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Rubik Pi 3使用说明

发布时间：2024-12-31 10:25:56
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1. 快速开始 | RUBIK Pi Documentation

1. 快速开始

1.1 介绍​

RUBIK Pi 3 基于高通QCS6490芯片，采用 Qualcomm® Kryo™ 670 CPU 和融合 AI 加速器架构的 Qualcomm® Hexagon™ 处理器，具备12.5 TOPS的卓越AI性能，适用于各种机器学习和人工智能应用场景。

RUBIK Pi 3 具有丰富的接口和功能设计，支持USB、Camera、DP、HDMI、ETH、3.5mm耳机、Wi-Fi、BT、M.2连接器、FAN、RTC、40 pin排针连接器等，满足多样化的开发需求，方便开发者快速开发和调试。RUBIK Pi 3同样也支持多种系统，如Qualcomm Linux、Canonical Ubuntu for Qualcomm Platforms*、Android 13等，灵活满足开发者特定应用要求。

Canonical Ubuntu for Qualcomm Platforms：计划中

1.2 参数​

RUBIK Pi 3
芯片 QCS6490
处理器

1 x Cortex-A78 2.7GHz

3 x Cortex-A78 2.4GHz

4 x Cortex-A55 1.9GHz

GPU Adreno 643 GPU @ 812 MHz
VPU Adreno 633 VPU
NPU 12.5 TOPS
ISP Spectra ISP，可以做端侧的机器学习和机器处理
内存 8GB LPDDR4x
存储 128GB UFS 2.2
Wi-Fi & 蓝牙 Wi-Fi 5和蓝牙5.2
摄像头接口 2 x MIPI-CSI D-PHY 4-lane
USB

1 x USB Type-C （USB3.1 Gen1）

2 x USB3.0

1 x USB2.0

GPIO 28个GPIO引脚
网口 1000M
M.2接口 M.2 Key M 2280（PCIe3.0 2-lane）
音频接口 3.5mm耳机接口

1.3 准备​

  • 装有 Windows10以上 或 Ubuntu18以上系统的电脑
  • RUBIK Pi 3
  • USB Type-A to Type-C 数据线
  • USB Type-A to Micro USB 数据线
  • 电源（12V3A Type-C）

1.3.1 安装驱动​

1.3.1.1 Windows 环境下驱动安装​

1.3.1.1.1 安装QUD​

1.点击 https://github.com/rubikpi-ai/tools/blob/main/qud/qud.win.1.1_installer_10061.1.zip ，下载安装包：

2.将 qud.win.1.1_installer_10061.1.zip 解压，运行 setup.exe，如下图，点击 Next。

3.再次点击 Next。

4.选择 I accept the terms in the license agreement （我接受协议内容）后，点击 Next。

5.点击 Install。

6.点击 Finish，完成驱动安装。

1.3.1.1.2 安装Tflash​

1.点击 https://github.com/rubikpi-ai/tools/blob/main/tflash/windows/TflashSetup_v1.2.0.4.exe ，下载安装包

2.打TflashSetup_v1.2.0.4.exe 进行安装，选择需要的语言，点击 OK。

3.选择要安装的位置，点击 Next。

4.点击 Next。

5.勾选 Create a desktop shortcut （创建桌面快捷方式），点击 Next。

6.点击 Install 进行安装。

7.勾选 Launch Tflash，点击 Finish 完成安装。

8.如果出现下面报错，点击 是(Y)，进行跳转，按照提示下载需要的安装包。

9.双击下载的安装包， 点击 安装。

10.点击 关闭(C)， 完成安装。

11.安装完成后，可在桌面和“开始”菜单中看到 Tflash 图标，如下图所示：

1.3.1.2 Ubuntu 环境下驱动安装​

1.3.1.2.1 安装Tflash​

1.点击 https://github.com/rubikpi-ai/tools/blob/main/tflash/ubuntu/Thundercomm-tflash-v1.0.0.deb ，下载安装包：

2.执行命令安装 Tflash。

sudo dpkg -i Thundercomm-tflash-v1.0.0.deb

3.安装完成后，请在终端中执行 tflash 命令。如出现以下界面，表明 Tflash 已安装成功：

1.3.2 镜像下载​

RUBIK Pi 3 出厂预装Linux镜像供您快速进行开箱操作体验，如需体验最新版本的Linux镜像，或其他操作系统镜像，请访问官方网站 https://www.thundercomm.com/zh/product/rubik-pi/ 进行下载。

