Linux

本文用于介绍如何将此拓展板移植到Linux平台，我们提供了两种方式来驱动此拓展板：

使用 GPIO 直接驱动
通过 USB 接口驱动

本文篇幅较长，推荐读者使用目录快速跳转到感兴趣的部分

使用 GPIO 直接驱动

因为此拓展板基于Raspberry Pico + I8080 16bit接口设计，所以市面上与 Raspberry Pico 引脚兼容的开发板，理论上都可以驱动。

为了保持兼容性，在Linux中只使用GPIO进行驱动。因为各平台的gpio驱动实现方式不同，所以IO翻转速度可能会有较大差异，效率普遍低下，但是能用😊。

我们提供了两种 linux 驱动，分别为 Framebuffer 和 DRM 驱动，这里有一个表格可以让你快速了解这两种驱动之间的差异。

特性	Framebuffer (fbdev)	DRM (Direct Rendering Manager)
开发初衷	提供简单的图形输出接口	管理现代 GPU 并支持硬件加速
图形加速支持	通常不支持，仅支持软件渲染	完整支持硬件加速（通过 GPU）
渲染架构	没有明确的 GPU 渲染流程，应用直接写 framebuffer	支持 render nodes，结合 Mesa、Wayland、X11 等使用
使用场景	嵌入式、资源受限环境	桌面系统、图形丰富的应用场景
未来趋势	被逐步淘汰	发展方向，推荐使用

本项目推荐使用 DRM 驱动，至于具体原因，感兴趣的同学可以参考本文档闲聊中的（待更新）FrameBuffer驱动对于低分辨率屏幕的局限性

Luckfox Pico

luckfox pico有两个版本的SDK，分别是Buildroot和Ubuntu，我们针对这两个版本都做了适配。

硬件改动飞线

在使用Luckfox Pico的时候，需要先飞两根线

短接GP18和GP22，因为luckfox pico的GP22是NC（无连接）的
短接电阻R3和R4的左侧，使背光常开，因为luckfox pico的GP28是NC

Buildroot

1. 修改设备树

你可以直接下载下面的设备树文件，替换到luckfox pico sdk中，路径是：sysdrv/source/kernel/arch/arm/boot/dts/rv1103g-luckfox-pico.dts

rv1103g-luckfox-pico.dts

说明

Luckfox Pico、Pro、Max的引脚分布是不同的，所以不能套用同一份设备树。

1.1 在根节点中添加如下节点

	chosen {
		bootargs = "earlycon=uart8250,mmio32,0xff4c0000 console=ttyFIQ0 console=tty0 root=/dev/mmcblk1p7 rootwait snd_soc_core.prealloc_buffer_size_kbytes=16 coherent_pool=0";
    };

	ili9488 {
		status = "okay";
		compatible = "ilitek,ili9488";
		pinctrl-names = "default";
		pinctrl-0 = <&i80_pins>;
		fps = <30>;
		buswidth = <8>;
		debug = <0x7>;
		db =	<&gpio1 RK_PB2 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PB3 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PC7 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PC6 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PC5 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PC4 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PD2 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PD3 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PA2 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PC0 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PC1 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PC2 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PC3 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio0 RK_PA4 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PD0 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
				<&gpio1 RK_PD1 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

				dc = <&gpio4 RK_PA3 GPIO_ACTIVE_HIGH>;      //RS
				wr = <&gpio4 RK_PA2 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
				reset = <&gpio4 RK_PA6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;    //RESET
	};

bootargs 添加 console=tty0 参数，使内核日志和控制台打印到屏幕上。

1.2. 修改pinctrl,设定gpio方向、驱动强度等

&pinctrl {
	i80 {
		i80_pins: i80-pins {
			rockchip,pins =
				<1 RK_PB2 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PB3 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PC7 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PC6 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PC5 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PC4 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PD2 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PD3 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PA2 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PC0 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PC1 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PC2 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PC3 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<0 RK_PA4 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PD0 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<1 RK_PD1 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<4 RK_PA3 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<4 RK_PA2 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>,
				<4 RK_PA6 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none_drv_level_0>;
		};
	};
};

1.3. 删除根节点中冲突的gpio节点，如果不这么做，会导致驱动无法申请到冲突的GPIO。你可以使用diff工具查看你修改后的设备树与我们提供的设备树之间的差异

2. 重新编译，烧录boot.img，重启

./build.sh kernel

adb push output/image/boot.img /root
adb shell

# 此时已位于设备端，mmcblk1p4是使用SD卡启动时的boot分区
dd if=/root/boot.img of=/dev/mmcblk1p4 bs=1M && reboot

4. 编译、加载fb驱动

git clone https://github.com/embeddedboys/pico_dm_qd3503728_linux
cd pico_dm_qd3503728_linux

