ROCK Pi 4B+ 快速上手指南（Windows 平台）
1 ROCK Pi 4B+ 基本情况
1.1 介绍
ROCK Pi 4 是 Radxa 公司基于 ROCK 芯片 RK3399 的SBC（单板计算机）。它可以运行 android 或一些 Linux 发行版。ROCK Pi 4 采用六核 ARM 处理器，64 位双通道 3200Mb/s LPDDR4，最高可达 4K@60HDMI、MIPI DSI、MIPI CSI、带麦克风的 3.5 毫米插孔、802.11 ac WIFI、蓝牙 5.0、USB 端口、GbE LAN、40 针彩色扩展头、RTC。此外，ROCK Pi 4支持USB PD和QC供电。来自【 Rockpi4 - Radxa Wiki】。
4B+ 相较于 4B，主要是板载了 eMMC，其他一致。
1.2 详细参数
| Model |
ROCK PI 4 Model B / B Plus |
| Processor |
64bits hexa core processor Rockchip RK3399 Dual Cortex-72, frequency 1.8GHz with qual Cortex-A53, frequency 1.4GHz Mali T860MP4 gpu, support OpenGL ES 1.1/2.0/3.0/3.1/3.2, Vulkan 1.0, Open CL 1.1 1.2, DX11. |
| Memory |
LPDDR4 64bit dual channel LPDDR4@3200Mb/s, 1GB/2GB/4GB optioal |
| Storage |
eMMC module (Optional industrial compatible high performance eMMC module, 8GB/16GB/32GB/64GB/128GB available) μSD card (μSD slot supports up to 128 GB μSD card) M.2 SSD (M.2 connector supports up to 2T M2 NVME SSD) |
| Display |
HDMI 2.0 up to 4k@60 MIPI DSI 2 lanes via FPC connector HDMI and MIPI DSI can work at the same time, support mirror mode or extend mode. |
| Audio |
3.5mm jack with mic HD codec that supports up to 24-bit/96KHz audio. |
| Camera |
MIPI CSI 2 lanes via FPC connector, support up to 800 MP camera. |
| Wireless |
802.11 ac wifi Bluetooth 5.0 with on board antenna |
| USB |
USB 3.0 OTG X1, hardware switch for host/device switch, upper one USB 3.0 HOST X1, dedicated USB 3.0 channel, lower one USB 2.0 HOST X2 |
| Ethernet |
GbE LAN with Power over Ethernet (PoE) support additional HAT is required for powering from PoE |
| IO |
40-pin expansion header 2 x UART 2 x SPI bus 3 x I2C bus 1 x PCM/I2S 1 x SPDIF 2 x PWM 1 x ADC 6 x GPIO 2 x 5V DC power in 2 x 3.3V DC power in |
| Others |
RTC RTC battery connector for time backup(optional) |
| Power |
USB PD, support USB Type C PD 2.0, 9V/2A, 12V/2A, 15V/2A, 20V/2A. Qualcomm® Quick ChargeTM: Supports QC 3.0/2.0 adapter, 9V/2A, 12V/1.5A |
| Size |
85mm x 54mm |
来自【 Rockpi4/getting started - Radxa Wiki】。
2 ROCK Pi 4B+ 硬件说明
2.1 4B+ 产品型号
| SKU |
RAM |
eMMC |
PD/QC |
WiFi/BT |
Antenna |
HW REV |
Note |
| RS114-A4E32 |
4GB |
32GB |
HT188+LDR6015 |
- |
- |
v1.6 |
EoL |
| RS114-A2E16 |
2GB |
16GB |
CH224D |
- |
- |
v1.72 |
|
| RS114-A4E32 |
4GB |
32GB |
CH224D |
- |
- |
v1.72 |
|
| RS114-A4E64 |
64GB |
CH224D |
- |
- |
v1.72 |
||
| RS114-A4E128 |
128GB |
CH224D |
- |
- |
v1.72 |
||
| RS114-B4E32 |
4GB |
32GB |
HT188+LDR6015 |
AP6256 |
On board |
v1.6 |
EoL |
| RS114-B2E16 |
2GB |
16GB |
CH224D |
AP6256 |
On board |
v1.72 |
|
| RS114-B4E32 |
4GB |
32GB |
CH224D |
AP6256 |
On board |
v1.72 |
|
| RS114-B4E64 |
|
64GB |