如您需要Linux源码，请访问GitHub进行下载， https://github.com/rubikpi-ai。

  • Qualcomm Linux ：基于weston的桌面系统，系统较为精简，适合具备Linux开发经验，追求深度开发体验的开发者。

  • Canonical Ubuntu For Qualcomm Platforms （开发中）：基于Ubuntu 24，系统完善，有更多的桌面应用，更好的使用体验，较多的开发资料，适合追求开发便捷的开发者。
  • 安卓13：基于谷歌AOSP，系统完善，有更好的使用体验，适合想做安卓应用的开发者。

1.3.3 镜像烧录​

  • 首先进入烧录模式（9008模式）：

1.将供电线接入到上图 10。

2.按住上图12的 EDL 按钮。

3.Type-C 数据线插入上图 5 等待3秒，进入9008模式。

1.3.3.1 Windows 烧录方法​

1.打开 Tflash 软件， 如下图，确定设备进入 9008 模式：

2.根据需要烧写设备的存储类型，选择正确的 Storage Type ，RUBIK Pi 3 为 UFS。

3.按需选择 Reset After Download 和 Erase All Before Download，请谨慎选择 Erase All Before Download。

  • Reset After Download：勾选后，烧写完成后设备将自动重启。
  • Erase All Before Download：勾选后，烧写前会对RUBIK Pi UFS各分区中的数据进行擦除。
注意
  • Reset After Download 和 Erase All Before Download 并不是必选项，可以都不勾选。
  • 如果烧写前后的UFS分区一致，勾选 Erase all Before Download 才会擦除数据。

4.烧写 FlatBuild Image：

  • 第1步. 点击 Browse。

  • 第2步. 进入 FlatBuild 目录，选择 Programmer File，并选择 prog_firehose_ddr.elf。

  • 第3步. 选择所有名称以“rawprogram”开头的 xml 文件。

  • 第4步. 选择所有名称以“patch”开头的 xml 文件。

设置完成后，可从 Tflash 界面获取相关设置。

  • 第5步. 点击 Download 开始刷机。

提示

烧写时间因个人电脑而异。在烧写过程中，可通过绿色进度条查看烧写进度。

烧写成功后，界面会显示如下 log：

  • 如已勾选 Reset After Download，则开发板将在烧写完成后自动重启；
  • 如未勾选Reset AfterDownload，断开电源线和 USB 线，使 RUBIK Pi 3 断电，再重连电源并按下 PWR ON 按钮启动开发板。

1.3.3.2 Ubuntu 烧录方法​

1.进入 FlatBuild 包目录。

2.执行 tflash -r。

提示

更多参数，可使用 tflash -h命令查看，这里 -r表示烧录完成后重启 RUBIK Pi 3。

3.屏幕上出现提示“Stop the ModemManager on your host PC and press Enter on your keyboard to continue...”时，按 Enter 键进行刷机；

tflash 运行结束后，如显示以下界面，则说明烧写成功。

提示

在 PC 上执行 tflash 时，需根据提示输入个人电脑的登录密码。

4.使用 -r参数烧写成功后，RUBIK Pi 3 自动重启。

1.4 开机​

  • 接入电源后按下电源 PWR ON 按键触发开机。

1.5 关机​

  • 输入命令poweroff 关机。

1.6 重启​

  • 输入命令reboot 重启。

  • 长按12秒电源 PWR ON 按键重启。

1.7 串口登录​

1.7.1 Windows​

1.连接下图2中的串口线到电脑。

2.打开电脑设置，查看设备管理器对应的 COM 口并记录下来。

3.访问 https://mobaxterm.mobatek.net/ 下载 MobaXterm ，解压后即可使用。

4.打开 MobaXterm ，选择 Session->Serial，设置串口的波特率为115200。

5.点击 OK，按下回车，输入登录名和默认登录密码登录：

Qualcomm Linux

登录帐号： root

登录密码： rubikpi

提示

可通过 passwd 命令修改默认的密码，如：

passwd root

Alt text

1.7.2 Ubuntu​

1.连接下图2中的串口线到电脑。

2.执行命令安装 minicom。

sudo apt update
sudo apt install minicom

3.输入以下命令检查USB端口。

ls /dev/ttyACM

Alt text

4.输入下面命令打开minicom， 按下回车，输入默认登录名和登录密码登录。

sudo minicom -D /dev/ttyACM0 -b 115200

Qualcomm Linux

登录帐号： root

登录密码： rubikpi

提示

可通过 passwd 命令修改默认的密码，如：

passwd root

Alt text

1.8 ADB 登录​

1.8.1 Windows​

1.8.1.1 准备​

1.访问 https://developer.android.google.cn/tools/releases/platform-tools 下载 ADB和Fastboot 安装包并进行解压。

