FM20S用户手册-Linux开发环境搭建

评测试板卡介绍

创龙科技TLFM20S-EVM是一款基于复旦微FMQL20S400M四核ARM Cortex-A7（PS端） + FPGA可编程逻辑资源（PL端）异构多核SoC处理器设计的全国产工业评估板，PS端主频高达1GHz。核心板CPU、ROM、RAM、电源、晶振、连接器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，质量稳定可靠，可满足各种工业应用环境要求。

评估板接口资源丰富，引出2路Ethernet、4路USB2.0、2路CAN、2路RS485、RS232等接口，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。

图 1 评估板正面图

图 2 评估板斜视图

图 3 评估板侧视图1

图 4 评估板侧视图2

图 5 评估板侧视图3

图 6 评估板侧视图4

1评估板快速测试

1.1系统启动测试

将Linux系统启动卡插至评估板Micro SD卡槽，评估板接入电源，并使用Type-C线 将评估板的USB TO UARTO调试串口连接至PC机。评估板硬件连接如下图所示。

打开设备管理器，确认评估板USB TO UARTO调试串口对应的COM端口号。

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, 无检验位。建立串口连接，如下图所示。

根据评估底板丝印将启动方式选择拨码开关拨为1010(1~4),此档位为MicroSD卡启 动模式。将评估板上电启动，串口调试终端将会打印如下类似启动信息。

系统启动后会自动登录root用户，说明使用Uinux系统启动卡启动评估板成功。

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LEDO点亮：随后FSBL(一级Bootloader程序)启动，LED3

点亮：紧接着U-Boot启动(二级Bootloader程序),LED4点亮：直到内核启动运行时，

LED4熄灭，LED3进行心跳闪烁：读写eMMC时，LED4闪烁。

如需从SPI FLASH +eMMC启动评估板，请执行如下脚本命令一键固化Linux系统至 SPI FLASH+eMMC。

Target# /opt/tools/mkemmcboot.sh

用时约3min,成功固化Uinux系统至SPIFLASH+eMMC,同时串口调试终端打印提 示信息。将评估板断电，将Linux系统启动卡从评估板Micro SD卡槽中取出，根据评估 底板丝印将拨码开关拨为1000(1-4),此档位为SPIFLASH启动模式。将评估板上电启 动，即可从SPI FLASH+eMMC启动系统。

1.2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：

(1)通过Linux系统启动卡、U盘等存储介质方式拷贝。

(2)通过NFS、TFTP、OpenSSH等网络方式拷贝。

1.2.1通过Linux系统启动卡

将配套的系统启动卡插至PC机，然后把目标文件拷贝至系统启动卡的BOOT分区， 如下图所示。

将系统启动卡插至评估板Micro SD卡槽，评估板上电启动系统，进入文件系统执行 如下命令，在"/run/medla/mmcblkOp1/"日录下可看到拷贝的test文件。系统启动卡的 BOOT分区挂载在评估板文件系统"/run/media/mmcblk0p1/"日录下。

Tar get# df Tar get# s /run/media/mmcblk0p1

1.2.2通过OpenSSH

OpenSSH是SSH(SecureShell)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中执行如下命令，查询是否已安装OpenSSH。

Host#ssh

可看到系统已自带OpenSSH。如未安装，请先自行正确安装OpenSSH。

将评估板PS端ETHO网口通过网线连接至路由器。在评估板上执行如下命令可自动 获取到IP,如下图所示。"4"用于指定网卡，ethO为网卡名字，请根据实际情况修改。

Target#

ifconfig eth0 up

Target#

udhpc-ietho

执行如下命令可查询IP地址。本次查询到的IP地址是192.168.13.8。

Target#

ifconfig

(1)使用OpenSSH从PC机传送文件至评估板

执行如下命令在Ubuntu中新建文件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 //新建文件 Host#scptest1 root@192.168.13.8:/

如出现提示"Are you sure youwantto continue connecting(yes/no)?",请输入：yes. 在评估板上执行如下命令可看到从PC机拷贝过来的文件，如下图所示。

