外设使用

2023-05-08

更新历史

日期	版本	作者	更新内容
2023-05-08	v1.0	wonder	Release docs

SoC 相关

CPU 运行频率

sudo cat /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/cpuinfo_cur_freq
单位为 KHz
注意系统自带温控策略，当系统过于空闲或者温度过高时，都会降频。请保持良好散热，使得 CPU 在 60 度以下，获得最佳性能。

芯片温度

cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp

单位为0.001摄氏度

CPU超频

TH1520 默认最大运行频率为 1.85GHz，但是经过初步测试发现，有 80% 左右的芯片可以在 2GHz 运行，有 50% 左右的芯片可以在 2GHz 通过压力测试。
这里放出简易超频步骤，仅供参考，不对稳定性和安全性做保证。

查看/boot下的文件：

fw_dynamic.bin        #opensbi
Image                 #kernel image
kernel-release        #commit id of kernel
light_aon_fpga.bin    #fw for E902 aon
light_c906_audio.bin  #fw for C906 audio
light-lpi4a.dtb       #1.85GHz dtb
light-lpi4a_2Ghz.dtb  #2GHz overclock dtb
light-lpi4a-ddr2G.dtb #history dtb

将 light-lpi4a_2Ghz.dtb 拷贝覆盖为 light-lpi4a.dtb，重启，即可修改开机后的最大频率。
注意有一定几率这样修改后无法启动，此时需要重新烧录固件来恢复。

如果成功启动，则可以查看下面的数值确认是否已成功超频：
sudo cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_max_freq

PWM

以散热风扇所接的 PWM1 为例，可以通过如下代码进行风扇使能操作：

echo 1 > /sys/class/pwm/pwmchip0/export
echo 1000000 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm1/period
echo 1000000 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm1/duty_cycle
echo 1 > /sys/class/pwm/pwmchip0/pwm1/enable

GPIO

LicheePi 4A 板载 2x10pin 插针，其中有 16 个原生 IO，包括 6 个普通 IO，3 对串口，一个 SPI。

注意：SOC的所有原生IO均是1.8V电平，请注意电平转换。
插针上的串口输入侧已经进行了1/2分压处理，可以接3.3V的串口。

TH1520 SOC 具有4个GPIO bank，每个bank最大有32个IO：

Bank	Address	kernel io num
GPIO0	0xffec005000	456-487
GPIO1	0xffec006000	424-455
GPIO2	0xffe7f34000	392-423
GPIO3	0xffe7f38000	360-391
AO_GPIO	0xfffff41000	328-359
AO_GPIO4	0xfffff52000	296-327
AUDIO_GPIO	0xffcb013000	-

其中 0x0 偏移处的 4Byte（32bit）是 GPIO 数据寄存器，0x4 偏移处的 4Byte（32bit）是 GPIO 方向寄存器

SOM 上的 GPIO 对应表格为：

名称	GPIO
01	GPIO0_27
02	GPIO0_28
03	GPIO2_0
04	AOGPIO4
05	GPIO2_1
06	GPIO1_22
07	GPIO0_24
08	GPIO0_25
09	GPIO3_2
10	GPIO3_3
11	GPIO1_3
12	GPIO1_4
13	GPIO1_5
14	GPIO1_6

LicheePi 4A上的插针的 GPIO 对应关系为：
io_map

以文档的标注为准，内测版的丝印标注可能有误

GPIO 操作：

注意，可能需要事先设置 pinmux

num=xxx
echo ${num} > /sys/class/gpio/export  
echo out>/sys/class/gpio/gpio${num}/direction 
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio${num}/value  
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio{num}/value

也可以直接操作寄存器：

devmem 可以从此处下载编译：https://github.com/VCTLabs/devmem2/blob/master/devmem2.c

./devmem 0xffe7f38000 w

系统内GPIO信息查看：

sipeed@lpi4a:~$ sudo cat /sys/kernel/debug/gpio

下面是示例结果:

peripheral_gpio_information

UART

系统串口

LicheePi 4A 的系统串口是 UART0,在侧边插针中有引出。
你可以使用 USB 转串口模块连接该串口，即 U0-RX 和 U0-TX，注意交叉连接，以及 GND 连接。
ttl_link

连接完成后，即可使用串口工具进行通信，Windows 下推荐 XShell，mobaterm，Linux下推荐 minicom
设置串口波特率为 115200，即可在串口终端下登录并进行指令操作：

注：刚连接后可以敲几个回车查看是否有反应，如果没有反应则检查接线或者串口配置

ttl_login

一般串口

LicheePi 4A的侧边插针中还引出了 UART1/2/3, 同样可以操作。
默认镜像中仅使能了 UART1, 其它串口可能需要重新配置设备树操作。

注意：SOC串口电平为1.8V，刚好处于3.3V的高电平阈值附近，可能某些串口模块无法正确输入输出，建议使用我们提供配套串口模块，或者微调其他串口模块的3.3V电压到2.8V