2.右键 我的电脑属性->高级系统设置->环境变量；

或右键 我的电脑属性->在搜索栏中输入高级系统设置->环境变量。

3.选择系统变量中的Path，点击编辑。

4.点击 新建，将 platform-tools 工具在步骤1解压的路径填写进去，点击 确定 保存环境变量。

1.8.1.2 ADB登录​

按下 Win+R 输入CMD 打开 Windows 终端，在终端输入如下登录到 RUBIK Pi 3：

adb devices # 查看是否有设备连接
adb root    # 以root用户登录
adb shell   # 打开adb终端

1.8.2 Ubuntu​

1.8.2.1 准备​

1.输入如下命令安装 ADB 和 Fastboot 工具：

sudo apt install git android-tools-adb android-tools-fastboot wget

2.更新 udev rules 文件

a.使用如下命令打开并修改 51-qcom-usb.rules 文件。

sudo vi /etc/udev/rules.d/51-qcom-usb.rules

b.将如下内容，添加到文件中；若如下内容已经存在，可忽略这一步骤。

SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idVendor}=="05c6", ATTRS{idProduct}=="9008", MODE="0666", GROUP="plugdev"

c.使用下面命令，重启 udev。

sudo systemctl restart udev
注意

如果 RUBIK Pi 3 已经通过 USB 连接到个人电脑，请插拔 USB 线，重新连接，以使更新的规则生效。

1.8.2.2 ADB登录​

在终端输入如下命令登录到 RUBIK Pi 3：

adb devices # 查看是否有设备连接
adb root    # 设置为root用户
adb shell   # 打开adb终端

1.9 SSH 登录​

1.9.1 Windows​

  • 确定网络连接状态

1.使用 SSH 登录需要 RUBIK Pi 3 连接网络，且主机和 RUBIK Pi 3 可 ping 通，如下所示，可在 RUBIK Pi 3 中使用如下命令，获取 RUBIK Pi 3 的IP地址。

ifconfig

2.按下 win+r 按键，在弹出的窗口中输入 cmd，点击 确定。

3.在终端中输入如下命令，查看执行结果。

ping 10.9.5.59

  • 进行SSH登录

1.打开MobaXterm软件。

2.点击 Session ，在弹出的界面中选择 SSH。**

3.输入要登录 RUBIK Pi 3 的 IP，点击 OK。

4.输入要登录的用户名回车后，再输入密码，再次回车登录 RUBIK Pi 3。

5.成功登录。

1.9.2 Ubuntu​

  • 确定连接状态

1.使用 SSH 登录首先需要将 RUBIK Pi 3 连接网络，且主机和 RUBIK Pi 3 可 ping 通，如下所示，可在 RUBIK Pi 3 中使用如下命令，获取 RUBIK Pi 3 的IP地址。

ifconfig

2.在 Ubuntu 终端中输入如下命令，查看执行结果。

ping 10.9.5.59

  • 进行 SSH 登录

1.在 Ubuntu 终端中输入下面命令后回车，其中 root 表示要登录的用户，10.9.5.59 表示 RUBIK Pi 3 的IP。 

ssh root@10.9.5.59

2.输入密码后回车，成功登录。

1.10 文件传输​

1.10.1 ADB​

  • 在PC终端中使用下面命令，上传文件 test.txt 到 /opt目录。

    adb push test.txt /opt

  • 在PC终端中使用下面命令，下载文件 test.txt 到PC当前目录。

    adb pull /opt/test.txt ./

1.10.2 SCP​

SCP 传输需要 RUBIK Pi 3 正常联网，若 RUBIK Pi 3 的 IP 为 10.9.5.59， 在终端可输入下面命令：

提示

RUBIK Pi 3 的 IP 可通过在 RUBIK Pi 3 中输入 ifconfig命令获取。

  • 在PC终端中使用下面命令，上传文件 test.txt 到 /opt目录。
scp test.txt root@10.9.5.59:/opt
  • 在PC终端中使用下面命令，下载文件到PC当前目录。
scp root@10.9.5.59:/opt/test.txt ./