# 修改 Makefile 中这个三个变量到您设备中对应的路径
# ARCH := arm
# CROSS_COMPILE := /home/developer/sources/luckfox-pico/tools/linux/toolchain/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf/bin/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf-
# KERN_DIR := /home/developer/sources/luckfox-pico/sysdrv/source/kernel

make -f Makefile.luckfox-pico

adb push ili9488_fb.ko /root/
adb shell

# 此时已位于设备端
insmod ili9488_fb.ko

5. （可选）配置系统启动时自动加载驱动

如果您觉得太麻烦了，可以使用我们编译好的文件，但这会覆盖您设备当前的内核及设备树，操作步骤如下

下载固件

boot.img ili9488_fb.ko

将固件推送至设备中

adb push boot.img /root/
adb push ili9488_fb.ko /root/

使用adb访问设备终端，烧录boot.img

adb shell

# 此时已位于设备端
dd if=/root/boot.img of=/dev/mmcblk1p4 bs=1M && reboot

待设备重启完成后，再次使用adb访问设备终端，加载设备驱动

adb wait-for-device && adb shell

# 此时已位于设备端
insmod /root/ili9488_fb.ko

此时可以看到屏幕已经出现fb console

Ubuntu

设备树根 Buildroot 章节中保持一致即可，如果你不使用摄像头，可以将 RK_BOOTARGS_CMA_SIZE 大小修改为1M，参考这里

官方SDK编译出的Ubuntu镜像默认是无桌面环境的，你可以参考下面的文章来了解如何在Ubuntu Server上手动安装桌面环境。 Luckfox Pico Ubuntu server 安装桌面环境

触摸暂时还没有调通，因为我无法在luckfox pico的GPIO4_C1,GPIO4_C0这两个引脚上正常使用i2c-gpio。这两个引脚的电压范围为0 ~ 1.8V，并且被用于ADC功能。

你可以参考如下链接中的内容将luckfox pico的usb设置为主机模式，这样你就可以连接鼠标键盘等USB设备了。

Luckfox Pico配置为USB HOST模式

但是这样就没法通过adb调试了，所以你需要事先写一个systemd服务，在开机初始化好一切需要的事务。 Luckfox Max 或者 Pro版本因为有网口，所以还可以通过网络登陆设备。

（待更新）Luckfox Pico Max

这里只展示与 pico 差异的地方

Buildroot

1. 修改设备树

1.1 在根节点中添加如下节点

1.2. 修改pinctrl,设定gpio方向、驱动强度等

（待更新）Luckfox Lyra Plus

Luckfox Lyra 主控采用Rockchip RK3506 处理器，该处理器采用 22nm 制程工艺，搭载了4 核 32 位 CPU（包括 3×Cortex-A7 和 1×Cortex-M0），丰富的接口扩展，适用于多种应用领域，包括物联网设备、智能音频、智能显示、工业控制和教育设备等。Luckfox Lyra 支持 Buildroot 和 Ubuntu22.04 系统。

See https://wiki.luckfox.com/zh/Luckfox-Lyra/Quick-Start

（过时的）Milk-V Duo

https://github.com/embeddedboys/pico_dm_qd3503728_linux

硬件改动飞线

飞线跟luckfox pico章节中保持一致即可

Buildroot

1. 设置好buildroot工程

sudo apt install -y pkg-config build-essential ninja-build automake autoconf libtool wget curl git gcc libssl-dev bc slib squashfs-tools android-sdk-libsparse-utils jq python3-distutils scons parallel tree python3-dev python3-pip device-tree-compiler ssh cpio fakeroot libncurses5 flex bison libncurses5-dev genext2fs rsync unzip dosfstools mtools tcl openssh-client cmake expect

git clone https://github.com/milkv-duo/duo-buildroot-sdk.git --depth=1

至少运行build.sh一次.

./build.sh lunch

# 选1. milkv-duo-sd
# 之后会开始整个编译流程

2. 加载环境变量

source device/milkv-duo-sd/boardconfig.sh

source build/milkvsetup.sh
defconfig cv1800b_milkv_duo_sd

3. 编译内核、设备树

# 拷贝我们提供的设备树文件到内核工程中
cp /home/developer/embeddedboys/pico_dm_qd3503728_linux/milk-v-duo/cv1800b_milkv_duo_sd.dts \
    linux_5.10/arch/riscv/boot/dts/cvitek/

cd ~/sources/duo-buildroot-sdk/linux_5.10/build/kernel_output
make dtbs

4. 重新烧录内核、设备树

# 注意替换成你们当前环境的目录
cd ~/sources/duo-buildroot-sdk/ramdisk/build/cv1800b_milkv_duo_sd/workspace
cp ~/sources/duo-buildroot-sdk/linux_5.10/build/kernel_output/arch/riscv/boot/dts/cvitek/cv1800b_milkv_duo_sd.dtb .
cp ~/sources/duo-buildroot-sdk/linux_5.10/build/kernel_output/arch/riscv/boot/Image .

