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低成本嵌入式Linux开发方案：RV1106入门

news 2025/6/8 13:40:56

需求分析

传统MCU开发效率太低，代码移植性弱，如何做到一次开发永久使用？答案就是操作系统

从MCU到实时操作系统，例如RTOS。实时操作系统虽然可以简化用户代码，增强操作逻辑，但是依然需要依赖组件模块，需要用户根据硬件去调试模块，遇到特别复杂的项目gg

Linux操作系统把底层的硬件资源都抽象成了软件资源，大大提升了开发效率。但是传统MCU没有MMU，RAM、Flash太小，无法运行嵌入式Linux。

STM32MP系列支持了嵌入式Linux，但是硬件外围比较复杂，增加了硬件成本，适合工业客户，但是对于成本敏感型客户来说比较鸡肋

放眼望去，要想寻找低成本解决方案，只能将目光投向国产处理器了。

目标处理器最好能够做到低成本够用的性能，硬件电路尽可能简单，开发资料最好稍微丰富一些。这对于芯片厂家来说，只需要提供底层的硬件配置，然后对接到现有的嵌入式Linux平台（例如Buildroot、Yocto等）即可。软件上的资源经过漫长的积累要丰富很多

选型思路

主要考虑过两款处理器，全志V3S vs 瑞芯微RV1106

​​特性全志V3S​​瑞芯微RV1106​​
​​CPU架构单核ARM Cortex-A7@1.2GHz单核ARM Cortex-A7@1.2GHz
​​AI算力​​无专用NPU​​第四代NPU​​，0.5TOPS(int8)/1.0TOPS(int4)
​​内存支持​​DDR3/DDR3L（最高2GB）内置64MB~256MB DRAM，可选外接DDR3L
网络​​内置百兆以太网PHY​​（网传有bug）​​内置百兆以太网PHY​​
开发资源社区资源丰富提供官方资源
集成DDR64MB128MB / 256MB

全志的V3S在行车记录仪上用得很多，主打一个低成本，自2015年上市以来，已经积累了庞大的用户群体，开发资料也相对齐全。瑞芯微RV1106集成了AI处理单元，28nm的工艺也带来了更优秀的功耗。两款处理器都集成了DDR

嵌入式Linux操作系统

嵌入式Linux操作系统主要有三大主线，Buildroot vs Yocto vs Ubuntu Core

维度​​ ​​Buildroot​​ ​​Yocto​​ ​​Ubuntu Core​​
​​定位​​轻量级嵌入式系统构建工具工业级定制化Linux发行版构建框架面向IoT的轻量级安全操作系统
​​构建逻辑​​单次全量编译（Monolithic）分层架构（Meta-layer）Snap包容器化部署
​​包管理​​静态选择（无增量更新）动态配方（Recipes）支持增量更新Snap商店在线更新
​​定制性​​中等（可裁剪内核/基础软件）极高（从内核到应用深度定制）中等（依赖Snap生态）
构建时间​​10–60分钟（首次）2–10小时（首次）30分钟+（依赖PPA源）
​​磁盘占用​​3–10GB50–200GB≥512MB RAM
​​学习曲线​​低（类Linux内核配置）陡峭（需掌握BitBake语法）低（类Ubuntu桌面）
​​调试复杂度​​低（日志集中）高（日志分散在tmp/work）中等（Snap隔离机制）
​​资源受限设备​​✅ 超小型设备（Flash<16MB）⚠️ 需优化配置❌ 资源占用较高
​​网络设备​​ ✅ 路由器/网关（集成iptables等）⚠️ 需额外配置网络功能✅ 边缘计算节点（云原生支持）
​​复杂工业系统​​❌ 依赖处理能力弱✅ 车机/工控（实时性、安全认证）⚠️ 需手动集成实时补丁
​​快速原型开发​​✅ 验证硬件基础功能❌ 构建周期长✅ 开箱即用（预装AI/云工具）
​​长期维护与更新​​❌ 全量更新困难✅ 企业级维护（SLA支持）✅ 5年LTS + 自动回滚
系统启动时间快一般满

