詳細(xì)的步驟和說明，電子工程師可以順利地完成 Renesas SMARC EVK 開發(fā)板的啟動(dòng)和配置工作。在實(shí)際操作過程中，遇到問題時(shí)可以參考文檔中的詳細(xì)信息，或者結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。希望本文對(duì)大家在使用這些開發(fā)板進(jìn)行開發(fā)時(shí)有所幫助。你在使用這些開發(fā)板的過程中，有沒有遇到過一些獨(dú)特的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。