查看“2003 CM4 Tiny HDMIx2（双HDMI扩展板）”的源代码

== '''关键词''' ==
树莓派、CM4核心板、系统烧写、4G、RPiOS、eMMC、双HDMI

== '''一、简介''' ==

== '''二、硬件资源''' ==

== '''三、系统烧写及设置''' ==

=== 3.1 概述 ===
本文档采用树莓派OS和Ubuntu系统进行测试。

树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz，树莓派OS下载地址：

https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit

Ubuntu系统的版本为ubuntu-24.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz，Ubuntu系统下载地址：

https://ubuntu.com/download/raspberry-pi

=== 3.2 从TF卡启动 ===
如果核心板没有eMMC，则系统将从TF卡启动。

==== 3.2.1 使用树莓派镜像烧录器烧写 ====
首先在WIndows端安装树莓派镜像烧录器，下载地址：https://www.raspberrypi.com/software/

安装完毕后将TF卡插入读卡器，读卡器插入PC的USB口，然后打开软件：

Raspberry Pi Device：选择Raspberry Pi 4；

请选择需要写入的操作系统：选择Raspberry Pi OS(64-bit)，为从树莓派官网下载系统镜像烧写（需联网）；选择Use Custom，则需要自行选择硬盘上已经下载的系统镜像（无需联网）；

储存卡：选择所需烧入的TF卡（即插在PC的USB接口的卡）；

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选择完毕后按“NEXT”，建议点击“编辑设置”，将一些参数预设置进烧写软件，之后在系统启动时就不必再次设置，便于使用。

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需要使用预设置的按“是”，不需要使用预设置的按“不”，进入下一页，点击“是”，就开始烧写及验证完整性，烧写完毕后按提示取下卡即可。

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以上介绍的是烧写树莓派OS，烧写Ubuntu系统或者OpenWrt系统也是用类似的操作，只是在“请选择需要写入的操作系统”时，需要选择Use Custom，然后选择预先下载的镜像即可。

==== 3.2.2 使用balenaEtcher烧写 ====
首先在WIndows端安装balenaEtcher，下载地址：https://etcher.balena.io/#download-etcher

将TF卡插入读卡器，读卡器插入PC的USB口，然后打开软件：

从文件烧录：选择预先下载的树莓派OS或者Ubuntu系统镜像；

选择目标磁盘：选择所需烧入的TF卡（即插在PC的USB接口的卡）；

然后点击“现在烧录！”，就开始烧录了，等待烧录完毕即可。

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==== 3.2.3 启动系统 ====
将TF卡从读卡器中取下，塞进树莓派开发版的TF卡卡槽，上电后即可进入系统。

=== 3.3. 从eMMC启动 ===
如果核心板具有板载eMMC，则系统将会忽略TF卡，而从eMMC启动。

要烧写系统到eMMC，首先需要在PC上安装驱动包，下载地址：

http://www.mcuzone.com/down/Software.asp?ID=10000623

然后使用跳线帽短接扩展板BOOT脚和GND脚（在两个HDMI接口之间），使用USB Type A-A数据线将扩展板上的USB OTG接口（即左上方发USB-A口）连接至电脑。连接上电脑之后，打开计算机的设备管理器，查看是否有新的USB设备出现。在下图中的是名称为“BCM2711 Boot”的USB设备：

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PC的开始菜单的所有程序下，Raspberry Pi下面有个rpiboot：

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打开这个软件，计算机会将emmc或者TF卡格式化并分区：

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稍等片刻，在资源管理器中会出现一个分区（本例中的分区名为bootfs，具体名称视实际情况而不同）：

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接下来我们就可以使用balenaEtcher软件对这个分区进行烧写了。

打开balenaEtcher软件，第一项点击“从文件烧录”，选择你要烧录到eMMC的文件，第二项选择上面的那个bootfs分区，然后点击“现在烧录”，就开始烧录文件了：

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等烧写完成后，我们还要将之前插上的跳线帽拔下来，否则无法正常启动核心板。

== '''四、树莓派OS下的硬件测试''' ==

=== 4.1 原生千兆网口测试 ===
我们将网线插入原生千兆网口，系统会自动获取IP，打开终端，安装测速软件iperf3：

<code>sudo apt-get install iperf3</code>

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然后我们使用iperf3进行测试：

原生千兆以太网测速结果，client模式为942Mbps左右

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server模式为949Mbps左右：

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'''''注意：原生千兆网络测速受网络环境和测试方法影响，速度请以实际为准，本测试仅供参考。'''''

=== 4.2 CSI测试 ===
首先将摄像头连接到CAM1接口（在扩展板下方，本文档使用OV5647摄像头），连接好后，给板子上电。等待系统运行后打开终端，运行下列命令：

<code>sudo nano /boot/firmware/config.txt</code>

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在文件末尾加入下列语句：

<code>dtoverlay=ov5647,cam0</code>

<code>dtoverlay=ov5647,cam1</code>

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在实际使用中根据自己的型号进行添加，保存后重启系统，即可使用OV5647摄像头。

重启后在终端中输入：

<code>ls /dev</code>

即可看到video0设备。

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在终端中输入<code>libcamera-hello --camera 0</code>即可打开对应的摄像头浏览：

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如果需要拍照，则输入：

<code>libcamera-jpeg -o test.jpg</code>

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照片保存在<code>/home/mcuzone</code>目录下（即用户主目录），照片效果如下：

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=== 4.3 双HDMI测试 ===
将扩展板上的两个HDMI口各插一个显示器，可实现一主一副双屏扩展显示，先插入的显示器为主屏。

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点击左上角的树莓派标志，Preferences下有个Screen Configuration：

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打开软件后，可以在里面调节双屏的相对位置、分辨率、转向、刷新率等参数：

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=== 4.4 扩展4G模组测试 ===
本扩展板可以连接一个CM4尺寸的4G模组，连接方法为：

1. 用一根USB Type C-A线，一头连接4G模组的USB Type C口，一头连接扩展板的USB Type A口；

2. 用一根1.25 4pin线，连接4G模组和扩展板的1.25 4pin口。

无论用哪种方法，都会占用扩展板的USB Type A口，因此此时无法使用键盘鼠标，需要用SSH软件通过网口去操作系统。

如果有必须使用键盘鼠标的需求，可以在扩展板的USB Type A口上接一个USB HUB，然后把4G模组和键鼠都接在USB HUB上。但是因为4G模组的能耗较大，因此建议使用带外接电源的USB HUB。

本文档使用的4G模组型号为NL668 CAT4。

正确连接扩展板和4G模组后，启动系统，在SSH软件中执行命令<code>lsusb</code>，如下图所示：

http://www.mcuzone.com/wiki/2003_CM4_Tiny_HDMIx2/2003_CM4_Tiny_HDMIx2_11.jpg

本模块的id为1286 4e3d。

在SSH软件中执行<code>ifconfig -a</code>，我们可以看到4G模块（eth1）已经正确获得了IP地址：

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4G模组正确获得ip地址后，我们可以ping外网地址，如：

<code>ping www.mcuzone.com</code>

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表示此时已经可以正常上网。