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2K 龙芯派翼辉 SylixOS 操作系统实验手册
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更新于2023-03-16
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Loongnix 操作系统是龙芯开源社区推出的 Linux 操作系统,作为龙芯软件生态建设的 成果验证和展示环境,集成在内核、驱动、图形环境等操作系统基础设施方面的最新研发 成果,以“源码开放、免费下载”的形式进行发布,可直接应用于日常办公、生产、生活 4 等应用环境,同时可供合作厂商、科研机构及爱好者等在龙芯平台上研发其品牌软件或专用系统。
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资源推荐
I
目 录
一、 2K 龙芯派设备平台简介 .................................................................................................. 1
Loongson2K1000 处理器介绍 ..................................................................................... 1 1.1
1.1.1 芯片规格 ........................................................................................................... 1
1.1.2 芯片结构图 ....................................................................................................... 2
2K 龙芯派介绍 ............................................................................................................. 2 1.2
1.2.1 2K 龙芯派硬件规格 .......................................................................................... 3
1.2.2 Loongnix 操作系统 .......................................................................................... 3
1.2.3 SylixOS 翼辉实时操作系统............................................................................. 4
二、 2K 龙芯派外设模组简介 .................................................................................................. 4
温湿度感应模块 ........................................................................................................... 4 2.1
蓝牙通讯模块 ............................................................................................................... 4 2.2
蜂鸣器 ........................................................................................................................... 5 2.3
流水灯控制模块 ........................................................................................................... 5 2.4
八位模拟数码管 ........................................................................................................... 6 2.5
触摸按键模块 ............................................................................................................... 6 2.6
三、 基础实验 ........................................................................................................................... 6
GPIO 实验 .................................................................................................................... 6 3.1
3.1.1 实验设备 ........................................................................................................... 6
3.1.2 实验原理 ........................................................................................................... 7
3.1.3 参考代码 ........................................................................................................... 7
3.1.4 实验步骤 ........................................................................................................... 8
I2C 接口实验 ................................................................................................................ 9 3.2
3.2.1 实验设备 ........................................................................................................... 9
3.2.2 实验内容 ........................................................................................................... 9
3.2.3 参考资料 ......................................................................................................... 10
3.2.4 实验步骤 ......................................................................................................... 10
串口实验 ..................................................................................................................... 10 3.3
3.3.1 实验设备 ......................................................................................................... 10
3.3.2 实验原理 ......................................................................................................... 10
3.3.3 参考代码 ......................................................................................................... 10
3.3.4 实验步骤 ......................................................................................................... 11
四、 SylixOS 实时操作系统实验 .......................................................................................... 11
SylixOS 内核模块基本实验 ...................................................................................... 11 4.1
4.1.1 实验目的 ......................................................................................................... 11
4.1.2 实验内容 ......................................................................................................... 11
4.1.3 实验环境 ......................................................................................................... 11
4.1.4 实验原理 ......................................................................................................... 11
4.1.5 实验步骤 ......................................................................................................... 11
SylixOS 八位数码管 I/O 控制实验 ........................................................................... 13 4.2
4.2.1 实验目的 ......................................................................................................... 13
4.2.2 实验内容 ......................................................................................................... 13
4.2.3 实验环境 ......................................................................................................... 14
II
4.2.4 实验原理 ......................................................................................................... 14
4.2.5 实验步骤 ......................................................................................................... 14
