【第一季】全面认识海思HI3518E方案和SDK环境搭建 |
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【第一季】全面认识海思HI3518E方案和SDK环境搭建
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文章内容来自朱有鹏的《朱老师物联网大讲堂》的嵌入式企业级项目–海思HI3518E方案视频编解码传输深度学习，转载请注明出处 目录 一，视频设备开发的技术流二，HI3518E方案系统整体架构介绍三，海思SDK编译及问题解决四，flash分区和系统镜像（uboot，kernel，rootfs）的烧写1.裸机烧录uboot2.kernel和rootfs烧录与启动系统 五，mpp的部署研究和实战六，sample的编译和测试 一，视频设备开发的技术流1、视频从产生到被消费的整个流程 (1)基本认知：视频是由单帧图像以每秒x帧的速率连续组成的，单帧图像类似位图。 (2)原始视频产生：镜头和sensor（镜头把光线都聚集到sensor上，sensor把光信号转换成模拟电信号，由内部集成的AD转换器转换成二进制数列） (3)图像处理：ISP（image signal processing） (4)视频编码压缩：h.264/h.265压缩算法，运算，内置DSP进行压缩运算的。 (5)视频流传输：网络传输、http/rtsp等 (6)视频存储：打包成MP4等格式存储，等待调阅 (7)视频回放：解码+播放 2、视频行业的商业角度分段 (1)主芯片商、sensor、镜头等分立原件厂商 (2)模组厂商：买来芯片，sensor和镜头等原件进行基础开发，让设备能够采集视频并处理后，通过视频编码压缩，最终能进行传输 (3)视频服务器厂商，类似大拿这种 (4)面向解决方案的方案开发商：买来模组厂商的模组和视频服务器厂商的服务，在应用层进行各种满足解决方案需求的开发 (5)工程商或销售商 3、几个疑问点 (1)视频为什么要编码和解码？ 原始的视频太大了，通过网络传输，因为网络也有一定的带宽，把视频进行编码是为了更好地通过网络进行传输 (2)HI3518E主要解决什么问题？ 视频的编解码算法 (3)为什么使用linux而不是其他os？ Linux里面的网络协议栈和各种网络的资源最多。 二，HI3518E方案系统整体架构介绍1、硬件上 (1)HI3518E单芯片提供：CPU+DSP+内置64MB DDR + ETHERNET MAC (2)外置16MB的SPIFlash用来存放程序（uboot、kernel、rootfs、app） (3)SDcard扩展提供用户数据区 (4)板载ethernet PHY和USB HOST扩展WIFI提供联网能力 (5)sensor接口（并行数据通道+I2C控制通道）提供主板和sensor链接 (6)串口作为调试口和linux系统控制台 2、软件上 (1)SPIFlash分区烧录uboot.bin、zImage、rootfs，并设置合理的环境变量使系统启动。 (2)sensor、ethernet等硬件均需要驱动支持 (3)app实现视频采集、编码压缩、网络传输等核心工作 (4)各种专业工作（譬如利用内置DSP实现h.264编码压缩）都由海思开发好并以ko的形式提供，有API文档参考，app编写者在sample的帮助下逐步实现自定义的功能。 三，海思SDK编译及问题解决
海思的SDK编译问题解决1 海思的SDK编译问题解决2 四，flash分区和系统镜像（uboot，kernel，rootfs）的烧写1、flash分区 (1)因为嵌入式系统为了简化，没有使用分区表来自动管理flash，所以都是事先定死的。所以在部署一个嵌入式系统前都要人为的定下一个分区 (2)原则1：每个分区要足够放镜像；原则2：尽量留一点扩展余地。原则3：在满足1和2情况下你随便分区。 (3)经过上个阶段我们编译完SDK就可以得到uboot，kernel，rootfs（_64K.jffs2）三种镜像,所以按照以下分区进行烧录即可
(1)什么叫裸机烧录？设备是空白的，未经烧录的，就叫裸机。 (2)裸机烧录一个设备有2种方案： 第一种是用外部烧录器来烧录板载flash（外部烧录器烧录SPIFLASH时和HI3518E没有关系，有时候经常SPIFLASH先单独通过烧录器和支架来烧录好镜像，然后再把烧录过镜像的SPIFLASH焊接到板子上。现在很多烧录器也可以在板子上直接烧了） 第二种是通过主芯片提供的isp下载的机制来间接烧录板载flash，我们现在就是用第二种运行海思官方的烧录软件Hi_tool来烧录uboot 1、烧录kernel (1)SDRAM地址范围：80000000-83FFFFFF (2)前提是tftp得能ping通，能下载，才能烧录。 网络地址：ipaddr 192.168.1.10， serverip 192.168.1.141