由于实际项目要求系统时间尽可能快，同时不要求过于复杂的性能，因此这里选择了buildroot

实操过程

从易到难，由浅入深，控制变量，逐个击破

硬件准备

Luckfox Pico Pro/Max，考虑到不需要特别大的DDR，同时尽可能低成本，这里选择G2版本

软件环境

Ubuntu22.04.5虚拟机或物理机，试过都可以，虚拟机好备份，物理机编译快

折腾前先点灯

在单片机开发中，为了确认硬件和开发环境是否OK，通常会先点一个灯看看；对于软件开发，就是写一个’Hello World’；对于嵌入式Linux而言，就是上电看终端输出，同时尝试交互指令

参考教程

开发板出厂自带系统，连接串口2，Type-C上电，打开终端，可以看到成功启动

在这里插入图片描述

重新编译系统镜像

参考教程

  1. 安装依赖环境
# 更新源
sudo apt update
# 安装需要的包
sudo apt-get install -y git ssh make gcc gcc-multilib g++-multilib module-assistant expect g++ gawk texinfo libssl-dev bison flex fakeroot cmake unzip gperf autoconf device-tree-compiler libncurses5-dev pkg-config bc python-is-python3 passwd openssl openssh-server openssh-client vim file cpio rsync
  1. 获取最新的 SDK
git clone https://gitee.com/LuckfoxTECH/luckfox-pico.git
  1. 配置环境变量
# 切换到工具链的目录下
cd /path/to/luckfox-pico/tools/linux/toolchain/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf
# 更新一下环境变量
source env_install_toolchain.sh
  1. 选择硬件版本、启动媒介
# 切换到SDK目录下
cd /path/to/luckfox-pico/
# 选择要编译的硬件版本
xxx@xxx-server:~/path/to/luckfox-pico$ ./build.sh lunch
You're building on LinuxLunch menu...pick the Luckfox Pico hardware version:选择 Luckfox Pico 硬件版本:[0] RV1103_Luckfox_Pico[1] RV1103_Luckfox_Pico_Mini_A[2] RV1103_Luckfox_Pico_Mini_B[3] RV1103_Luckfox_Pico_Plus[4] RV1103_Luckfox_Pico_WebBee[5] RV1106_Luckfox_Pico_Pro[6] RV1106_Luckfox_Pico_Max[7] RV1106_Luckfox_Pico_Ultra[8] RV1106_Luckfox_Pico_Ultra_W[9] RV1106_Luckfox_Pico_Pi[10] RV1106_Luckfox_Pico_Pi_W[11] RV1106_Luckfox_Pico_86Panel[12] RV1106_Luckfox_Pico_86Panel_W[13] custom
Which would you like? [0~13][default:0]: 5Lunch menu...pick the boot medium:选择启动媒介:[0] SD_CARD[1] SPI_NAND
Which would you like? [0~1][default:0]: 0Lunch menu...pick the system version:选择系统版本:[0] Buildroot 
Which would you like? [0][default:0]: 0
[build.sh:info] Lunching for Default BoardConfig_IPC/BoardConfig-SD_CARD-Buildroot-RV1106_Luckfox_Pico_Pro-IPC.mk boards...
[build.sh:info] switching to board: /path/to/luckfox-pico/project/cfg/BoardConfig_IPC/BoardConfig-SD_CARD-Buildroot-RV1106_Luckfox_Pico_Pro-IPC.mk
[build.sh:info] Running build_select_board succeeded.
  1. 开始编译
# 开始全部编译
./build.sh

因为编译过程要用到wget来获取一些python库，可能存在网络连接的问题，最佳解决方案是给它配置一个代理。因为平台限制的问题，这里不能具体提及，需要可参考

十多分钟就编完了，buildroot比Yocto还是要轻量化很多的。

烧录镜像

参考教程

这里选择先烧录TF卡，万一搞错了也容易改

  1. 格式化TF卡

TF卡连接至电脑后，最好先格式化卡。

这里选择Windows自带的Diskpart，使用方法很简单，Win+R输入diskpart回车打开，需要管理员身份，注意千万不要错选成自己的磁盘。

在这里插入图片描述

打包镜像

cd /path/to/luckfox-pico/output/image/
zip -v image.zip boot.img env.img idblock.img oem.img rootfs.img uboot.img userdata.img

