第2章开发环境搭建

第二章开发环境搭建：工欲善其事，必先利其器

做嵌入式开发，尤其是海思芯片平台，环境搭建是第一道坎。我见过太多新手，一上来就急着写代码，结果编译报错、烧录失败、调试不通，折腾半天发现是环境没配好。说实话，这步走稳了，后面能省下80%的烦恼。

这一章，我带你一步步把开发环境搭起来。包括Ubuntu虚拟机、交叉编译工具链、NFS/TFTP服务，还有串口终端。每个环节我都会说说我踩过的坑，你照着做就行。

2.1 Ubuntu虚拟机安装

为什么用虚拟机？因为海思的SDK和工具链基本都跑在Linux上。你总不能为了开发，把主力机换成Linux吧？虚拟机是最省事的方案。

我个人习惯用VMware Workstation，版本16以上就行。Ubuntu我推荐18.04或20.04 LTS。为什么？因为海思官方SDK大多基于这两个版本测试过。你装个22.04，说不定哪个库不兼容，折腾半天。

我的配置建议：

内存：至少8GB，推荐16GB
硬盘：至少100GB，推荐200GB（SDK解压后动不动几十G）
CPU：4核以上
网络：桥接模式（方便NFS和TFTP）

安装过程我就不细说了，网上教程一大堆。但有两点要注意：

第一，安装时选「最小安装」。别装那些花里胡哨的办公软件，省空间。后面缺什么库，手动装就行。

第二，换国内源。这个太重要了。我记得第一次装完Ubuntu，直接apt update，等了半小时还没完。后来换成阿里源，几分钟搞定。

换源小技巧：

备份原源：sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak

然后编辑：sudo vi /etc/apt/sources.list

把内容全换成阿里云的源。具体地址网上搜「Ubuntu 阿里源」就有。

2.2 交叉编译工具链配置

交叉编译，说白了就是在PC上编译出能在ARM芯片上跑的程序。海思芯片是ARM架构，你的PC是x86架构，所以需要一套特殊的工具链。

海思官方会提供工具链，一般在SDK包里的 toolchain 目录下。以Hi3516DV300为例，工具链名字大概是 arm-himix200-linux 这样的。

安装步骤其实很简单：

# 解压工具链
tar -xvf arm-himix200-linux.tar.bz2

# 进入目录
cd arm-himix200-linux

# 执行安装脚本
sudo ./arm-himix200-linux.install

# 验证是否安装成功
arm-himix200-linux-gcc --version

如果能看到版本号，说明装好了。但这里有个坑——环境变量。

安装脚本一般会自动把工具链路径加到 /etc/profile 或 /etc/bash.bashrc 里。但有时候它没加，或者加的位置不对。我曾经遇到过，明明装好了，一开新终端就找不到命令。后来发现是脚本只改了当前用户的bashrc，而我用的是zsh。

避坑指南：

安装完后，手动检查一下环境变量：

echo $PATH

看看有没有工具链的路径。如果没有，手动加到 ~/.bashrc 或 ~/.zshrc 里：

export PATH=/opt/hisi-linux/x86-arm/arm-himix200-linux/bin:$PATH

另外，我建议你写个简单的测试程序，验证工具链能不能正常工作：

// test.c
#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, HiSilicon!\n");
    return 0;
}

