rt-thread-official/bsp/cvitek

• 1. 参考文档
• 2. 概述
• 3. BSP 支持情况
  • 3.1. 驱动支持列表
  • 3.2. 默认串口控制台管脚配置
• 4. 编译
  • 4.1. Toolchain 下载
  • 4.2. 依赖安装
  • 4.3. 构建
    • 4.3.1. 开发板选择
    • 4.3.2. 开启 RT-Smart
    • 4.3.3. 编译
• 5. 运行
• 6. 大核 RT-Smart 启动并自动挂载根文件系统
  • 6.1. 内核构建配置
  • 6.2. 构建文件系统
  • 6.3. 将文件系统写入 sd-card
  • 6.4. 上电启动
• 7. FAQ
• 8. 联系人信息

1. 参考文档

• 【参考 1】CV1800B/CV1801B Datasheet（中文版）：https://github.com/milkv-duo/duo-files/blob/main/duo/datasheet/CV1800B-CV1801B-Preliminary-Datasheet-full-zh.pdf
• 【参考 2】SG2002/SG2000 技术参考手册（中文版）：https://github.com/sophgo/sophgo-doc/releases。官方定期发布 pdf 形式。可以下载下载最新版本的中文版本技术参考手册：sg2002_trm_cn.pdf 或者 sg2000_trm_cn.pdf。

2. 概述

支持开发板以及集成 SoC 芯片信息如下

• milk-v duo: https://milkv.io/duo，SoC 采用 CV1800B。
• milk-v duo256m: https://milkv.io/duo256m，SoC 采用 SG2002（原 CV181xC）。
• milk-v duos: https://milkv.io/duos，SoC 采用 SG2000（原 CV181xH）。

Duo 家族开发板采用 CV18xx 系列芯片。芯片的工作模式总结如下：

• CV1800B，支持一种工作模式：
  • 大核（RISC-V C906@1GHz）+ 小核（RISC-V C906@700MHz）。
• SG2002（原 CV181xC），支持两种工作模式，通过管脚 GPIO_RTX 的外围电路控制进行切换：
  • 大核（RISC-V C906@1GHz）+ 小核（RISC-V C906@700MHz）。
  • 大核（ARM Cortex-A53@1GHz）+ 小核（RISC-V C906@700MHz）。
• SG2000（原 CV181xH），支持两种工作模式，通过管脚 GPIO_RTX 的外围电路控制进行切换：
  • 大核（RISC-V C906@1GHz）+ 小核（RISC-V C906@700MHz）。
  • 大核（ARM Cortex-A53@1GHz）+ 小核（RISC-V C906@700MHz）。

3. BSP 支持情况

由于大小核的存在，以及不同 SoC 下不同工作模式的存在，bsp/cvitek 提供了三种不同 BSP/OS，需要单独编译。

BSP 名称	大小核	芯片架构	默认串口控制台	备注
cv18xx_risc-v	大核	RISC-V C906	uart0	支持 MMU，支持 RT-Thread 标准版 和 RT-SMART 模式，默认运行 RT-SMART 版本
c906-little	小核	RISC-V C906	uart1	无 MMU，运行 RT-Thread 标准版
cv18xx_aarch64	大核	ARM Cortex A53	uart0	支持 MMU， 支持 RT-Thread 标准版 和 RT-SMART 版，默认运行 RT-Thread 标准版本

由于开发板默认运行的大核为 "cv18xx_risc-v", 所以本文将主要介绍 "cv18xx_risc-v" 和 "c906-little" 的构建和使用。有关 "cv18xx_aarch64" 的介绍请参考 这里。

3.1. 驱动支持列表

驱动	支持情况	备注
uart	支持	默认波特率115200
gpio	支持
i2c	支持
adc	支持
spi	支持	默认CS引脚，每个数据之间CS会拉高，请根据时序选择GPIO作为CS。若读取数据，tx需持续dummy数据。
pwm	支持
timer	支持
wdt	支持
sdio	支持
eth	支持

3.2. 默认串口控制台管脚配置

不同开发板 uart 输出管脚不同，默认配置可能导致串口无法正常显示，请根据开发板 uart 通过 scons --menuconfig 配置对应 uart 的输出管脚。

$ scons --menuconfig
  General Drivers Configuration  --->
      [*] Using UART  --->
          [*] Enable UART 1
          (IIC0_SDA) uart1 rx pin name
          (IIC0_SCL) uart1 tx pin name