2、烧录rootfs 烧录命令如下 tftp更新并重新烧写uboot的命令序列： mw.b 0x82000000 ff 0x100000 //memory write .byte (从起始地址0x82000000写全ff，长度为0x100000，即1MB) tftp 0x82000000 u-boot-hi3518ev200.bin //tftp把uboot镜像下载到0x82000000 sf probe 0 //选中spiflash 0 sf erase 0x0 0x100000 //从SPIFLASH的0x0起始地址开始擦除长度为0x100000的内容，即1MB sf write 0x82000000 0x0 0x100000 //把SDRAM地址0x82000000长度为长度为0x100000的内容，即1MB的内容写到SPIFLASH的0x0起始地址tftp更新并重新烧写kernel的命令序列： mw.b 0x82000000 ff 0x300000 tftp 0x82000000 uImage_hi3518ev200 sf probe 0 sf erase 0x100000 0x300000 sf write 0x82000000 0x100000 0x300000tftp更新并重新烧写rootfs的命令序列： mw.b 0x82000000 ff 0xc00000 tftp 0x82000000 rootfs_hi3518ev200_64k.jffs2 sf probe 0 sf erase 0x400000 0xc00000 sf write 0x82000000 0x400000 0xc000003、uboot的各环境变量介绍和设置 附2：正确的bootcmd和bootargs对应的设置命令：（设置完成记得save命令保存） set bootcmd 'sf probe 0;sf read 0x82000000 0x100000 0x300000;bootm 0x82000000' //选中SPIFLASH 从SPIFLASH的0x100000地址读取长度为0x300000，即3MB（内核的大小）到SDRAM的地址0x82000000，然后启动 set bootargs mem=32M console=ttyAMA0,115200 root=/dev/mtdblock2 rootfstype=jffs2mtdparts=hi_sfc:1024K(boot),3072K(kernel),12288K(rootfs) 参数解析： mem=32M ： 给内核空间分配32MB的DDR空间，剩下的32MB留给mmp console=ttyAMA0,115200： 选中串口0，波特率115200 root=/dev/mtdblock2： 文件系统在分区表第三分区（0，1，2） rootfstype=jffs2mtdparts： 手动传参分区表，覆盖内核默认分区表1024K(boot),3072K(kernel),12288K(rootfs)
参考博客：分析rootfs启动后做了什么 五，mpp的部署研究和实战1、mpp的文件结构详解 (1)ko (2)lib (3)sample (4)其他几个 参考博客：mpp的文件分析 2、部署ko文件和lib文件 SDRAM范围：80000000-83FFFFFF 烧录到板子的linux系统内存： 0x80000000-0x81FFFFFF MMZ内存（mpp所需的内存）：0x82000000-0x83FFFFFF
3、开发板启动自动挂载主机 (1)在/etc/profile中添加设置网卡IP地址 (2)在/etc/profile中添加自动挂载主机nfs服务器 (3)开机自动安装mpp的各种模块驱动 1、sample的编译 (1)sample结构简单浏览：sample程序在osdrv同级目录下的mmp文件夹中 (2)Makefile研究：首先先看一下Makefile.param，发现里面的两个需要修改的地方 1、默认选中的事HI3516C,所以我们屏蔽掉默认的，打开我们的HI3518E_V200； 2、镜头默认选中的是SONY的镜头，同样，我们屏蔽默认的，打开AR130之后就没有什么需要改动的了。
2、sample的部署和测试 (1)nfs方式运行sample (2)得到录像文件xx.h264 (3)导出xx.h264到windows下用vlc播放器播放验证 3、镜像重新制作 (1)在编译目录的osdev/pub/下找到rootfs_uclibc.tgz，解压开 (2)按照上节和本节验证成功的部署步骤部署整个rootfs
(3)手工制作rootfs.jffs2镜像，再烧录测试即可 osdrv/pub/bin/pc/mkfs.jffs2 -d osdrv/pub/rootfs_uclibc -l -e 0x10000 -o osdrv/pub/rootfs_uclibc_64k.jffs2
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扩展：各种常见flash的简单讲解 (1)买到的flash芯片，其实是内部的flash存储颗粒+外部封装的控制器来构成的。 (2)像EMMC、SD、MMC、SPIFLASH、NANDFLASH等差异都在于控制器。 (3)SPIFLASh的优势就是接口简单，主芯片只需要支持SPI接口就可以外接。很多MCU或者CPU在需要外扩一个8M/16M/32M/64M这么大级别的外部存储器时，选择SPIFLASH是很好的。 (4)NANDFLASH其实控制器是最老的，像EMMC、SD等都比NANDFlash要更新一些，更好一些。
(3)编译得到sample_venc 
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