3. 开发环境搭建：基于Docker的交叉编译环境配置，SDK安装与板卡连接（SSH/串口）

好，咱们进入实战环节的第一步——搭环境。

说实话，我见过太多人在这一步卡住。明明算法模型跑得挺好，一到板子上就各种报错。说白了，环境没配好，后面全是白费功夫。今天我就把我在几个车规芯片项目里积累的经验，一次性讲清楚。

3.1 为什么非要用Docker？

你可能会问：直接在Ubuntu上装SDK不行吗？

行，但你会后悔的。我经历过一次——项目做到一半，同事的Ubuntu从18.04升到20.04，结果交叉编译器炸了，整个组等了两天重新配环境。从那以后，我所有嵌入式项目都强制用Docker。

Docker的好处就三点：

• 环境隔离——你搞烂了容器，删了重建就行，宿主机干干净净
• 版本一致——团队里每个人pull同一个镜像，编译结果一模一样
• 快速切换——不同芯片厂商的SDK互相不打架，各用各的容器

3.2 基于Docker的交叉编译环境配置

3.2.1 宿主机准备

先确认你的机器。我建议用Ubuntu 20.04或22.04，64位系统。Windows用户可以用WSL2，但我个人还是推荐直接装Linux——少很多坑。

安装Docker，一行命令搞定：

curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker
sudo usermod -aG docker $USER
# 退出终端重新登录，让用户组生效

嗯，这里要注意：usermod之后一定要重新登录，不然docker命令还得加sudo。我刚开始就犯过这个错，还以为是安装有问题。

3.2.2 构建交叉编译镜像

车规芯片的SDK通常基于Ubuntu 18.04或20.04。我习惯自己写Dockerfile，这样可控性更强。

下面是一个典型的Dockerfile，以地平线J5芯片为例：

FROM ubuntu:20.04

ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive

# 安装基础工具
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    build-essential \
    cmake \
    git \
    vim \
    ssh \
    net-tools \
    iputils-ping \
    python3 \
    python3-pip \
    libgtk2.0-dev \
    pkg-config \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 安装交叉编译工具链（以aarch64为例）
RUN apt-get install -y gcc-aarch64-linux-gnu g++-aarch64-linux-gnu

# 创建工作目录
WORKDIR /workspace

CMD ["/bin/bash"]

构建镜像：

docker build -t cross-compile:latest .

3.2.3 启动容器并挂载代码

启动容器时，最关键的是挂载你的代码目录：

docker run -it --rm \
    -v $(pwd):/workspace \
    -v /dev:/dev \
    --privileged \
    --network host \
    --name my_dev_env \
    cross-compile:latest

解释一下几个参数：

• -v $(pwd):/workspace：把当前目录挂到容器里，代码在宿主机编辑，在容器里编译
• --privileged：给容器访问设备的权限，后面连板卡要用
• --network host：用宿主机网络，方便SSH连接板卡

为什么要用--network host？我曾经用默认的bridge模式，结果容器里ping不通板卡，排查了半天才发现是网络隔离的问题。用host模式，一劳永逸。

3.3 SDK安装

不同芯片厂商的SDK安装方式大同小异。我以地平线J5和瑞萨R-CAR为例，讲一下通用流程。

3.3.1 地平线J5 SDK安装

地平线的SDK叫hobot-sdk，解压后直接安装：

# 在容器内操作
cd /workspace
tar -xzf hobot-sdk-xj3-*.tar.gz
cd hobot-sdk

# 安装依赖
pip3 install -r requirements.txt

# 设置环境变量
echo "export HOBOT_SDK_PATH=/workspace/hobot-sdk" >> ~/.bashrc
echo "export PATH=\$PATH:\$HOBOT_SDK_PATH/toolchain/bin" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

验证安装：

hobot_model_tool --version

如果输出版本号，说明SDK装好了。

3.3.2 瑞萨R-CAR SDK安装

瑞萨的SDK稍微麻烦一点，需要先安装Yocto环境：

# 安装Yocto依赖
apt-get install -y gawk wget git diffstat unzip texinfo \
    gcc-multilib build-essential chrpath socat cpio \
    python3 python3-pip python3-pexpect xz-utils debianutils \
    iputils-ping python3-git python3-jinja2 libegl1-mesa libsdl1.2-dev

# 解压SDK
tar -xjf rcar-sdk-*.tar.bz2
cd rcar-sdk

# 设置环境
source poky/oe-init-build-env

3.4 板卡连接：SSH与串口

环境配好了，SDK装好了，接下来就是连板卡。车规芯片的调试接口通常有两种：SSH（网络）和串口（UART）。

3.4.1 SSH连接

SSH是最常用的方式。前提是板卡和开发机在同一个局域网内。

先确认板卡的IP地址。一般板卡启动后会在串口输出IP，或者通过路由器管理界面查看。

连接命令：

ssh root@192.168.1.100

默认密码通常是root或123456，具体看芯片厂商的文档。

为了方便，我习惯配置SSH免密登录：

# 在宿主机生成密钥（如果还没有）
ssh-keygen -t rsa -b 4096

# 复制公钥到板卡
ssh-copy-id root@192.168.1.100

之后登录就不用输密码了。这在频繁调试时能省不少时间。

3.4.2 串口连接

串口是最后的保底手段。当板卡网络不通、系统起不来的时候，串口是你唯一的窗口。

硬件连接：

• USB转串口模块（推荐FT232或CP2102）
• 板卡上的UART接口，通常是3.3V电平
• 接线：GND接GND，TX接RX，RX接TX

软件配置：

# 查看串口设备
ls /dev/ttyUSB*

# 安装minicom或screen
apt-get install -y minicom

# 启动串口终端（波特率通常为115200）
minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 115200

或者用screen：

screen /dev/ttyUSB0 115200

退出screen：按Ctrl+A，然后按K，再按Y确认。

3.4.3 在Docker容器内访问串口和SSH

前面启动容器时加了--privileged和--network host，就是为了让容器能直接访问硬件设备和网络。

在容器内测试串口：

# 检查串口设备是否可见
ls -la /dev/ttyUSB*

# 如果看不到，可能是权限问题
# 在宿主机上执行（不要在容器内）：
sudo chmod 666 /dev/ttyUSB*

测试SSH：

# 在容器内ping板卡
ping 192.168.1.100

# SSH连接
ssh root@192.168.1.100

如果一切正常，恭喜你——开发环境搭建完毕。

3.5 验证环境

最后，写一个简单的Hello World程序，交叉编译后传到板卡上运行，验证整个链路是否通畅。

在宿主机上创建测试文件：

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

int main() {
    printf("Hello from J5 board!\n");
    return 0;
}

在容器内交叉编译：

aarch64-linux-gnu-gcc hello.c -o hello

# 查看文件信息，确认是ARM架构
file hello
# 输出：hello: ELF 64-bit LSB executable, ARM aarch64, ...

传到板卡并运行：

scp hello root@192.168.1.100:/root/
ssh root@192.168.1.100 ./hello

如果看到Hello from J5 board!，说明整个环境全部打通。