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NPi i.MX6ULL 开发板 - Linux 单板计算机

NPi i.MX6ULL 开发板是一款低功耗的 Linux 单板计算机，基于强大的 i.MX6ULL 构建。您一定会喜欢板载的 512MB DDR3L 和 512MB NAND，更不用说丰富的接口和 I/O 资源了。

同时，我们为您提供了丰富的软件资源。您可以在 这里 找到 debian/ubuntu/yocto 和系统分发镜像。此外，我们还提供了许多 Pi Hat 的内核和应用层支持。因此，您可以直接将您喜欢的 Pi Hat 插入此开发板使用。大多数 SeeedStudio Pi Hat 都可以与 NPi i.MX6ULL 开发板配合使用（除了 NPi i.MX6ULL 开发板 6-Mic 圆形阵列套件和 NPi i.MX6ULL 开发板 4-Mic 线性阵列套件）。您还可以使用我们的 Grove 基础 Pi Hat 来使用 Grove 模块快速原型化您喜欢的项目。请关注我们的 Github 以获取最新的软件更新。

整个开发板由核心模块和扩展板组成，所有组件均为工业级。

核心模块由 i.MX6ULL 核心、512MB DDR3L 和 512MB NAND FLASH（或 8GB eMMC）组成。实际上，根据 Flash 的不同，NPi i.MX6ULL 开发板可以分为两个不同版本。

扩展板主要包括各种外设接口和输入输出、IO 扩展。包括但不限于两个 100M 以太网端口、一个 USB Host 和一个 USB OTG 端口、一个 24 位 RGB LCD 接口、2x 40 Pin I/O 扩展头等。如此丰富的资源将满足您的各种控制需求。所有这些功能使其成为工业控制、轨道交通、无人机控制和音频输出等领域的完美解决方案。

NPi i.MX6ULL 开发板 - 8G eMMC 版本：

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NPi i.MX6ULL 开发板 - 512MB NAND FLASH 版本：

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特性​

  • Arm-Cortex-A7 核心处理器
  • 工业级
  • 低功耗
  • debian/ubuntu/yocto 操作系统
  • 兼容 Raspberry Pi 40-Pin 扩展板

规格​

项目值
外设接口1 x USB 主机
2 x 100M 以太网接口
1 x FPC LCD 接口（包括 24 位 RGB 和 I2C 触摸控制）
1 x SD 卡接口（位于板背面）
1 x UART 接口
2 x 40 针排针
板载 LED3 x 用户自定义 LED
1 x 电源 LED
1 x 心跳 LED
电源1 x DC 接口 (5V±2%)
1 x USB Type-C
按钮4 x 按键
开关1 x 8 位 DIP 开关
RTC1 x RTC 电池槽
CPU1 x NXP MCIMX6Y2CVM08AB
频率最高 800MHz
DDR3L板载 512MB
eMMC板载 8GB（NPi i.MX6ULL 开发板 - 8G eMMC 版本）
NAND板载 512MB（NPi i.MX6ULL 开发板 - 512MB NAND FLASH 版本）
尺寸61mm x 100mm
工作温度（NPi i.MX6ULL 开发板 - 8G eMMC 版本）-20℃ ~ 80℃
工作温度（NPi i.MX6ULL 开发板 - 512MB NAND FLASH 版本）-40℃ ~ 80℃
note