Target#

s/

(2)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新建一个测试文件test2。

Target#

cd/

Target#

touch test2

//新建文件

在Ubuntu上执行如下OpenSSH命令将评估板测试文件test2拷贝至PC机 "/home/fmsh/"目录下。如果传输的是文件夹，请在scp后面添加参数"-r"。

Host#sudo scp root@192.168.13.8:/est2 /home/imsh/ Host#Is/home/fmsh/

(3)使用OpenSSH登录至评估板文件系统

在Ubuntu执行如下命令可通过OpenSSH登录评估板文件系统

Host#sudo ssh root@192.168.13.8

如需退出登陆，请执行exit或者logout命令

1.3 LED测试

执行如下命令控制评估底板PS端LED1的亮灭。

Target# echo 0>/sys/ctass/leds/user-led0/brighthess //控制LED1灭 Tar get# echo 1>/sys/class/leds/user-led0/brightness /控制LED1亮

1.4 KEY测试

执行如下命令查看按键事件号，其中PS KEY(KEY3)按键对应的事件号为event0。 Target# cat /proc/bus/input/devkces

执行如下命令进行按键测试

Target# od-x/dev/input/evento

按下KEY3按键，可看到如下打印信息。按"Crl+C"可终止测试命令。

1.5外部RTC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RTC时钟，请先安装纽扣电池。BT1为RTC纽扣电池座，适配纽扣电池 ML2032(3V可充)、CR2032(3V不可充)。使用可充电电池时，请将跳线帽插入J3排 针实现充电。使用不可充电电池时，请确保无跳线帽插入J3排针。

如下为时钟相关的常用命令。

(1)查看外部RTC设备节点

Target#

s /dev/rtc*

Target#

dmesg I grep rte

(2)查看系统时钟

Target# date

(3)查看RTC时钟

Target# hwclock -u-f /dev/rtcO

(4)设置系统时间

Target# date -s "2024-02-0510.00:00"

分00秒

//设置时间：2024年2月5日10点00

Target# date

(5)同步系统时钟至RTC时钟

Target# hwclock -systohe -uf /dev/rtc0 Target# hwclock uf /dev/rtcO

(6)同步RTC时钟至系统时钟

Target# hwclock -hctosys u4 /dev/tcO

(7)将评估板断电，放置一段时间后，执行如下命令查询系统时间。 Target# hwclock -/dev/rtcO

1.6 DDR测试

Linux系统启动时，在U-8oot阶段完成DDR的初始化，并打印DDR实际容量，如下 图所示。

DDR读写速度受实际情况影响，测试速率以具体情况为准，如下测试数据仅供参考

(1)DDR读速度测试

执行如下命令对DDR读速度测试。

Tar get

bw_mem-P480M frd

测试从DDR中读取80MByte数据，可看到本次测试的读速度约为：1512.44MB/s。

(2)DDR写速度测试

执行如下命令对DDR写速度测试。

Target#

bw_mem-P480M fwr

测试写入80MByte数据到DDR中，可看到本次测试的写速度约为：626.15MB/s。

(3)DDR拷贝速度测试

执行如下命令对DDR拷贝速度测试

Tar get#

bw_mem-P440M icp

测试拷贝40MByte数据至DDR中，可看到本次测试的拷贝速度约为：1128.01MB/s。

1.7 MicrosD接口测试

本小节使用SanDisk品牌、FAT32格式、128GByte容量的MicroSD卡测试评估板Micro SD接口性能。不同的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。

请根据《LInux系统启动卡制作及系统固化》文档将MicroSD卡制作为Linux系统启 动卡。将Linux系统启动卡插入评估板Micro SD卡槽，根据评估底板丝印将启动方式选 择拨码开关拨为1000(1~4),此档位为SPI启动模式，再将评估板上电启动。

执行如下命令可查看Micro SD各分区的设备节点，其中rootfs分区为"/dev/mmcblk Op2",在评估板文件系统挂载路径为"/run/media/mmcblkOp2",本次测试对rootfs分区进 行读写。

Tar get#

df-h

(1)MicroSD卡写速度测试

执行如下命令测试Micro SD卡写速度。

Target# fio -filename=/dev/mmcblk0p2 -drect=1 -iodepth 1-thread -rw=randwrite - ioengine=psync -bs=1024k -size=1024M -numjobs=10 -runtime=30 -group_reporting name=mytest -allow_mounted_write=1

此处一共写1024MByte测试数据至Micro SD卡的test文件，可看到本次测试的Micro SD卡写速度约为6289KB/s.