开发板	大核 uart0 默认管脚	小核 uart1 默认管脚
Duo	rx: UART0_RX tx: UART0_TX	rx: IIC0_SDA tx: IIC0_SCL
Duo 256M	rx: UART0_RX tx: UART0_TX	rx: IIC0_SDA tx: IIC0_SCL
Duo S	rx: UART0_RX tx: UART0_TX	rx: JTAG_CPU_TCK tx: JTAG_CPU_TMS

如需配置其他管脚可参考 https://milkv.io/zh/docs/duo/getting-started 对应型号的开发板。

4. 编译

4.1. Toolchain 下载

注：当前 bsp 只支持 Linux 编译，推荐 ubuntu 22.04

1. 用于编译 RT-Thread 标准版的工具链是 riscv64-unknown-elf-gcc 下载地址 https://occ-oss-prod.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/resource//1705395512373/Xuantie-900-gcc-elf-newlib-x86_64-V2.8.1-20240115.tar.gz

2. 用于编译 RT-Thread Smart 版的工具链是 riscv64-unknown-linux-musl-gcc 下载地址 https://github.com/RT-Thread/toolchains-ci/releases/download/v1.7/riscv64-linux-musleabi_for_x86_64-pc-linux-gnu_latest.tar.bz2

正确解压后，导出如下环境变量，建议将这些 export 命令写入 ~/.bashrc。并注意在使用不同工具链时确保导出正确的一组环境变量。

构建 RT-Thread 标准版时按照以下配置：

export RTT_CC="gcc"
export RTT_CC_PREFIX=riscv64-unknown-elf-
export RTT_EXEC_PATH=/opt/Xuantie-900-gcc-elf-newlib-x86_64-V2.8.1/bin

构建 RT-Thread Smart 版时按照以下配置：

export RTT_CC="gcc"
export RTT_CC_PREFIX=riscv64-unknown-linux-musl-
export RTT_EXEC_PATH=/opt/riscv64-linux-musleabi_for_x86_64-pc-linux-gnu/bin

4.2. 依赖安装

$ sudo apt install -y scons libncurses5-dev device-tree-compiler

4.3. 构建

异构芯片需单独编译每个核的 OS，在大/小核对应的目录下，依次执行:

4.3.1. 开发板选择

Linux平台下，可以先执行：

$ scons --menuconfig

选择当前需要编译的目标开发板类型，默认是 "milkv-duo256m"。

Board Type (milkv-duo)  --->
    ( ) milkv-duo
    ( ) milkv-duo-spinor
    (X) milkv-duo256m
    ( ) milkv-duo256m-spinor
    ( ) milkv-duos

4.3.2. 开启 RT-Smart

目前大核默认启用 RT-Smart，小核不支持 RT-Smart。

如果要对大核启用 RT-Smart，可以按如下方式设置。

RT-Thread Kernel  --->
    [*] Enable RT-Thread Smart (microkernel on kernel/userland)

注意检查内核虚拟起始地址的配置，确保为 0xFFFFFFC000200000。

    RT-Thread Kernel  --->
(0xFFFFFFC000200000) The virtural address of kernel start
    RT-Thread Components  --->

4.3.3. 编译

$ scons

编译成功后，会在 bsp/cvitek/output 对应开发板型号目录下自动生成 fip.bin 和 boot.sd 文件。

• fip.bin：这是一个打包后生成的 bin 文件，包含了 fsbl、opensbi、uboot 以及小核的内核镜像文件 rtthread.bin。
• boot.sd：这也是一个打包后生成的 bin 文件，包含了大核的内核镜像文件 rtthread.bin。

5. 运行

1. 将 SD 卡分为 2 个分区，第 1 个分区的分区格式为 FAT32，用于存放 fip.bin 和 boot.sd 文件，第 2 个分区可选，如果有可用于作为数据存储分区或者存放文件系统。

2. 将根目录下的 fip.bin 和 boot.sd 复制到 SD 卡第一个分区中。两个固件文件可以独立修改更新，譬如后续只需要更新大核，只需要重新编译 "cv18xx_risc-v" 并替换 SD 卡第一个分区中的 boot.sd 文件即可。

