Nanopi-NEO点亮SPI-TFT

最新推荐文章于 2025-05-06 16:10:37 发布

Three_Sheep

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分类专栏：嵌入式文章标签： linux arm

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本文详细介绍嵌入式Linux系统从U-boot和内核的编译烧录，到配置根文件系统并安装Debian，再到驱动TFT屏显示的过程。涉及设备节点、内核配置、启动脚本、SPI屏配置、设备树修改、根文件系统生成及网络配置等内容。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、uboot和内核的编译烧录

主要参考：《Building U-boot and Linux for H5/H3/H2+/zh》
3.1-3.3节，这里就不复制了，说一下遇到的几个问题：

1.“NanoPi H3/H2+开发板的启动设备的设备节点总是/dev/mmcblk0”。这个话是个坑，我这边不知咋回事就是/dev/mmcblk1

2.内核编译时，如想修改配置需要把ARCH=加上

make menuconfig ARCH=arm

否则你修改的就是默认x86的配置，事实上为了不必要的麻烦，你做任何动作都应该加上ARCH=。

3.boot分区里，dtb、zImage、boot.scr可以放在根目录，也可以自己任意放，再设置路径，其中前两个路径再boot.cmd里面设置，boot.scr路径要在uboot里配置，我都放根目录的。
boot.scr是启动脚本，作用是指导uboot该怎么加载内核。怎么产生这个文件？首先新建一个cmd文件，比如boot.cmd

vim boot.cmd

这个文件里面写入的命令会被uboot逐条执行。这里给出我的模板，可在此基础上修改

setenv bootargs console=tty0 console=ttyS0,115200  root=/dev/mmcblk1p2   rootwait panic=10 
load mmc 0:1 0x43000000 sun8i-h3-nanopi-neo.dtb
load mmc 0:1 0x42000000 zImage
bootz 0x42000000 - 0x43000000

第一行是设置启动参数，比如设置用哪个设备作为控制台，指定根文件系统，设置ip等。这里为何有两个console呢，后面会讲。
第二三行设置设备树、内核映像位置，以及载入到哪一段空间
最后是boot指令

然后通过cmd文件生成scr文件：

mkimage -C none -A arm -T script -d boot.cmd boot.scr

二、手上有个闲置的3.2寸TFT，支持SPI，HX8357C主控，看了下原理图正好nanopi neo引出了一个SPI0接口，果断走起！

我的屏幕配置的是SPI0四线制，除了SPI0四个脚，还要接个RS，BL，RST，可以接到任意三个GPIO口，在DTS文件里配置他们。

首先添加内核对SPITFT的支持：
Device Driver->Staging drivers->Support for small TFT LCD display modules
第一项：
Support sysfs for small 。。。

然后再选一个跟自己主控一样或者差不多型号的，正好有个HX8357D。

找到它的驱动文件，

drivers/staging/fbtft/fb_hx8357d.c

做一下修改，主要就是初始化参数，也可以先不改，跑起来看一下有没有异常，再针对异常找改参数。
我跑起来有红色和蓝色反了，于是根据datasheet改了一行就OK了：

write_reg(par, HX8357D_SETCOM, 0x21);

接下来是修改设备树：

nano arch/arm/boot/dts/sun8i-h3-nanopi-neo.dts

设备数类型为dtsi的文件最好别动它，因为是公用的,但是这些公用的文件必须打开来看一下，因为dts默认是继承公用dtsi的设置，对于想修改的地方必须搬过来改，如本例的spidev0默认是开启的，我们就要搬过来禁用掉。

添加SPI0节点，直接&spi0就行，不用写具体地址，因为地址已经在相关文件里（sun开头的那几个）定义好了，类似于C语言预定义

在spi0节点下添加8357节点，并将其他SPI0子节点禁用（status=disabled）：

&spi0{
      	spidev0:spi@0{
        	status="disabled";
      	};
	hx8357d: hx8357d@0{
		compatible = "himax,hx8357d";
		reg = <0>;
		status = "okay";
		spi-max-frequency = <48000000>;
		rotate = <90>;
		fps = <33>;
		buswidth = <8>;
		dc-gpios = <&pio 0 1 GPIO_ACTIVE_HIGH>;  /* PA1 */
		reset-gpios = <&pio 6 11 GPIO_ACTIVE_HIGH>; /* PG11 */
		led-gpios = <&pio 0 0 GPIO_ACTIVE_LOW>;  /* PA0 */
		debug = <0x0>;
		};
};

&hdmi {
        status = "disable";
};

hx835这部分代码复制了dtsi文件里的pitft，略加修改。
compatible 里面的厂商和型号去对应的驱动文件找，比如我的是fb_hx8357d.c，最下面有一行：

