Renesas SMARC EVK 开发板启动指南

在嵌入式开发领域，Renesas 的 RZ/G2L、RZ/G2LC、RZ/G2UL、RZ/V2L 和 RZ/Five 系列开发板凭借其高性能和稳定性，受到了众多电子工程师的青睐。本文将详细介绍如何准备这些参考板，使其能够使用 RZ/G2L 组的 Verified Linux 软件包以及 RZ/V2L 组和 RZ/Five 的板级支持包进行启动。

文件下载：Renesas Electronics RZ，5评估板套件.pdf

一、目标参考板与软件

1.1 目标参考板

本次涉及的目标参考板包括 RZ/G2L、RZ/G2LC、RZ/G2UL、RZ/V2L 和 RZ/Five 评估板套件。每个套件都包含相应的 SMARC 模块板和 RZ SMARC 系列载板，部分套件还有额外的配件，如 RZ/G2UL 评估板套件包含并行到 HDMI 转换板。具体的型号和部件编号可参考文档中的详细列表。

1.2 目标软件

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

二、启动前的准备工作

2.1 硬件和软件准备

硬件准备

• USB Type - C 电缆 “AK - A8485011”（Anker 制造）。
• USB PD 充电器 Anker “PowerPort III 65W Pod”（Anker 制造）。
• USB Type - microAB 电缆（任意）。
• micro HDMI 电缆（任意，但 RZ/Five 评估板套件不需要）。
• 安装了 FTDI VCP 驱动和终端软件（如 Tera Term）的 PC。

软件准备

不同的开发板需要准备不同的软件文件，包括 Linux 内核、设备树文件、引导加载器和 Flash Writer 文件。具体的文件名称可参考文档中的表格。

2.2 启动模式和输入电压设置

SW11 的设置用于控制开发板的启动模式和输入电压。其中，引脚 1 到 3 控制启动模式，引脚 4 控制输入电压为 5V 或 9V。目前支持 SCIF 下载模式和 QSPI 启动模式，eSD 启动模式将在未来更新中支持。具体的设置可参考文档中的表格和说明。

2.3 SW1 设置

不同的评估板套件对 SW1 的设置要求不同。对于 RZ/G2L、RZ/G2LC 和 RZ/V2L 评估板套件，需要将 SW1 - 1 设置为正常操作模式，SW1 - 2 设置为 eMMC 模式；对于 RZ/G2UL 和 RZ/Five 评估板套件，除了上述设置外，还需要将 SW1 - 3 设置为其他功能模式。

2.4 调试串口使用

将 USB Type - microAB 电缆连接到 CN14，即可使用调试串口进行控制台输出。

三、启动流程

3.1 电源供应

• 连接 USB - PD 电源充电器到 USB Type - C 连接器（CN6），此时 LED1（VBUS 电源开启）和 LED3（模块电源开启）会亮起。
• 按下电源按钮（SW9），按住 1 秒开启电源，按住 2 秒关闭电源。开启电源后，LED4（载板电源开启）会亮起。

3.2 构建要写入的文件

评估板使用特定的文件作为引导加载器，需要根据发行说明构建这些文件，并将其复制到运行串口终端软件的 PC 上。具体的文件名称可参考文档中的表格。

3.3 设置

• 用 USB 串口电缆将开发板和控制 PC 连接起来，打开终端软件，选择“文件”>“新建连接”进行连接设置。
• 选择“设置”>“串口”，设置串口通信协议，包括速度为 115200 bps、数据位为 8 位、无校验位、停止位为 1 位、无流控制。
• 将开发板设置为 SCIF 下载模式，设置 SW11 为特定状态。设置完成后，按下复位按钮 SW10，终端会显示相应的消息。

3.4 启动 Flash Writer

按下 SW9 开启开发板电源，终端会显示相应的消息。在显示“please send !”消息后，使用终端软件发送 Flash Writer 的镜像文件。不同的开发板需要发送不同的 Flash Writer 文件，具体可参考文档中的表格。发送成功后，Flash Writer 会自动启动，并在终端显示相应的消息。