CH224D |
AP6256 |
On board |
v1.72 |
|
| RS114-B4E128 |
128GB |
CH224D |
AP6256 |
On board |
v1.72 |
||
| RS114-B4E32T |
4GB |
32GB |
CH224D |
AP6256 |
u.FL connector |
v1.72 |
|
| RS114-B4E64T |
64GB |
CH224D |
AP6256 |
u.FL connector |
v1.72 |
||
| RS114-B4E128T |
128GB |
CH224D |
AP6256 |
u.FL connector |
v1.72 |
来自【 https://wiki.radxa.com/Rockpi4/hardware/models】。
笔者选购的是 RS114-B4E64 ，板载 64G EMMC、WIFI/BT，某宝带散热片共 676 米。硬件相关的资料可参考官网【Rockpi4/hardware - Radxa Wiki】。
2.2 CPU
RK3399 有 6 个 CPU 内核，2 个大内核 A72，4 个小内核 A53。在 Linux 中，CPU0 到 CPU3 是小内核，CPU5 和CPU6 是大内核。
查看 cpu[0 - 3] 支持的频率：
| 1 2 |
# cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_frequencies 408000 600000 816000 1008000 1200000 1416000 |
查看 cpu[4 - 5] 支持的频率：
| 1 2 |
# cat /sys/devices/system/cpu/cpu5/cpufreq/scaling_available_frequencies 408000 600000 816000 1008000 1200000 1416000 1608000 1800000 |
查看 cpu[0 - 3] 当前的频率：
| 1 2 3 4 5 |
# cat /sys/devices/system/cpu/cpu[0123]/cpufreq/cpuinfo_cur_freq 1416000 1416000 1416000 1416000 |
设置 cpu[4 - 5] 为最大频率：
| 1 2 |
# echo 1008000 > /sys/devices/system/cpu/cpu4/cpufreq/scaling_max_freq # echo 1008000 > /sys/devices/system/cpu/cpu5/cpufreq/scaling_max_freq |
关闭两个大核心
| 1 2 |
# echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu4/online # echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu5/online |
来自【 https://wiki.radxa.com/Rockpi4/hardware/cpu】。
2.3 GPIO
ROCK Pi 4B+ 有一个 40 PIN 扩展排针，通过不同颜色区分引脚的功能。
| GPIO number |
Function2 |
Function1 |
GPIO |
Pin# |
Pin# |
GPIO |
Function1 |
Function2 |
GPIO number |
| +3.3V |
1 |
2 |
+3.3V |
||||||
| 71 |
I2C7_SDA |
GPIO2_A7 |
3 |
4 |
+5.0V |
||||
| 72 |
I2C7_SCL |
GPIO2_B0 |
5 |
6 |
GND |
||||
| 75 |
SPI2_CLK |
GPIO2_B3 |
7 |
8 |
GPIO4_C4 |
UART2_TXD |
148 |
||
| GND |
9 |
10 |
GPIO4_C3 |
UART2_RXD |
147 |
||||
| 146 |
PWM0 |
GPIO4_C2 |
11 |
12 |
GPIO4_A3 |
I2S1_SCLK |
131 |
||
| 150 |
PWM1 |
GPIO4_C6 |
13 |
14 |
GND |
||||
| 149 |
SPDIF_TX |
GPIO4_C5 |
15 |
16 |
GPIO4_D2 |
154 |
|||
| +3.3V |
17 |
18 |
GPIO4_D4 |
156 |
|||||
| 40 |
UART4_TXD |
SPI1_TXD |
GPIO1_B0 |
19 |
20 |
GND |
|||
| 39 |
UART4_RXD |
SPI1_RXD |
GPIO1_A7 |
21 |
22 |
GPIO4_D5 |
157 |
||
| 41 |
SPI1_CLK |
GPIO1_B1 |
23 |
24 |
GPIO1_B2 |
SPI1_CSn |
42 |
||
| GND |
25 |
26 |
ADC_IN0 |
||||||
| 64 |
I2C2_SDA |
GPIO2_A0 |
27 |
28 |
GPIO2_A1 |
I2C2_CLK |
65 |
||
| 74 |
I2C6_SCL |
SPI2_TXD |
GPIO2_B2 |
29 |
30 |
GND |
|||
| 73 |
I2C6_SDA |
SPI2_RXD |
GPIO2_B1 |
31 |
32 |
GPIO3_C0 |
SPDIF_TX |
UART3_CTSn |
112 |
| 76 |
SPI2_CSn |
GPIO2_B4 |
33 |
34 |
GND |
||||
| 133 |
I2S1_LRCK_TX |
GPIO4_A5 |
35 |
36 |
GPIO4_A4 |
I2S1_LRCK_RX |
132 |
||
| 158 |
GPIO4_D6 |
37 |