(2)MicroSD卡读速度测试

执行如下命令测试Micro SD卡读速度。

Target# fio -flename=/dev/mmcbk0p2 -drect=1 -lodepth 1 -thread -w=randread· oengine=psync -bs=1024k -sze=1024M -numjobs=10 -runtime=30 -group_reporting· name=mytest

此处从test文件中一共读出1024MByte的数据，可看到本次测试的Micro SD卡读速 度约为：7179KiB/s。

1.8 eMMC测试

根据评估底板丝印将启动方式选择拨码开关拨为1010(1-4),此档位为Micro SD启动 模式。评估板出厂时，默认己完成eMMC设备分区工作，执行如下命令可查看eMMC容 量以及分区信息。

备注：需对eMMC设备进行分区后方可对其进行读写测试。

Target#

dmesgI grepmmcblk1

执行如下命令可查看eMMC各分区的设备节点。其中rootfs分区为"/dev/mmcblklp 2",在评估板文件系统挂载路径为"/run/media/mmcbk1p2",本次测试对rootfs分区进行 读写。

Target# df

(1)eMMC写速度测试

执行如下命令对eMMC设备写速度测试。

Target# fio-flename=/dev/mmcblk1p2-direct=1 Hodepth1-thread-w=randwrite- loengine=psync -bs=1024k-size=1024M-numjobs=10-funtime=30-group_reporting- name=mytest-allow_mounted_write=1

此处一共写1024MByte测试数据至eMMC设备roots分区下的test文件，可看到本 次测试的eMMC设备写速度约为21.8MiB/s。

(2)eMMC读速度测试

执行如下命令对eMMC设备读速度测试。

Target# fio -flename=/dev/mmcblk1p2-direct=1 Hodepth1-thread -w=randread· ioengine=psync -bs=1024k-size=1024M-oumjobs=10 -funtime=30 -group_reporting- name=mytest

此处从test文件中一共读出1024MByte数据，可看到本次测试的eMMC设备读速度

约为22.8MiB/s。

1.9 SPI FLASH测试

本小节对SPIFLASH的MTD2分区进行读写速度测试。MTD2是SPIFLASH的用户数据 分区，读写测试会将该分区内容擦除，请做好数据备份。

执行如下命令查询SPIFLASH分区，确认MTD2分区大小(读写请勿超出分区大小), 将该分区内容擦除。

Target# cat /proc/mtd Target# flash_erase/dev/mtd200

(1)SPIFLASH写速度测试

执行如下命令，先清理缓存，再对SPI FLASH进行写速度测试。

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

Target#

timedd i=/dev/zero of=/dev/mtd2bs=1024k count=14

测试写入14MByte数据至SPI FLASH的MTD2分区下，可看到本次测试的SPI FLASH 写速度约为：14MByte/39.154s=0.36MB/s.

(2)SPIFLASH读速度测试

执行如下命令，先清理缓存，再对SPI FLASH进行读速度测试

Target# echo3>/proc/sys/vm/drop_caches Tar get# timeddif=/dev/mtd2 of=/dev/nul bs=1024k count=14

测试从SPI FLASH的MTD2分区读取14MByte数据，可看到本次测试的SPI FLASH读 速度约为：14MByte/6.325s=2.21MB/s.

1.10 USB2.0 HOST接口测试

本小节使用SAMSUNG公司、FAT32格式、120GByte容量的SATA3.0接口SSD固态硬 盘对评估板USB接口进行测试。不同品牌、格式或容量的硬盘，测试结果会有所差异。

请通过USB3.0转SATA转换器(厂家：绿联，型号：CR108),将SSD固态硬盘与评

估板USB2.0 HOST(CON11、CON12)任一接口连接，如下图所示。系统将打印固态硬盘容 量、挂载名等信息。

从上图可看到挂载名为sda,当评估板挂载多个存储设备时，挂载名可能会变更。

(1)USB2.0 HOST接口写速度测试

进入评估板文件系统，执行如下命令测试USB2.0 HOST接口写速度。

fio -flename=/dev/sda -direct=14odepth 1 -thread -w=randwrite· ioengine=psync -bs=1024k -size=1024M -numjobs=10 -runtime=30 -group_reporting · name=mytest -allow_mounted_wrte=1

此处通过USB2.0 HOST接口一共写入1024MByte测试数据至固态硬盘，可看到本次

测试的USB2.0 HOST接口写速度约为36.9MiB/s.