查看串口设备

ls /dev/ttyS*

查看串口的波特率等信息

stty -F /dev/ttyS1 -a

设置串口波特率、数据模式

stty -F /dev/ttyS1 ispeed 115200 ospeed 115200 cs8

查看串口数据

cat /dev/ttyS1

发送串口数据

echo "12345" > /dev/ttyS1

其它方法

也可以使用minicom，或者pyserial库进行串口操作，请用户自行查找相关资料使用。

I2C

LicheePi 4A 上有多个 I2C 设备（I2C0/1/2/3），其中 0/1/3 用于连接 I2C IO 扩展芯片，I2C2 预留在对外插针上。

这里我们使用 i2c-tools 来进行 i2c 验证操作，镜像默认预装了 i2c-tools:

sipeed@lpi4a:/usr$ ls /sbin/i2c*
/sbin/i2c-stub-from-dump  /sbin/i2cdetect  /sbin/i2cdump  /sbin/i2cget  /sbin/i2cset  /sbin/i2ctransfer

列出所有I2C总线：

sipeed@lpi4a:~$ /sbin/i2cdetect -l
i2c-0   unknown         Synopsys DesignWare I2C adapter         N/A
i2c-1   unknown         Synopsys DesignWare I2C adapter         N/A
i2c-2   unknown         Synopsys DesignWare I2C adapter         N/A
i2c-3   unknown         Synopsys DesignWare I2C adapter         N/A
i2c-4   unknown         Synopsys DesignWare I2C adapter         N/A
i2c-5   unknown         Synopsys DesignWare I2C adapter         N/A
i2c-6   unknown         Synopsys DesignWare I2C adapter         N/A
i2c-7   unknown         DesignWare HDMI                         N/A

检测 I2C 总线上的设备，可见 PCA9557PW 的 I2C 地址为 0x18，与原理图相符：

sipeed@lpi4a:~$ sudo /sbin/i2cdetect -r -y 0
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:                         -- -- -- -- -- -- -- -- 
10: -- -- -- -- -- -- -- -- UU -- -- -- -- -- -- -- 
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
70: -- -- -- -- -- -- -- --

i2c_io

此外还可以使用 i2cdump 来 dump 指定 i2c 地址的所有寄存器，用 i2cget 来读出指定 i2c 地址的指定寄存器值，用 i2cset 来写入指定 i2c 地址的指定寄存器值。
不过由于 IO 扩展芯片已经被内核使用，所以无法直接使用这些命令验证。用户可以自行在 I2C2 上外接外设来验证。

SPI

LicheePi4A上预留了两路SPI，一路是背面空贴的SPI Flash焊盘，一路是插针上的SPI。

sipeed@lpi4a:~$ ls /dev/spidev2.0 
/dev/spidev2.0

TODO

USB

TODO

USB SSD

USB 网卡

USB 摄像头

USB 声卡

ETH

LicheePi4A 具有双千兆网口，其中 Eth0 还具备 PoE 功能。

TODO

PoE

LicheePi 4A的Ethernet 0接口具有PoE功能，可通过PoE实现供电。

PoE供电模块需要自行购买，使用5V电压，35.6mm长度的规格，可以通过搜索“5V PoE 插针”关键词搜索得到。

当目视方向正对“POE POWER”标识时，针脚左边4根针脚定义从左到右依次为：VA1、VA2、VB1、VB2，右边为：GND、5VIN。

Audio

LicheePi 4A 上有两个模拟硅麦，使用 ES7210 CODEC，以及有一路板载的扬声器，和立体声耳机，使用 ES8156 CODEC。

注：板载扬声器与立体声耳机使用了互斥设计，插入耳机后，音频输出自动切换到耳机，板载扬声器失能。

使用 aplay 和 arecord 可以进行简易录放测试，注意板载扬声器是右声道。

#!/bin/bash

echo "Play Test Audio" 
aplay /usr/share/sounds/alsa/Side_Right.wav

# Record Audio
echo "Start record auido, auto replay after 3 seconds"
arecord -Dhw:0,1 -d 3 -r 48000 -f S16_LE -t wav test.wav & > /dev/null &
sleep 4

# Play Audio
aplay test.wav
echo "Start Play"

你还可以使用alsa相关工具，如alsamixer，进行音量调整等操作。

HDMI

注：早期镜像的HDMI音频不生效，请升级到较新版本使能HDMI音频功能。

MIPI CSI

LicheePi 4A 具有 CAM0/CAM1/CAM2 三个摄像头接口， CAM0 最大 4lane，CAM1/2 为 2lane，默认使用 CSI0 接口，接 OV5693 摄像头。

TODO

MIPI DSI

LicheePi 4A 具有 MIPI DSI0 接口，支持 4K 视频输出，可以选配 10.1 寸 1280x800 或者 1920x1200 的屏幕。

TODO

GPU

sudo watch cat /sys/kernel/debug/pvr/status

TODO

NPU

TODO

其它

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设置串口波特率、数据模式

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USB SSD

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