使用scp拷贝到本地并且解压

管理员打开SocToolKit，选择对应的文件和TF卡，开始刻录

在这里插入图片描述

将卡拔下，插入开发板，上电，完成，可以看到如点灯的界面

修改设备树文件来添加外设

实际开发中，可能需要根据需求添加一些外设。传统的MCU的外设初始化是以函数的形式存在的，通过编写初始化函数配置相应的寄存器实现。

在Linux系统中需要配置设备树文件，将设备树文件编译进系统内核中，系统内核会自动加载

实际项目中需要添加两路串口，这里通过修改设备树重新编译内核来实现。

找到设备树文件，打开项目配置文件，可以看到其中指定了设备树文件为rv1106g-luckfox-pico-pro.dts

cat project/cfg/BoardConfig_IPC/BoardConfig-SD_CARD-Buildroot-RV1106_Luckfox_Pico_Pro-IPC.mk export RK_CHIP=rv1106# app config
export RK_APP_TYPE=RKIPC_RV1106# Config CMA size in environment
export RK_BOOTARGS_CMA_SIZE="66M"# Kernel dts
export RK_KERNEL_DTS=rv1106g-luckfox-pico-pro.dts

在整个SDK中查找一下这个文件

# 查找文件
find ./ -name rv1106g-luckfox-pico-pro.dts
# 编辑设备树文件
nano ./sysdrv/source/kernel/arch/arm/boot/dts/rv1106g-luckfox-pico-pro.dts

找到UART的部分，disable改成okay

/**********UART**********/
/* UART3_M1 */
&uart3 {status = "okay";
};/* UART4_M1 */
&uart4 {status = "okay";
};

只需要重新编译内核即可

# 清理旧的内核编译
./build.sh clean kernel
# 重新编译内核（包含新的设备树）
./build.sh kernel

编译完成后需要重新打包

# 将所有组件打包成完整固件
./build.sh firmware

重新将./output/image/下的文件烧录到sd卡

烧录完成后上电，可以看到设备下多了两个/dev/ttyS3 和/dev/ttyS4，这就是对应的uart3和uart4

[root@luckfox root]# ls /dev/ttyS*
/dev/ttyS3  /dev/ttyS4

查看一下它们的信息，可以看到默认波特率是9600bps

[root@luckfox root]# stty -F /dev/ttyS3 -a
speed 9600 baud;stty: /dev/ttyS3line = 0;
intr = ^C; quit = ^\; erase = ^?; kill = ^U; eof = ^D; eol = <undef>;
eol2 = <undef>; swtch = <undef>; start = ^Q; stop = ^S; susp = ^Z; rprnt = ^R;
werase = ^W; lnext = ^V; flush = ^O; min = 1; time = 0;
-parenb -parodd -cmspar cs8 hupcl -cstopb cread clocal -crtscts
-ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr icrnl ixon -ixoff
-iuclc -ixany -imaxbel -iutf8
opost -olcuc -ocrnl onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0
isig icanon iexten echo echoe echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt
echoctl echoke -flusho
[root@luckfox root]# stty -F /dev/ttyS4 -a
speed 9600 baud;stty: /dev/ttyS4line = 0;
intr = ^C; quit = ^\; erase = ^?; kill = ^U; eof = ^D; eol = <undef>;
eol2 = <undef>; swtch = <undef>; start = ^Q; stop = ^S; susp = ^Z; rprnt = ^R;
werase = ^W; lnext = ^V; flush = ^O; min = 1; time = 0;
-parenb -parodd -cmspar cs8 hupcl -cstopb cread clocal -crtscts
-ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr icrnl ixon -ixoff
-iuclc -ixany -imaxbel -iutf8
opost -olcuc -ocrnl onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0
isig icanon iexten echo echoe echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt
echoctl echoke -flusho

将TX和RX通过USB转TTL连接值计算机做测试，引脚可以参考

将他设置成115200bps，发送测试数据同时接收

# 设置波特率
stty -F /dev/ttyS3 115200 cs8 -parenb -cstopb
# 发送数据到串口3
echo "UART3 Test" > /dev/ttyS3
# 接收串口3的数据
cat /dev/ttyS3

可以看到通信正常

在这里插入图片描述

未完，待续

http://www.xdnf.cn/news/928567.html

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