这里的工作温度特指核心模块，扩展板的温度范围较窄。我们尚未测试扩展板的具体温度范围。

应用​

  • 工业（如 CAN-以太网网关等）
  • 白色家电（如冰箱、Type-C 微波炉等）
  • 智能家居设备

硬件概览​

接口​

100M 以太网接口带 LED：2 x 100M 以太网接口

5V 电源插孔：使用 5V ± 2% 单电源供电

过压保护指示灯：当此灯亮起时，表示电压超出范围

USB Type-C 设备接口：USB Type-C 接口

UART TTL：直接从主控制器的串口引出

心跳 LED：系统运行后心跳灯会持续闪烁

电源 LED：通电后 LED 会亮起

Raspberry Pi 兼容排针：包括 UART、I2C、SPI、PWM 和其他兼容 Raspberry Pi 的 IO 接口

LCD FPC 接口：包括 24 位 RGB 接口和 I2C 触摸屏控制接口

复位 & 用户按钮：共有 4 个按钮，分别是复位、开/关、普通按钮和模式切换按钮

USB 主机 Type-A：USB 主机接口

8 位 DIP 开关：支持在 NAND、eMMC、SD 和 USB 启动模式之间切换的 8 位 DIP 开关

额外 GPIO 排针：包含一个 74LV595PW 芯片，将 4 通道 IO 扩展为 8 通道

用户 LED：可编程 LED

RTC 电池槽：可连接 CR1220 电池为 RTC 供电

Type-C SD 卡槽：Type-C SD 卡槽，支持 SD 卡 3.0

引脚功能​

更多信息请访问 PinMap 查看。

软件介绍​

准备工作​

所需材料

  • NPi i.MX6ULL 开发板 - Linux SBC NAND 版本（或 eMMC 版本）
  • 4GB（或更大容量）SD 卡及 SD 卡读卡器
  • PC 或 Mac
  • USB 转 UART 适配器（可选）
  • 一根 USB Type-C 数据线
caution

请轻插 USB 数据线，否则可能损坏接口。请使用内部有 4 根线的 USB 数据线，2 根线的 USB 数据线无法传输数据。如果您不确定手头的数据线是否符合要求，可以点击这里购买。

镜像安装

您需要从 SD 卡安装 NPi i.MX6ULL 开发板 - Linux SBC 镜像以使其运行。我们提供两种启动方式：可以从 SD 卡启动，也可以从 eMMC（或 NAND）启动。

A. 从 SD 卡启动

  • 步骤 1. 选择最新的 固件

  • 步骤 2. 使用 SD 卡读卡器将 SD 卡连接到 PC 或 Mac，要求 SD 卡容量大于 4GB。

  • 步骤 3. 点击此处下载 Etcher，然后使用 Etcher 将 *.img.xz 文件直接写入 SD 卡。或者将 *.img.xz 文件解压为 *.img 文件，然后使用其他镜像写入工具将其烧录到 SD 卡。



点击加号图标添加新下载的镜像文件，软件会自动选择您插入的 SD 卡。然后点击 Flash！开始写入。整个过程大约需要 10 分钟。

  • 步骤 4. 将镜像写入 SD 卡后，将 SD 卡插入 NPi i.MX6ULL 开发板 - Linux SBC。将 8 位 DIP 开关设置为 2-5-8 模式以启用从 SD 卡启动。

  • 步骤 5. 使用 USB Type-C 接口为开发板供电。在写入过程中不要取出 SD 卡。NPi i.MX6ULL 开发板 - Linux SBC 将从 SD 卡启动，您可以看到板上的 PWR 和心跳 LED 点亮。

note

如果心跳 LED 无法闪烁，说明启动失败。请检查镜像是否正确安装。

B. 从 eMMC（NAND）卡启动

  • 步骤 1. 如果您首次启动 NPi i.MX6ULL 开发板，过程与 A. 从 SD 卡启动 相同。

  • 步骤 2. 在 fire-config 中选择 P22 以启用闪存启动，然后重启。

sudo fire-config

  • 步骤 3. 等待 NPi i.MX6ULL 开发板上的 LED 持续闪烁，这表示 eMMC（或 NAND）烧录成功。

  • 步骤 4. 关闭电源并拔出 SD 卡。

  • 步骤 5. 将 8 位 DIP 开关设置为 eMMC（2-4-5-7）或 NAND（2-3-6）模式并重启。

串口控制台

现在您的 NPi i.MX6ULL 开发板 - Linux SBC 已启动，您可能希望通过控制台访问 Linux 系统，以设置 WiFi 等功能。

  • B. UART端口 - 这是访问控制台的困难方式，可用于调试底层问题

B. 通过UART端口连接

在本节中，我们将指导您如何使用USB转TTL适配器通过UART端口将您的电脑连接到NPi i.MX6ULL开发板。

  • 步骤1. 使用USB转TTL适配器连接UART端口和您的PC/Mac。如果您没有USB转TTL适配器，可以点击这里购买一个。

  • 步骤2. 使用以下串口调试工具，设置波特率为115200：

    • Windows：使用PUTTY，选择Serial协议，填写NPi i.MX6ULL开发板的正确COM端口，设置波特率为115200，数据位为8，无校验位，停止位为1，无流控。
    • Linux：根据您的USB转TTL适配器，可能是screen /dev/ttyACM0(,1, 等) 115200或screen /dev/ttyUSB0(,1, 等) 115200。
    • Mac：根据您的USB转TTL适配器，可能是screen /dev/cu.usbserial1412(,1422, 等) 115200或screen /dev/cu.usbmodem1412(,1422, 等) 115200。