(2)USB2.0 HOST接口读速度测试

进入评估板文件系统，执行如下命令测试USB2.0 HOST接口读速度。

Target# fio filename=/dev/sda -direct=1 -bodepth 1 -thread -rw=randread · ioengine=psync -bs=1024k -size=1024M -numjobs=10 -runtime=30 -group_reporting · name=mytest

此处通过USB2.0 HOST接口从固态硬盘一共读出1024MByte的数据，可看到本次测

试的USB2.0 HOST接口读速度约为38.9MiB/s.

1.11

网络接口测试

评估板配备一个PS端千兆网口ETHO,使用网线将评估板PS端网口连接至路由器， 绿灯常亮、黄灯闪烁表示连接正常。

1.11.1网络连通测试

进入评估板文件系统，执行如下命令获取IP以及查看网口配置信息。

Target# ifconfig

如网卡未自动获取到IP,请执行如下命令。

Target# udhφc-iethO

//4”用于指定网卡，eth0为网卡名字。

如网口未正常连接，可尝试先关闭网口(命令为"ifconfig ethO down")再打开网口(命 令为"ifconfig ethOup")。

可使用ethtool命令查看网口属性，并测试网口连接外网是否正常。以访问 www.baidu.com为例，执行如下命令，”-代表指定网口，不加”-P则使用默认网卡。可按 "Ctrl+C"终止测试。网卡名字请根据实际情况修改。

Tar get# ethtool etho

执行如下命令查看网关，并通过ping网关来测试内网连接功能是否正常。

Target# route

Target# ping 192.168.13.254

1.11.2网口带宽测试

本小节使用Iperf3工具测试评估板与PC机的TCP、UDP通信带宽。

(1)TCP通信带宽测试

在Ubuntu执行如下命令查看PC机IP地址，并等待评估板连接。

Host#ifconfig

Host#iperf3-s

在评估板文件系统执行如下命令测试网络通信速度，命令中192.168.13.74为PC机 IP地址。测试完成后，Ubuntu和评估板均会打印测试结果。不同测试环境，测试结果将 会有所差异。

iperf3 -c192.168.13.74-02-V-32K-w256K

Target#

(2)UDP通信带宽与丢包率测试

在Ubuntu执行如下命令查看PC机IP地址，并等待评估板连接。

Host#ifconfig

Host#iperf3-s

在评估板文件系统执行如下命令测试网络通信速度，命令中"192.168.13.74"为PC机 IP地址。测试完成后，Ubuntu和评估板均会打印测试结果，本次测得EFTHO网口带宽约 为924Mbit/s,丢包率为0.047%。不同测试环境，测试结果将会有所差异。

Target#

iperf3 -c192.168.13.74-02-V-B2K-w256K-u-b0

2网络静态IP设置

本小节以评估板PS端千兆网口ETHO为例，演示如何配置网口静态IP。请使用网线 将评估板PS端网口与PC机连接至局域网路由器，本次测试使用局域网

评估板启动进入文件系统，执行如下命令打开"/etc/network/interfaces"文件，按照如 下方法修改网络配置文件并保存。

Tar get# wi/etc/network/interfaces

//注释以下代码

//添加以下代码

执行如下命令，在"/etc/initd/"目录下新建S41resolv.sh脚本文件，按照如下方法修改 文件并保存

Target# wi/etc/init.d/S41resolv.sh

修改内容如下

执行如下命令，赋予541resolv.sh脚本文件可执行权限，然后重启系统。 Target# chmod 777/etc/init.d/S41resolv.sh Target# reboo

系统重启后，执行ifconfig命令即可查看静态IP已配置生效，如下图所示。