1.11 Ubuntu 开发环境搭建​

1.11.1 软件安装​

1.在 Ubuntu 终端中使用下面命令，安装软件。

sudo apt update
sudo apt install repo gawk wget git diffstat unzip texinfo gcc build-essential chrpath socat cpio python3 python3-pip python3-pexpect xz-utils debianutils iputils-ping python3-git python3-jinja2 libegl1-mesa libsdl1.2-dev pylint xterm python3-subunit mesa-common-dev zstd liblz4-tool locales tar python-is-python3 file libxml-opml-simplegen-perl vim whiptail bc
sudo apt-get install lib32stdc++6 libncurses5 checkinstall libreadline-dev libncursesw5-dev libssl-dev libsqlite3-dev tk-dev libgdbm-dev libc6-dev libbz2-dev libffi-dev curl git-lfs

2.在 Ubuntu 终端中使用下面命令，安装 Python 3.10.2，在 Linux kernel 的打包过程中用到了 python 3.10 命令，如果已经有 Python 3.10.2 或更高版本，请跳过这个步骤。

python --version
# Download it in a directory of your choice
wget https://www.python.org/ftp/python/3.10.2/Python-3.10.2.tgz
tar -xvf Python-3.10.2.tgz
cd Python-3.10.2
./configure --enable-optimizations
make
sudo make install

3.在 Ubuntu 终端中使用下面命令，安装 pefile。

sudo pip3.10 install pefile

1.11.2 安装交叉编译工具​

1.在 Ubuntu 终端中使用下面命令，下载 RUBIK Pi 3 的交叉编译工具链：

git clone https://github.com/rubikpi-ai/toolchains.git
git lfs pull

2.在Ubuntu终端中使用下面命令，安装交叉编译工具链：

cd toolchains
./qcom-wayland-x86_64-meta-toolchain-armv8-2a-qcm6490-toolchain-1.0.sh

3.按照提示安装交叉编译环境，如下输入安装目录的绝对路径回车后，输入 Y 行安装。

4.安装完成后到安装目录执行如下命令，设置交叉编译环境。

source environment-setup-armv8-2a-qcom-linux

5.在 Ubuntu 终端中使用下面命令，查看 gcc 工具链版本，若输出如下内容说明交叉编译环境设置成功。

aarch64-qcom-linux-gcc -v

1.11.3 交叉编译工具使用方法​

在1.11.2小节中，通过 source environment-setup-armv8-2a-qcom-linux 命令设置好交叉编译环境后，可以通过下面的方法，交叉编译 RUBIK Pi 3 的可执行程序。

1.11.3.1 使用 Makefile 构建​

交叉编译需要设置头文件路径（sysroot），可使用 --sysroot=dir 参数指定。

aarch64-qcom-linux-gcc --sysroot=/home/zhy/rubikpi/sdk/sysroots/armv8-2a-qcom-linux
注意

在上面命令中，是将交叉编译工具链安装在了 PC 机 /home/zhy/rubikpi/sdk 目录下，请按实际安装目录进行修改。

1.11.3.2 使用CMake构建项目​

如下为 aarch64.cmake 的简单示例：

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm64) #设置目标处理器架构

#设置sysroot
set(TOOLCHAIN_DIR /home/zhy/rubikpi/sdk/sysroots/armv8-2a-qcom-linux)
set(CMAKE_SYSROOT ${TOOLCHAIN_DIR}/sysroots/armv8-2a-qcom-linux)

#设置交叉编译器
SET(CMAKE_C_COMPILER ${TOOLCHAIN_DIR}/sysroots/x86_64-qcomsdk-linux/usr/bin/aarch64-qcom-linux/aarch64-qcom-linux-gcc)
SET(CMAKE_CXX_COMPILER ${TOOLCHAIN_DIR}/sysroots/x86_64-qcomsdk-linux/usr/bin/aarch64-qcom-linux/aarch64-qcom-linux-g++)

set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)