  • 步骤3. 默认用户名为debian，密码为temppwd。

  • 步骤4. 如果您没有USB转TTL适配器，您也可以使用Arduino。如果使用Arduino，请将跳线的一端连接到Arduino的RESET引脚，另一端连接到Arduino的GND引脚。这将绕过Arduino的ATMEGA MCU并将Arduino变成USB转TTL适配器，观看视频教程这里。然后将Arduino的GND引脚连接到NPi i.MX6ULL开发板UART端口的GND引脚。将Arduino的Rx引脚连接到NPi i.MX6ULL开发板UART端口的Rx引脚。将Arduino的Tx引脚连接到NPi i.MX6ULL开发板UART端口的Tx引脚。最后，通过Arduino的USB线将Arduino连接到您的PC/Mac。现在通过以下命令检查您的Mac或Linux PC是否检测到Arduino：

ls /dev/cu.usb* (Mac)
ls /dev/ttyACM* (Linux)

您应该看到类似以下的输出：

/dev/cu.usbmodem14XX，其中XX会根据您使用的USB端口而变化（Mac）
/dev/ttyACMX，其中X会根据您使用的USB端口而变化（Linux）

现在按照上述步骤通过此串口连接到您的NPi i.MX6ULL开发板。

引脚控制​

本节将指导您如何通过Shell控制NPi i.MX6ULL开发板上的引脚。请注意，您必须使用root权限才能使命令生效。

su root
用户名 root 密码 root

GPIO​

在本节中，我们将解释Linux GPIO子系统驱动相关应用层程序的控制原理。现在我们将控制Grove - 蜂鸣器，向您展示如何使用它。

所需材料

echo 19 > /sys/class/gpio/export

NPi i.MX6ULL开发板上GPIO 19的位置可以通过PinMap查看。您获得的引脚编号是GPIOx_IOn，您需要使用以下公式转换为gpio索引。

index = GPIO1_IO19 = (1-1)*32 + 19 = 19
index = GPIO4_IO20 = (4-1)*32 + 20 = 116

  • 步骤2. 使用Grove - 4针母跳线转Grove 4针转换线将Grove - 蜂鸣器连接到NPi i.MX6ULL开发板上的GPIO 19。

  • 步骤3. 配置GPIO 19为输出模式。

echo out > /sys/class/gpio/gpio19/direction
  • 步骤4. 配置GPIO 19为高电平。
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio19/value

最后，您将听到Grove - 蜂鸣器发出的声音。同时，关于gpio的sysfs，您可以通过链接获取更多信息。

输入​

在本节中，我们将解释与 Linux 输入子系统驱动相关的应用层程序的控制原理。现在我们将使用 NPi i.MX6ULL 开发板的 KEY Button 来演示如何使用它。

所需材料

  • NPi i.MX6ULL 开发板 - Linux SBC NAND 版本（或 eMMC 版本）

软件

  • 步骤 1. 安装 evtest 以获取 KEY Button 的状态。
apt install evtest -y
  • 步骤 2. 检查 /dev/input/by-path 中是否存在 KEY Button。
root@npi:~# ls -lh /dev/input/by-path
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root 9 Feb 14  2019 platform-gpio-keys-event -> ../event0

如果无法获得上述结果，则需要调整驱动树。

  • 步骤 3. 使用 evtest 获取 KEY Button 的状态。注意，NPi i.MX6ULL 开发板有四个按钮控制不同的功能，您只需控制 KEY Button。
root@npi:~# evtest
No device specified, trying to scan all of /dev/input/event*
Available devices:
/dev/input/event0:      gpio-keys
Select the device event number [0-0]: 0
Input driver version is 1.0.1
Input device ID: bus 0x19 vendor 0x1 product 0x1 version 0x100
Input device name: "gpio-keys"
Supported events:
  Event type 0 (EV_SYN)
  Event type 1 (EV_KEY)
    Event code 11 (KEY_0)
Properties:
Testing ... (interrupt to exit)
Event: time 1583478811.552488, type 1 (EV_KEY), code 11 (KEY_0), value 1
Event: time 1583478811.552488, -------------- SYN_REPORT ------------
Event: time 1583478811.752195, type 1 (EV_KEY), code 11 (KEY_0), value 0
Event: time 1583478811.752195, -------------- SYN_REPORT ------------

最终，您将获得上述信息。

UART​

在本节中，我们将解释串口和终端设备的基本使用。现在我们将控制 uart3 来演示如何使用它。

所需材料

软件

  • 步骤 1. 在 fire-config 中选择 P17 以启用 uart3。
fire-config

如果成功启用，您将获得如下命令：

root@npi:~# ls /dev/ttymxc2
/dev/ttymxc2
  • 步骤 2. 使用 stty 配置 uart3。
stty -F /dev/ttymxc2 ispeed 115200 ospeed 115200