3.5 写入引导加载器

对于引导操作，需要将两个引导加载器文件写入目标开发板。使用 Flash Writer 的“XLS2”命令写入引导加载器二进制文件，该命令会从串口接收二进制数据，并将其写入 Flash ROM 的指定地址。不同的开发板对应的引导加载器文件和指定地址信息不同，具体可参考文档中的表格。写入完成后，通过改变 SW11 关闭开发板电源。

3.6 创建用于启动 Linux 的 microSD 卡

• 准备一张容量超过 4GB 的空白 SD 卡，使用 Linux 主机 PC 通过 USB 读卡器等设备扩展内核和根文件系统。
• 格式化 SD 卡，具体步骤包括：检查未连接 SD 卡时的设备名称、连接 SD 卡后检查其关联的设备名称、卸载自动挂载的 SD 卡分区、更改分区表、格式化和挂载分区、将内核和设备树文件复制到第一个分区、将根文件系统扩展到第二个分区。不同的开发板需要复制不同的文件，具体可参考文档中的表格。

3.7 设置 U - boot

将开发板设置为 SPI 启动模式，设置 SW11 为特定状态。按下复位按钮 SW10 开启电源，U - boot 会启动。通过设置正确的环境变量可以消除警告消息，设置默认值并保存到 Flash ROM 中。如果从 SMARC 载板上的 micro SD 卡启动，需要使用特定的命令设置环境变量，不同的开发板需要根据发行说明替换“bootcmd”中的文件名。设置完成后，再次关闭并开启电源，开发板即可正常启动。

四、附录

4.1 准备 Flash Writer

Flash Writer 可以在使用 bitbake 命令构建 BSP 时自动构建，也可以从 GitHub 仓库获取源代码并根据说明进行构建。不同的开发板需要使用不同的交叉编译器，具体可参考文档中的说明。

4.2 区分各开发板

不同的开发板在 IC 型号、内存容量、以太网 PHY 等方面存在差异，可通过对比这些特征来区分各开发板。

4.3 更换 SMARC 模块板

更换 SMARC 模块板时需要小心操作，具体步骤包括：使用 T6 头的 Torx 螺丝刀拧下四个螺丝，将板倾斜滑出，然后将替换板斜着插入，再将其与板平行滚动并拧紧螺丝。

4.4 连接 RZ/G2UL 评估套件的并行到 HDMI 转换板

将并行到 HDMI 转换板的 CN1 通过 50mm FPC（228 - 000071 - 01）连接到 CN5。连接 FPC 时，需要先抬起执行器，将 FPC 平行于安装表面插入连接器，使暴露的导电迹线朝下，然后旋转执行器直到牢固关闭。如果需要移除 FPC，先抬起执行器，再小心地移除。

4.5 从 eMMC 启动

• 重建根文件系统，根据发行说明进行构建，然后使用特定的命令进行重建。
• 写入 eMMC 引导的引导加载器，需要修改 eMMC 的 EXT_CSD 寄存器，并使用 Flash Writer 的“EM_SECSD”和“EM_W”命令进行操作。不同的开发板对应的寄存器修改地址和值、引导加载器文件和指定地址信息不同，具体可参考文档中的表格。
• 创建用于 eMMC 启动的 microSD 卡，按照创建用于启动 Linux 的 microSD 卡的步骤进行操作，完成后将内核镜像、设备树文件和根文件系统复制到 microSD 卡的第二个分区。
• 设置 U - boot 并将根文件系统写入 eMMC，将开发板设置为 eMMC 启动模式，设置 SW11 为特定状态，设置 SW1 为 eMMC 模式。参考 U - boot 设置部分设置环境变量，开启电源后登录为 root，在 eMMC 上创建分区，格式化 eMMC 并写入内核、设备树和根文件系统。
• 设置 eMMC 启动的 U - boot，按下复位按钮 SW10 重置开发板，设置环境变量以从 eMMC 启动，再次重置开发板即可进行 eMMC 启动。

通过以上详细的步骤和说明，电子工程师可以顺利地完成 Renesas SMARC EVK 开发板的启动和配置工作。在实际操作过程中，遇到问题时可以参考文档中的详细信息，或者结合实际情况进行调整。希望本文对大家在使用这些开发板进行开发时有所帮助。你在使用这些开发板的过程中，有没有遇到过一些独特的问题呢？欢迎在评论区分享。