在使用Cmake构建项目时，需要按项目情况创建 CMakeLists.txt，并执行如下命令，生成 Makefile 文件。

cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=aarch64.cmake

1.12 Linux kernel​

推荐在 Ubuntu 18 及以上系统下进行 Linux kernel 相关的开发。

1.12.1 代码下载​

git clone https://github.com/rubikpi-ai/linux.git

1.12.2 代码编译​

1.设置交叉编译环境，具体请参考 1.11.2 安装交叉编译工具小节。

source <your toolchains directory>/environment-setup-armv8-2a-qcom-linux
注意

交叉编译环境只对当前终端有效。

若出现如下错误，可按提示输入 unset LD_LIBRARY_PATH 命令后，再次执行上面命令。

2.进入内核目录，整编内核。

./rubikpi_build.sh -a
注意

  • 第一次编译的时间会比较长，时间因个人电脑配置而异，普遍在20分钟之内，当编译成功后，后面对代码修改只会编译修改的部分；

  • 使用make clean命令可以清理内核目录，清理后所有的编译生成物和部分配置内容都会被删除掉。

3.进入内核目录，打包内核、设备树镜像。

./rubikpi_build.sh -dp -ip  # 打包镜像

注意

如果打包镜像时报错： Alt text

执行下面命令编辑 .mtoolsrc 文件，并在其中添加 mtools_skip_check=1，然后再重新打包镜像。

vim ~/.mtoolsrc
  • 进入内核目录，烧录内核、设备树镜像。
./rubikpi_flash.sh -d -i -r    # 烧录
注意

烧录前，RUBIK Pi 3 需要进入 fastboot 模式，有下面两种进入方法：

a.在 RUBIK Pi 3 终端输入：reboot bootloader，进入 fastboot 模式后，RUBIK Pi 3 上的蓝灯会亮起来。

b.按住电源按钮开机，直到 RUBIK Pi 3 上的蓝灯亮起。

关于 ./rubikpi_build.sh 和 ./rubikpi_flash.sh 脚本的使用方法，可使用 -h 参数进行查看。

  • 单独编译ko驱动模块

1.创建Makefile文件如下，修改 KDIR 为实际 kernel 源码在个人电脑上的目录。

obj-m += hello.o
KDIR:=/home/rubikpi/kernel-6.6
PWD?=$(shell pwd)
all:
        make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
        echo $(PWD)
clean:
        rm -f *.ko *.o *.mod *.mod.o *.mod.c *.symvers *.order

2.创建hello.c文件如下：

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>

static int hello_init(void)
{
    printk("hello RUBIK Pi!\n");
    return 0;
}

static void hello_exit(void)
{
    printk("bye RUBIK Pi!\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_VERSION("V1.0");
MODULE_AUTHOR("RUBIK Pi");

3.执行命令编译ko模块：

export ARCH=arm64
export CROSS_COMPILE=aarch64-qcom-linux-
make

4.将 hello.ko 传到 RUBIK Pi 3 中，可以使用 ADB、SCP 等方式。

5.在 RUBIK Pi 3 中执行命令进行验证：

insmod hello.ko 
rmmod hello.ko 
dmesg | grep "RUBIK Pi"

Alt text

1.12.3 内核配置​

使用 menuconfig 对 linux 内核进行配置，执行如下命令：

cd kernel-6.6/
make ARCH=arm64 menuconfig

配置完成并执行如下命令将配置保存。

make ARCH=arm64 savedefconfig
cp defconfig ./arch/arm64/configs/rubik_pi3_defconfig

1.12.4 目录分析​

在 1.12.1 代码下载小节，执行完 git clone命令后，RUBIK Pi 3 linux 代码仓库的目录如下：

其中重要的文件夹或文件的含义如下：

名字 描述 名字 描述
arch 架构相关的目录 security 安全架构相关的目录
block 块设备相关的目录 sound 音频系统相关的目录
certs 认证和签名相关的目录 tools 内核交互工具的目录
crypto 加密相关的目录 usr 与 initramfs 相关的目录，用于生成initramfs
documentation 文档相关的目录 virt 提供虚拟机技术（KVM）的目录
drivers 驱动相关的目录 rust Rust相关的目录
firmware 固件相关的目录 rubikpi RUBIK Pi 3 相关的目录，存放编译工具等
fs 文件系统相关的目录 techpack 高通平台相关的驱动
include 头文件相关目录 .config 内核编译最终使用的配置文件
init 内核初始化相关的目录 Makefile 编译内核的主要文件
ipc 进程间通信相关的目录 Kbuild 配置内核设定的脚本
kernel 内核最核心部分代码的目录 Kconfig 图形化配置界面的配置文件
lib 内核核心库代码的目录 MAINTAINERS 维护者名单
mm 内存管理相关代码的目录 CREDITS Linux贡献者
net 网络协议相关的代码目录 COPYING 版权声明
samples 内核编程范例相关的目录 rubikpi_build.sh RUBIK Pi 3 提供的编译、打包脚本
scripts 内核编译、配置相关脚本的目录 rubikpi_flash.sh RUBIK Pi 3 提供的烧录脚本

1.12.4.1 设备树​

RUBIK Pi 3 的顶层设备树是 rubikpi3-c6490.dts，可以在 arch/arm64/boot/dts/qcom 目录下找到，对于设备树的所有修改，推荐在此文件上进行。

除此之外，在开发过程中，同级目录的 sc7280.dtsi 也可能会高频查看， sc7280.dtsi 中拥有 GPIO、SPI、I2C、UART、CPU、GPU 等开发过程中较为常用的节点。