  • 步骤 3. 访问 PinMap 查找 NPi i.MX6ULL 开发板的 uart3 引脚编号。

  • 步骤 4. 使用 USB 转 TTL 适配器将 Uart3 连接到您的 PC/Mac。如果您没有 USB 转 TTL 适配器，可以点击 这里 获取一个。

  • 步骤 5. 使用以下串口调试工具，波特率为 115200：

    • Windows: 使用 PUTTY，选择 Serial 协议，填写正确的 NPi i.MX6ULL 开发板 - Linux SBC 的 COM 端口，波特率为 115200，8Bits，无校验位，停止位为 1，无流控。
    • Linux: 根据您的 USB 转 TTL 适配器，可能是 screen /dev/ttyACM0(,1, 等) 115200 或 screen /dev/ttyUSB0(,1, 等) 115200。
    • Mac: 根据您的 USB 转 TTL 适配器，可能是 screen /dev/cu.usbserial1412(,1422, 等) 115200 或 screen /dev/cu.usbmodem1412(,1422, 等) 115200。

  • 步骤 6. 使用以下命令测试发送和接收数据：

echo seeedstduio > /dev/ttymxc2

最终，如果连接成功，我们将在 putty 中看到字符串 'seeedstduio'。

I2C​

在本节中，我们将解释与 Linux i2c 驱动相关的应用层程序的控制原理。现在我们将使用 i2c1 和 Grove - 气压传感器 (BMP280) 来演示如何使用它。

所需材料

软件

步骤 1. 使用 apt 安装 i2c-tools。

apt install i2c-tools -y

步骤 2. 访问 PinMap 查找 NPi i.MX6ULL 开发板的 I2C1 引脚编号。

步骤 3. 使用 Grove - 4 针母跳线转 Grove 4 针转换线将 Grove - BME280 连接到 NPi i.MX6ULL 开发板的 I2C1。

步骤 4. 使用 i2cdetect 检测 Grove - BME280 的 I2C 地址。0 表示 i2c1，因此如果您想检测 i2c2，需要使用 i2cdetect -y 1。

root@npi:~# i2cdetect -y 0
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- 77

现在，我们可以发现 Grove - BME280 的 I2C 地址是 0x77。

步骤 5. 使用 i2cget 获取 Grove - BME280 的 ID。

root@npi:~# i2cget -y 0 0x77 0xD0
0x58

最终，我们可以获得 0x58，这是 Grove - BME280 的 ID。有关 Grove - BME280 的更多信息，您可以访问 wiki 进行学习。有关 i2c-tool 的使用，您可以查看 链接。

ADC​

在本节中，我们将解释与 Linux ADC 驱动相关的应用层程序的控制原理。现在我们将使用 ADC1 和 Grove - 旋转角度传感器来演示如何使用它。

所需材料

软件

  • 步骤 1. 在 fire-config 中选择 P12 以启用 ADC1
fire-config

如果成功启用，您将获得如下命令输出。

root@npi:~# ls /sys/bus/iio/devices/iio\:device0
buffer              in_voltage3_raw                sampling_frequency_available
dev                 in_voltage_sampling_frequency  scan_elements
in_conversion_mode  in_voltage_scale               subsystem
in_voltage0_raw     name                           trigger
in_voltage1_raw     of_node                        uevent
in_voltage2_raw     power
  • 步骤 2. 访问 PinMap 查找 NPi i.MX6ULL 开发板上 ADC1 的引脚编号。您可以在下图中找到 GPIO 编号。

步骤 3. 使用 Grove - 4针母跳线转Grove 4针转换线缆将 Grove - 旋转角度传感器连接到 NPi i.MX6ULL 开发板上的 ADC1。

步骤 4. 获取 Grove - 旋转角度传感器的 AD 数据。

root@npi:~# cat /sys/bus/iio/devices/iio\:device0/\\in_voltage3_raw
82

根据上述信息，您可以了解到我们正在读取 GPIO1_IO3 引脚的模拟值。

SPI​

在本节中，我们将解释 Linux SPI 程序的控制原理。现在我们将使用 SPI 和 Raspberry Pi 的 2通道 CAN-BUS(FD) Shield 来演示如何使用它。

