Renesas SMARC EVK 開發板啟動指南

在嵌入式開發領域，Renesas 的 RZ/G2L、RZ/G2LC、RZ/G2UL、RZ/V2L 和 RZ/Five 系列開發板憑借其高性能和穩定性，受到了眾多電子工程師的青睞。本文將詳細介紹如何準備這些參考板，使其能夠使用 RZ/G2L 組的 Verified Linux 軟件包以及 RZ/V2L 組和 RZ/Five 的板級支持包進行啟動。

文件下載：Renesas Electronics RZ，5評估板套件.pdf

一、目標參考板與軟件

1.1 目標參考板

本次涉及的目標參考板包括 RZ/G2L、RZ/G2LC、RZ/G2UL、RZ/V2L 和 RZ/Five 評估板套件。每個套件都包含相應的 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 評估板套件包含并行到 HDMI 轉換板。具體的型號和部件編號可參考文檔中的詳細列表。

1.2 目標軟件

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

二、啟動前的準備工作

2.1 硬件和軟件準備

硬件準備

• 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 評估板套件不需要）。
• 安裝了 FTDI VCP 驅動和終端軟件（如 Tera Term）的 PC。

軟件準備

不同的開發板需要準備不同的軟件文件，包括 Linux 內核、設備樹文件、引導加載器和 Flash Writer 文件。具體的文件名稱可參考文檔中的表格。

2.2 啟動模式和輸入電壓設置

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

2.3 SW1 設置

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

2.4 調試串口使用

將 USB Type - microAB 電纜連接到 CN14，即可使用調試串口進行控制臺輸出。

三、啟動流程

3.1 電源供應

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

3.2 構建要寫入的文件

評估板使用特定的文件作為引導加載器，需要根據發行說明構建這些文件，并將其復制到運行串口終端軟件的 PC 上。具體的文件名稱可參考文檔中的表格。

3.3 設置

• 用 USB 串口電纜將開發板和控制 PC 連接起來，打開終端軟件，選擇“文件”>“新建連接”進行連接設置。
• 選擇“設置”>“串口”，設置串口通信協議，包括速度為 115200 bps、數據位為 8 位、無校驗位、停止位為 1 位、無流控制。
• 將開發板設置為 SCIF 下載模式，設置 SW11 為特定狀態。設置完成后，按下復位按鈕 SW10，終端會顯示相應的消息。

3.4 啟動 Flash Writer

按下 SW9 開啟開發板電源，終端會顯示相應的消息。在顯示“please send !”消息后，使用終端軟件發送 Flash Writer 的鏡像文件。不同的開發板需要發送不同的 Flash Writer 文件，具體可參考文檔中的表格。發送成功后，Flash Writer 會自動啟動，并在終端顯示相應的消息。

3.5 寫入引導加載器

對于引導操作，需要將兩個引導加載器文件寫入目標開發板。使用 Flash Writer 的“XLS2”命令寫入引導加載器二進制文件，該命令會從串口接收二進制數據，并將其寫入 Flash ROM 的指定地址。不同的開發板對應的引導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 關閉開發板電源。

3.6 創建用于啟動 Linux 的 microSD 卡

• 準備一張容量超過 4GB 的空白 SD 卡，使用 Linux 主機 PC 通過 USB 讀卡器等設備擴展內核和根文件系統。
• 格式化 SD 卡，具體步驟包括：檢查未連接 SD 卡時的設備名稱、連接 SD 卡后檢查其關聯的設備名稱、卸載自動掛載的 SD 卡分區、更改分區表、格式化和掛載分區、將內核和設備樹文件復制到第一個分區、將根文件系統擴展到第二個分區。不同的開發板需要復制不同的文件，具體可參考文檔中的表格。

3.7 設置 U - boot

將開發板設置為 SPI 啟動模式，設置 SW11 為特定狀態。按下復位按鈕 SW10 開啟電源，U - boot 會啟動。通過設置正確的環境變量可以消除警告消息，設置默認值并保存到 Flash ROM 中。如果從 SMARC 載板上的 micro SD 卡啟動，需要使用特定的命令設置環境變量，不同的開發板需要根據發行說明替換“bootcmd”中的文件名。設置完成后，再次關閉并開啟電源，開發板即可正常啟動。

四、附錄

4.1 準備 Flash Writer

Flash Writer 可以在使用 bitbake 命令構建 BSP 時自動構建，也可以從 GitHub 倉庫獲取源代碼并根據說明進行構建。不同的開發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 區分各開發板

不同的開發板在 IC 型號、內存容量、以太網 PHY 等方面存在差異，可通過對比這些特征來區分各開發板。

4.3 更換 SMARC 模塊板

更換 SMARC 模塊板時需要小心操作，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并擰緊螺絲。

4.4 連接 RZ/G2UL 評估套件的并行到 HDMI 轉換板

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

4.5 從 eMMC 啟動

• 重建根文件系統，根據發行說明進行構建，然后使用特定的命令進行重建。
• 寫入 eMMC 引導的引導加載器，需要修改 eMMC 的 EXT_CSD 寄存器，并使用 Flash Writer 的“EM_SECSD”和“EM_W”命令進行操作。不同的開發板對應的寄存器修改地址和值、引導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。
• 創建用于 eMMC 啟動的 microSD 卡，按照創建用于啟動 Linux 的 microSD 卡的步驟進行操作，完成后將內核鏡像、設備樹文件和根文件系統復制到 microSD 卡的第二個分區。
• 設置 U - boot 并將根文件系統寫入 eMMC，將開發板設置為 eMMC 啟動模式，設置 SW11 為特定狀態，設置 SW1 為 eMMC 模式。參考 U - boot 設置部分設置環境變量，開啟電源后登錄為 root，在 eMMC 上創建分區，格式化 eMMC 并寫入內核、設備樹和根文件系統。
• 設置 eMMC 啟動的 U - boot，按下復位按鈕 SW10 重置開發板，設置環境變量以從 eMMC 啟動，再次重置開發板即可進行 eMMC 啟動。

通過以上詳細的步驟和說明，電子工程師可以順利地完成 Renesas SMARC EVK 開發板的啟動和配置工作。在實際操作過程中，遇到問題時可以參考文檔中的詳細信息，或者結合實際情況進行調整。希望本文對大家在使用這些開發板進行開發時有所幫助。你在使用這些開發板的過程中，有沒有遇到過一些獨特的問題呢？歡迎在評論區分享。