// 编译
arm-himix200-linux-gcc test.c -o test

// 查看文件信息
file test

如果输出显示 ELF 32-bit LSB executable, ARM，那就对了。说明你编译出来的是ARM架构的程序。

2.3 NFS/TFTP服务搭建

这两个服务是嵌入式开发的「快递员」。NFS用来挂载根文件系统，TFTP用来传输内核和镜像。说白了，就是让开发板和PC之间能互相传文件。

2.3.1 NFS服务

NFS（Network File System）可以把PC上的一个目录，通过网络挂载到开发板上。这样你改代码、编译，开发板那边立刻就能用上新的文件。

安装和配置：

# 安装NFS服务
sudo apt install nfs-kernel-server

# 创建共享目录
sudo mkdir -p /home/nfsroot

# 修改权限
sudo chmod 777 /home/nfsroot

# 编辑配置文件
sudo vi /etc/exports

# 添加一行（IP段根据你的网络调整）
/home/nfsroot *(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)

# 重启服务
sudo systemctl restart nfs-kernel-server

配置好后，在开发板的uboot里设置启动参数，就能挂载这个目录作为根文件系统了。具体参数每个芯片不一样，但大致是：

setenv bootargs 'mem=128M console=ttyAMA0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.100:/home/nfsroot rw ip=192.168.1.200:192.168.1.100:192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:off'

经验之谈：

我刚开始用NFS时，经常遇到挂载失败。后来发现90%的原因是防火墙没关。如果你也遇到问题，先试试：

sudo ufw disable

或者检查NFS端口是否开放：rpcinfo -p

2.3.2 TFTP服务

TFTP比NFS简单得多，就是个轻量级的文件传输协议。主要用于uboot阶段下载内核和设备树。

# 安装TFTP服务
sudo apt install tftpd-hpa

# 创建TFTP目录
sudo mkdir -p /tftpboot

# 修改权限
sudo chmod 777 /tftpboot

# 编辑配置文件
sudo vi /etc/default/tftpd-hpa

# 内容如下
TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/tftpboot"
TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69"
TFTP_OPTIONS="-l -c -s"

# 重启服务
sudo systemctl restart tftpd-hpa

配置好后，把内核镜像（uImage或zImage）和设备树文件（.dtb）放到 /tftpboot 目录下。然后在开发板的uboot里：

# 设置IP
setenv serverip 192.168.1.100
setenv ipaddr 192.168.1.200

# 下载内核
tftp 0x82000000 uImage

# 下载设备树
tftp 0x83000000 hi3516dv300.dtb

# 启动
bootm 0x82000000 - 0x83000000

注意：

TFTP默认端口是69，但有些系统会占用这个端口。如果你启动服务失败，检查一下：

sudo netstat -tulpn | grep :69

如果有其他进程占用了，先停掉它。

2.4 串口终端配置

串口是嵌入式开发者的「眼睛」。没有它，你连开发板在干什么都不知道。说白了，串口就是开发板的控制台，所有调试信息、uboot交互、内核启动日志，都从串口出来。

硬件上，海思开发板一般会引出3.3V的TTL串口。你需要一个USB转串口模块，比如CH340或CP2102。连接方式很简单：

开发板的TX接模块的RX
开发板的RX接模块的TX
GND接GND

软件上，我推荐用 minicom 或 screen。我个人习惯用minicom，因为功能更全。

# 安装minicom
sudo apt install minicom

# 配置
sudo minicom -s

# 进入配置菜单后，选择 "Serial port setup"
# 设置以下参数：
# A - Serial Device: /dev/ttyUSB0 （根据你的设备调整）
# E - Bps/Par/Bits: 115200 8N1
# F - Hardware Flow Control: No
# G - Software Flow Control: No

# 保存配置为默认
# 选择 "Save setup as dfl"

配置好后，直接运行 minicom 就能看到开发板的输出了。如果没反应，先检查一下串口设备是否存在：

ls -l /dev/ttyUSB*

如果没有，可能是驱动没装。CH340在Linux下一般免驱，但有些内核版本需要手动加载：

sudo modprobe ch341

一个小技巧：

如果你用screen，命令更简单：

screen /dev/ttyUSB0 115200

退出时按 Ctrl+A 然后按 K，再按 Y 确认。

嗯，到这里，开发环境就基本搭好了。你可能会觉得步骤有点多，但相信我，这些都是一次性工作。配好了，后面几个月甚至几年都不用再动。

下一章，我们会正式开始接触海思芯片的硬件接口。到时候，这些环境就会派上大用场了。