rm -rf Image.lzma
lzma -k Image
mkimage -f multi.its boot.sd

scp boot.sd root@192.168.42.1:/boot/

然后重启duo板子，应用新的内核。

5. 编译加载拓展板驱动

cd pico_dm_qd3503728_linux
make -f Makefile.milk-v-duo

scp milk-v-duo/test.sh root@192.168.42.1:~/
scp ili9488_fb.ko root@192.168.42.1:~/

# at device side start
./test.sh
# at device side end

脚本test.sh的内容

#!/bin/sh

duo-pinmux -w GP0/GP0 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP1/GP1 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP2/GP2 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP3/GP3 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP4/GP4 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP5/GP5 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP6/GP6 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP7/GP7 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP8/GP8 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP9/GP9 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP10/GP10 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP11/GP11 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP12/GP12 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP13/GP13 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP14/GP14 > /dev/null 2>&1
duo-pinmux -w GP15/GP15 > /dev/null 2>&1

rmmod ili9488_fb.ko
insmod ili9488_fb.ko

milk-v duo 使用一个名为duo-pinmux的用户空间工具来进行引脚复用，非常的奇怪。我记得是当时没法从dts中设置pinctrl引脚复用来着，然后翻看他们文档说用上面这个工具。

6. 编译并运行lvgl demo

由于buildroot的工具链指向特定的动态库，需要在板子中进行软链接

（最新的sdk已经修复这个问题）

# at device side start
cd /lib
ln -sf ../usr/lib64v0p7_xthead/lp64d/libc.so ./ld-musl-r
iscv64xthead.so.1
# at device side end

git clone https://github.com/lvgl/lv_port_linux_frame_buffer.git

cd lv_port_linux_frame_buffer
git checkout release/v8.2

# 这一步可能耗时很长，因为需要从github拉取lvgl、lv_drivers子模块
git submodule update --init

# 修改 main.c
# disp_drv.hor_res    = 480;
# disp_drv.ver_res    = 320;

# 修改 lv_conf.h
# #define LV_COLOR_DEPTH 16

make CC=/home/developer/sources/duo-buildroot-sdk/host-tools/gcc/riscv64-linux-musl-x86_64/bin/riscv64-unknown-linux-musl-gcc -j20

scp demo root@192.168.42.1:~/

# at device side start
./demo
# at device side end

此时lvgl demo应该已经在拓展板上显示出来了。

7. 跑分、性能优化

TODO

ili9488设备树节点

	ili9488 {
        status = "okay";
        compatible = "ilitek,ili9488";
		// pinctrl-names = "default";
		// pinctrl-0 = <&i80_pins>;
        fps = <30>;
        buswidth = <16>;
        // debug = <0x7>;
        db =  <&porta 28 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porta 29 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porte 26 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porte 25 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porte 19 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porte 20 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porte 23 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porte 22 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porte 21 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porte 18 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&portc 9 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&portc 10 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porta 16 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porta 17 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porta 14 GPIO_ACTIVE_HIGH>,
        	  <&porta 15 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

        dc = <&porta 27 GPIO_ACTIVE_HIGH>;      //RS
        wr = <&porta 25 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        reset = <&porte 4 GPIO_ACTIVE_HIGH>;    //RES
	};

Milk-V Duo 256M

待添加。虽然我们目前没有此开发板，但它们都使用相同的SDK，所以应该差别不大。用户可以先自行尝试移植。

Docs

embeddedboys

Title here

Linux

使用 GPIO 直接驱动

Luckfox Pico

硬件改动飞线

Buildroot

如果您觉得太麻烦了，可以使用我们编译好的文件，但这会覆盖您设备当前的内核及设备树，操作步骤如下

Ubuntu

（待更新）Luckfox Pico Max

Buildroot

（待更新）Luckfox Lyra Plus

（过时的）Milk-V Duo

硬件改动飞线

Buildroot

Milk-V Duo 256M

通过 USB 接口驱动（USB Display）

驱动分析

FrameBuffer

DRM

Linux

使用 GPIO 直接驱动

Luckfox Pico#

硬件改动 飞线#

Buildroot#

如果您觉得太麻烦了，可以使用我们编译好的文件，但这会覆盖您设备当前的内核及设备树，操作步骤如下#

Ubuntu#

（待更新）Luckfox Pico Max#

Buildroot#

（待更新）Luckfox Lyra Plus#

（过时的）Milk-V Duo#

硬件改动 飞线#

Buildroot#

Milk-V Duo 256M#

通过 USB 接口驱动 （USB Display）

驱动分析

FrameBuffer#

DRM#

Luckfox Pico

硬件改动飞线

Buildroot

如果您觉得太麻烦了，可以使用我们编译好的文件，但这会覆盖您设备当前的内核及设备树，操作步骤如下

Ubuntu

（待更新）Luckfox Pico Max

Buildroot

（待更新）Luckfox Lyra Plus

（过时的）Milk-V Duo

硬件改动飞线

Buildroot

Milk-V Duo 256M

通过 USB 接口驱动（USB Display）

FrameBuffer

DRM