3. 更新完固件文件后， 重新上电可以看到串口的输出信息。

6. 大核 RT-Smart 启动并自动挂载根文件系统

大核启用 RT-Smart 后可以在启动阶段挂载根文件系统。目前 Duo 支持 ext4，fat 文件格式，下面以 fat 格式为例，具体操作说明如下：

6.1. 内核构建配置

首先确保开启 RT-Smart，参考 4.3.2. 可按照以下方式开启 RT-Smart。

在开启 RT-Smart 基础上确保如下配置修改。

• 使能 BSP_USING_SDH: Enable Secure Digital Host Controller, 因为使用 sd-card 存放文件系统。
• 使能 BSP_USING_RTC: Enable RTC, 避免挂载文件系统后执行命令报错：[W/time] Cannot find a RTC device!
• 使能 BSP_ROOTFS_TYPE_DISKFS: Disk FileSystems, e.g. ext4, fat ..., 该配置默认已打开。

保存后重新编译内核。

6.2. 构建文件系统

这里用 RT-Thread 官方的 userapps 工具制作文件系统。

userapps 仓库地址: https://github.com/RT-Thread/userapps。具体操作参考 《介绍与快速入门》。

制作根文件系统步骤如下，供参考：

cd $WS
git clone https://github.com/RT-Thread/userapps.git
cd $WS/userapps
source ./env.sh
cd apps
xmake f -a riscv64gc
xmake -j$(nproc)
xmake smart-rootfs
xmake smart-image -f fat

在 $WS/userapps/apps/build 路径下生成根文件系统镜像文件 fat.img。

6.3. 将文件系统写入 sd-card

将 SD 卡分为 2 个分区，第 1 个分区用于存放 fip.bin 和 boot.sd 文件，第 2 个分区用于存放文件系统，分区格式为 FAT32。

将 SD 卡插入 PC 主机系统，假设为 Ubuntu，识别为 /dev/sdb，则第二个分区为 /dev/sdb2。将第二个分区挂载，假设挂载到 ~/ws/u-disk。

将上一步生成的 fat.img 文件也挂载到一个临时目录，假设是 /tmp。

最后将 /tmp 下的文件全部拷贝到 ~/ws/u-disk 中，即完成对 SD 卡中文件系统分区的烧写。

最后不要忘记卸载 SD 卡的分区。

简单步骤示例如下，供参考：

sudo mount -o loop fat.img /tmp
sudo mount /dev/sdb2 ~/ws/u-disk
sudo cp -a /tmp/* ~/ws/u-disk
sudo umount ~/ws/u-disk
sudo umount /tmp

6.4. 上电启动

启动完成后, 会看到 [I/app.filesystem] device 'sd1' is mounted to '/' as FAT 的输出，说明文件系统挂载成功。此时 msh 被替换为 /bin/ash。

 \ | /
- RT -     Thread Smart Operating System
 / | \     5.2.0 build Nov 26 2024 09:55:38
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lwIP-2.1.2 initialized!
[I/sal.skt] Socket Abstraction Layer initialize success.
[I/drivers.serial] Using /dev/ttyS0 as default console
[I/SDIO] SD card capacity 30216192 KB.
[I/SDIO] sd: switch to High Speed / SDR25 mode 

found part[0], begin: 1048576, size: 128.0MB
found part[1], begin: 135266304, size: 28.707GB
[I/app.filesystem] device 'sd1' is mounted to '/' as FAT
Hello RT-Smart!
msh />[E/sal.skt] not find network interface device by protocol family(1).
[E/sal.skt] SAL socket protocol family input failed, return error -3.
/ # ls
bin       etc       mnt       root      sbin      tc        usr
dev       lib       proc      run       services  tmp       var

7. FAQ

1. 如遇到不能正常编译，请先使用 scons --menuconfig 重新生成配置。

2. 错误：./mkimage: error while loading shared libraries: libssl.so.1.1: cannot open shared object file: No such file or directory

可在 http://security.ubuntu.com/ubuntu/pool/main/o/openssl 下载 libssl1.1_1.1.1f-1ubuntu2_amd64.deb 文件后安装即可解决。 或使用以下命令下载安装:

$ wget http://security.ubuntu.com/ubuntu/pool/main/o/openssl/libssl1.1_1.1.1f-1ubuntu2_amd64.deb
$ sudo dpkg -i libssl1.1_1.1.1f-1ubuntu2_amd64.deb

3. 如发现切换开发板编译正常，但无法正常打包，请切换至自动下载的 cvi_bootloader 目录，并手工运行 git pull 更新，或删除该目录后重新自动下载。

8. 联系人信息

维护人：flyingcys

更多信息请参考 https://riscv-rtthread-programming-manual.readthedocs.io