FBTFT_REGISTER_DRIVER(DRVNAME, "himax,hx8357d", &display);

最后有定义三个引脚dc-gpios，reset-gpios，led-gpios，分别是对应RS、RST、BL，可直接接到复制过来的位置，也可以自己指定，但是指定的话又要搬一些dtsi里的代码过来改。
pio 0 对应GPIOA
pio 1 对应GPIOB
……
另外把HDMI关掉，否则系统启动时默认把HDMI作为输出设备，FBTFT是黑屏。当然毫无疑问也能不禁用，可设置输出设备，暂时没时间去研究。

最后更改启动参数，之前提到为什么要有两个console，因为我要串口和屏幕都打印启动信息，第一个console=tty0指定的就是屏幕，如果不加，屏幕只显示企鹅。

三、配置根文件系统
busybox的根文件太简约，可以用于项目，但是缺胳膊少腿的不好玩，咱们还是搞个Debian吧，丰富稳定。

1.先安装工具，debootstrap是debian官方的生成rootfs的工具，可制作debian或者ubuntu的根目录，非常方便

apt-get install debootstrap multistrap binfmt-support

2.生成debian根目录，包括丰富的工具和命令。其中：

foreign表示只把软件包下载解压，其余安装配置的工作暂时不做，当目标主机与宿主机不同架构时，这个命令是必须的，否则会配置失败精神错乱

arch选择目标板

stable表示目前最新的稳定版

rootfs是自己指定的当前目录的文件夹，下载生成的根目录会保存在此

至于 ftp.cndebian.org/debian 其实就是中科大镜像http://mirrors.ustc.edu.cn/debian/

mkdir ~/debRoot
cd ~/debRoot
debootstrap --foreign --arch armhf stable rootfs http://ftp.cn.debian.org/debian/

然后去洗个澡换身干净的衣服，等他下完。

结束后再运行一次同样的命令：

debootstrap --foreign --arch armhf stable rootfs http://ftp.cn.debian.org/debian/

这是因为这个命令偶尔会有下载失败的软件包，重新运行会把失败的包再下载一次，这次别去洗澡了，盯着屏幕等命令结束

3.稍作修改

cd rootfs
nano ./etc/fstab

加入以下内容：

proc   /proc   proc   defaults   0   0
/dev/mmcblk1p2   /   ext3   errors=remount-ro   0   1
#/swapfile   swap   swap   defaults   0   0

这个文件决定了系统系统后如何挂载文件系统，默认空白情况下是登不进系统的。其字段意义依次为：

<file system> <dir> <type> <options> <dump> <pass>

详情看官方文档
/dev/mmcblk1p2替换成你实际的设备名
swap因为之前内核没有启用，sd卡也没分这个区，暂时先不用，但是debian一般是要开启的，不知道会不会影响稳定性，以后再说。

tar zcvf root.tar.gz ./*

sd的root分区建议使用EXT3，因为4.14内核有些老了，支持的EXT4并不完善，用现在的很多新系统格式化出来的EXT4支持不是很好。

cp到sd卡root分区过去解压

tar xvf root.tar.gz ./

如果不压缩，直接用cp传，请原地做五十个俯卧撑再去洗个澡，回来应该刚好传完

最后在启动参数中加入一句：

init=/bin/sh rw

原来假如有init=/bin/bash的要把这句删掉，这样启动后将会进入单用户模式。

4.插卡上电，正常会显示：

/bin/sh: 0: can't access tty; job control turned off

别慌，正常。执行一次touch指令，试试文件系统是否以读写模式挂载，否则需要重新挂载：

mount -o rw,remount /

然后执行以下命令，执行第二阶段的安装配置：

DEBIAN_FRONTEND=noninteractive DEBCONF_NONINTERACTIVE_SEEN=true  LC_ALL=C LANGUAGE=C LANG=C /debootstrap/debootstrap --second-stage

好了，又是漫长的等待，泡杯咖啡吧

I: Base system installed successfully.

成功！
然后给root账户设置密码：

passwd root

好了，重启就能进系统了。

之后再配置一下网络：

sudo nano /etc/network/interfaces

auto lo
iface lo inet loopback

auto eth0
iface eth0 inet dhcp

debian其实比busybox简单。

四、玩一下屏幕
平时半死不活的SPI屏既然点起来了，不跑个界面，放个视频怎么对得起前面的劳动？

放个视频先吧：

sudo apt install mplayer
mplayer XX.mp4 -vo fbdev

有明显的刷屏感，但是也没办法，由于用的杜邦线连接，试了下这个SPI最多用48M，再上去显示不正常了。

装个轻量级界面吧：

sudo apt install xfce4
startx

在这里插入图片描述