SylixOS 温湿度感应实验 .......................................................................................... 14 4.3
4.3.1 实验目的 ......................................................................................................... 14
4.3.2 实验内容 ......................................................................................................... 14
4.3.3 实验环境 ......................................................................................................... 15
4.3.4 实验原理 ......................................................................................................... 15
4.3.5 实验步骤 ......................................................................................................... 15
SylixOS 蓝牙模块调试实验 ...................................................................................... 15 4.4
4.4.1 实验目的 ......................................................................................................... 15
4.4.2 实验内容 ......................................................................................................... 16
4.4.3 实验环境 ......................................................................................................... 16
4.4.4 实验原理 ......................................................................................................... 16
4.4.5 实验步骤 ......................................................................................................... 17
SylixOS 触摸按键实验 .............................................................................................. 17 4.5
4.5.1 实验目的 ......................................................................................................... 17
4.5.2 实验内容 ......................................................................................................... 17
4.5.3 实验环境 ......................................................................................................... 17
4.5.4 实验原理 ......................................................................................................... 18
4.5.5 实验步骤 ......................................................................................................... 18
SylixOS 八位流水灯实验 .......................................................................................... 19 4.6
4.6.1 实验目的 ......................................................................................................... 19
4.6.2 实验内容 ......................................................................................................... 19
4.6.3 实验环境 ......................................................................................................... 19
4.6.4 实验原理 ......................................................................................................... 19
4.6.5 实验步骤 ......................................................................................................... 20
SylixOS 蜂鸣器实验 .................................................................................................. 20 4.7
4.7.1 实验目的 ......................................................................................................... 20
4.7.2 实验内容 ......................................................................................................... 20
4.7.3 实验环境 ......................................................................................................... 20
4.7.4 实验原理 ......................................................................................................... 20
4.7.5 实验步骤 ......................................................................................................... 21
1
一、 2K 龙芯派设备平台简介
Loongson2K1000 处理器介绍 1.1
龙芯 2K1000 处理器集成两个 GS264 处理器核, 芯片外围接口包括两路 x4 PCIE2.0、一
路 SATA2.0、4 路 USB2.0、两 路 DVO、64 位 DDR2/3,及其它各种小接口。该芯片可以满足
网络安全、工业控制、小型终端等领域应用需求,并为其他扩展应用提供相应的接口。
1.1.1 芯片规格
龙芯 2K1000 芯片规格
主频
1GHz
处理器核
2 个 64 位超标量处理器核 GS264;
支持 MIPS64 指令集;
支持 LISA64 指令集;
10 级超标量流水线; 双发射乱序执行;
2 个定点单元、1 个浮点单元和 1 个访存单元
高速缓存
每个处理器核包含 32KB 私有一级指令缓存和 32KB 私有一级数据缓存;
所有处理器核共享 1MB 二级缓存
内存控制器
1 个 64 位 DDR2/3-1333 控制器;
高速 I/O
2 个 PCIE x4 控制器;
可分别配置为 4 路 x1 及 2 路 x1 控制器
其它 I/O
4 路 USB;SATA;2 路 DVO;2 路 GMAC NAND;最多 12 路 UART
2 路 CAN AC97/I2S I2C SPI/SDIO GPIO PCIE 等
制造工艺
40nm CMOS 工艺
功耗管理
支持主要模块时钟动态控制;支持 ACPI
典型功耗
4.5W@1GHz
2
1.1.2 芯片结构图
一级交叉开关连接两个处理器核、两个二级 Cache 以及 IO 子网络(Cache 访问路径)。
二级交叉开关连接两个二级 Cache、内存控制器、启动模块(SPI 或者 LIO)以及 IO 子网络
(Uncache 访问路径)。IO 子网络连接一级交叉开关,以减少处理器访问延迟。IO 子网络
中包括需要 DMA 的模块(PCIE、GMAC、SATA、USB、HDA/I2S、NAND、SDIO、DC、GPU
和加解密模块)和不需要 DMA 的模块,需要 DMA 的模块可以通过 Cache 或者 Uncache 方
式访问内存。
2K 龙芯派介绍 1.2
2K 龙芯派是首款采用 2K1000 低功耗处理器设计的嵌入式方案验证板,具有资源丰富、
接口齐全、低功耗、高可靠的特点。龙芯派搭载 2K1000 处理器(主频 1GHz),板载 DDR3
颗粒,实现 DDR3 的运行存储功能。实现了 GPIO 的输入输出,中断功能。板上集成 1 个网
口,集成 3 个 USB 接口,HDMI 接口,LCD 接口,音频输入/输出,集成 SD 卡接口,集成 2
个 CAN 接口,集成 RTC 计时功能。可以外扩 WIFI 模块。2K 龙芯派可以广泛应用于信息安
全、电力、轨道交通、工业控制、信号处理、数据通信、信息教育等领域。
3
1.2.1 2K 龙芯派硬件规格
2K 龙芯派资源丰富,采用龙芯最新一代 2 号处理器 2K1000,集成存储、显示、音频、
网络等功能,具有高性能,低功耗的特点。该板卡的具体特性如下:
(1)采用 2K1000 CPU,主频 1GHZ;
(2)板载 DDR3 内存 2GB,主频 400Mhz;
(3)板载启动 Nor FLASH 32Mb;
(4)集成 Micro SD 卡接口,可用于系统安装、存储数据等;
(5)集成 2 路 10/100/1000M 自适应网口;
(6)集成 1 路 2.4G WIFI 模块;
(7)集成 3 路 USB2.0 接口,2 个标准 USB 接口,1 个插针接口;
(8)集成 HDMI、LCD 显示接口;
(9)集成 3.5mm 音频输入/输出接口;
(10)集成 4 路 PWM 接口;
(11)集成 2 路 I2C 接口;
(12)集成 1 路 SPI 接口,包含 3 个片选;
(13)集成 4 路 TTL 串口;
(14)可配最多 30 个输入/输出 GPIO;
(15)集成 2 个 CAN2.0 接口;
(16)集成 EJTAG 调试接口,可用于程序下载、单步调试等;
(17)集成 RTC 功能,保留外置 RTC 电池接口;
(18)集成 CPU 温度检测功能;
(19)集成复位按键;
(20)集成开机按键;
(21)集成 Micro USB 5V/2A 供电接口,该板卡整体功耗<5W;
(22)板卡尺寸 96mm*80mm
1.2.2 Loongnix 操作系统
Loongnix 操作系统是龙芯开源社区推出的 Linux 操作系统,作为龙芯软件生态建设的
成果验证和展示环境,集成在内核、驱动、图形环境等操作系统基础设施方面的最新研发
成果,以“源码开放、免费下载”的形式进行发布,可直接应用于日常办公、生产、生活
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