所需材料

软件

  • 步骤 1. 根据 安装指南 将 2通道 CAN-BUS FD Shield for Raspberry Pi 插入 NPi i.MX6ULL 开发板。

  • 步骤 2. 在 fire-config 中选择 P23 以扩展文件系统。

fire-config

  • 步骤 3. 安装关于 seeed-linux-dtoverlays 的依赖项
apt install -y make git device-tree-compiler linux-headers-$(uname -r) gcc
  • 步骤 4. 从 GitHub 的 seeed-linux-dtverlays 中制作并安装 NPi i.MX6ULL 开发板的驱动程序。
git clone https://github.com/Seeed-Studio/seeed-linux-dtverlays
cd seeed-linux-dtverlays
make all_imx6ull && make install_imx6ull
note

如果在制作过程中发现错误，可以使用 mkdir -p /lib/modules/$(uname -r)/extra/seeed 创建文件。

  • 步骤 5. 在 /boot/uEnv.txt 中添加 dtbo 包，以使其在重启后生效。
echo dtoverlay=/lib/firmware/imx-MCP2517FD-can0-overlay.dtbo >> /boot/uEnv.txt
reboot
  • 步骤 6. 使用 dmesg 检查驱动程序是否安装成功。如果成功，您将看到以下信息。
root@npi:~ insmod /lib/modules/$(uname -r)/extra/seeed/mcp25xxfd-can.ko
root@npi:~ dmesg | grep spi
[    1.057609] spi_imx 44009000.spi: driver initialized
[    9.852726] mcp25xxfd spi0.0: Linked as a consumer to regulator.6
[    9.966510] mcp25xxfd spi0.0: MCP2517 successfully initialized.

root@npi:~ ifconfig -a
can0: flags=128<NOARP>  mtu 16
        unspec 00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00  txqueuelen 10  (UNSPEC)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

有关 2通道 CAN-BUS(FD) Shield 的更多信息，您可以访问 wiki。

IIS​

在本节中，我们将解释 Linux IIS 程序的控制原理。现在我们将使用 IIS 和 ReSpeaker 2-Mics Pi HAT 来演示如何使用它。

所需材料

软件

  • 步骤 1. 根据 安装指南 将 ReSpeaker 2-Mics Pi HAT 插入 NPi i.MX6ULL 开发板。

  • 步骤 2. 使用 apt 安装 alsa-utils

sudo apt install alsa-utils -y
  • 步骤 3. 在 /boot/uEnv.txt 中添加 dtbo 包，以使其在重启后生效。
sudo sh -c  "echo dtoverlay=/lib/firmware/imx-seeed-voicecard-2mic-overlay.dtbo >> /boot/uEnv.txt"
note

如果找不到 imx-seeed-voicecard-2mic-overlay.dtbo，您需要查看 SPI 的指南以安装关于 imx-seeed-voicecard-2mic-overlay.dtbo 的依赖项。

  • 步骤 4. 使用 aplay 检查驱动程序是否安装成功。如果成功，您将看到以下信息。
debian@npi:~$ sudo insmod /lib/modules/$(uname -r)/extra/seeed/snd-soc-seeed-voicecard.ko
debian@npi:~$ aplay -l
**** List of PLAYBACK Hardware Devices ****
card 0: seeed2micvoicec [seeed-2mic-voicecard], device 0: 2028000.sai-wm8960-hifi wm8960-hifi-0 []
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
debian@npi:~$ arecord -l
**** List of CAPTURE Hardware Devices ****
card 0: seeed2micvoicec [seeed-2mic-voicecard], device 0: 2028000.sai-wm8960-hifi wm8960-hifi-0 []
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
  • 步骤 5. 进入 seeed-linux-dtverlays 文件夹并按如下配置 soundstate：
debian@npi:~$ cd seeed-linux-dtverlays/
debian@npi:~/seeed-linux-dtverlays$ sudo cp extras/wm8960_asound.state /var/lib/alsa/asound.state
debian@npi:~/seeed-linux-dtverlays$ sudo alsactl restore
  • 步骤 6. 现在您可以开始使用 ReSpeaker 2-Mics Pi Hat 了！对于简单的录音和播放测试，请运行以下命令：
  1. 录制音频到 test.wav 文件：
arecord -f cd -r 48000 -Dhw:0 test.wav
  1. 播放 test.wav 音频。请记得插入耳机或扬声器以输出音频。
aplay -Dhw:0 -r 48000 test.wav

有关 ReSpeaker 2-Mics Pi HAT 的更多信息，请访问 wiki

资源​

NPi i.MX6ULL 高级系统开发​

技术支持与产品讨论​

感谢您选择我们的产品！我们致力于为您提供多种支持，以确保您使用我们的产品时能够获得尽可能顺畅的体验。我们提供多个沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

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