38 |
GPIO4_A6 |
I2S1_SDI |
134 |
|||
| GND |
39 |
40 |
GPIO4_A7 |
I2S1_SDO |
135 |
其中，
- 橙色标记的引脚是该 GPIO 在 ROCK Pi 系统下的默认功能。
- 除电源引脚（+3.3V、+5.0V 和 GND）外，其余管脚均直接与 SoC RK3399 连接。
- I2C：引脚 3、5、27、28、29 和 31，均外接 4.7K 电阻上拉至 3.0V 电源。
- SPI：引脚 19、21、23 和 24 ，由 SoC 的 SPI1 外设直接引出。
- 引脚 7 与板上 MIPI CSI 的引脚直连（笔者理解为 IO 复用，直接使用会有干扰）。
- UART
- 默认情况下，UART2 作为 U-boot 和 Linux 串行控制台启用。查看【Rockpi4/dev/serial-console - Radxa Wiki】如何使用。查看【Rockpi4/hardware/devtree overlays - Radxa Wiki】如何失能（关闭）UART2 串口控制。下文会提到如何使用。
- UART2 和 UART4 支持多种波特率。它包括但不限于以下波特率。例如，115200bps. 500000bps, 1500000bps 等。
- 对于 v1.4及更高版本的硬件，焊接了板载 4MB（32Mbit） SPI Flash 外设（ 用于存放 boot loader，参考 v1.4 更新 [A 4MB(32Mbit) SPI flash is pasted by default, for future SPI booting support]），故 UART4 引脚复用作 SPI 功能。
- I2C-2和I2C-7
- 官方正在测试 I2C E2PROM 外设，需要打开 I2C 设备文件，然后进行读/写操作（用于存放 MAC 地址，参考 v1.6 更新 [Add EEPROM (BL24C16A) for mac address and serial no.] ）。
来自【 Rockpi4/hardware/gpio - Radxa Wiki】。
2.4 LED
ROCK Pi 4 上板载两个 LED 灯。
电源指示灯：绿色。常亮用于指示系统供电是否正常。
状态指示灯：
- 红色，v1.3 版本，指示系统状态。
- 蓝色，v1.4 版本（v1.72 为蓝色，故此处表示此后版本沿用），指示系统状态。
- 对于较新的内核（具体版本，未指明，v1.72 符合），状态指示灯配置为心跳灯，在系统成功引导后或启动时闪烁。
它的功能可以根据需要改变。
| 1 2 |
# cat /sys/class/leds/user-led2/trigger none rc-feedback kbd-scrolllock kbd-numlock kbd-capslock kbd-kanalock kbd-shiftlock kbd-altgrlock kbd-ctrllock kbd-altlock kbd-shiftllock kbd-shiftrlock kbd-ctrlllock kbd-ctrlrlock mmc0 mmc1 timer oneshot [heartbeat] backlight gpio cpu0 cpu1 cpu2 cpu3 cpu4 cpu5 default-on rfkill0 mmc2 rfkill1 rfkill2 |
例如，要将其设置为显示 eMMC 读/写状态：
| 1 |
# echo mmc1 > /sys/class/leds/user-led2/trigger |
来自 【 Rockpi4/hardware/led - Radxa Wiki>】。
2.5 eMMC
ROCK Pi 4 没有板载存储，而是使用 eMMC 模块。eMMC 模块的好处是用户可以根据需要选择存储设备，也减少了主板 SKU。此外，可插拔的eMMC模块使切换操作系统成为可能。笔者购买的是 4B+，已板载 eMMC，故此部分可自行官网学习，同样官网也提供了 eMMC 模块的系统烧录方法【Rockpi4/hardware/emmc - Radxa Wiki 和 Rockpi4/hardware/usb3 eMMC reader - Radxa Wiki】。
2.6 RTC 电池
ROCK Pi 4 保留一个 RTC 电池连接器，以便在关机时保持时间。RTC 功能由 RK808 PMIC 提供。RTC 电池规格如下：
- 连接器类型：XH1.25mm
- 电压：3.0V
- 电池型号：CR2032
笔者未购买，后续可采购一个或做 PCB 转接板的时候做在板子上。
2.7 散热片
官方提供图纸，笔者推荐购买ROCK Pi 时一起购买。
2.8 显示与相机
ROCK Pi 目前屏幕与摄像头与树莓派官方兼容处理，具体参考：
HDMI显示【Rockpi4/hardware/display - Radxa Wiki】。
MIPI CSI/USB摄像头【Rockpi4/hardware/camera/ - Radxa Wiki】。
2.9 HATs 扩展板
官方目前提供 PoE/SATA 的扩展板。
POE 【ROCKPI 23W PoE HAT - Radxa Wiki】。
STAT 【Dual Quad SATA HAT - Radxa Wiki】和 【Penta SATA HAT - Radxa Wiki】。
2.10 M.2 扩展板
官方提供了扩展板的尺寸与原理图，笔者准备 JLC PCB来一块！
2.11 SPI Flash
RK3399 可以从 SPI/SD卡/eMMC引导，引导的 SPI 总线是 SPI1 。ROCK Pi 4 v1.3 和更早的版本预留了 Flash 但未焊接（v1.72 已焊接）。有几个原因：
- SPI 在扩展排针上引出，如果将其用作引导 ROM，则无法连接驱动其他 SPI 外设。
- 如果 SPI Flash 中的 bootloader 损坏，它将使 ROCK Pi 4 变砖。
- Bootloader 以前不支持从 USB3 或 NVMe 引导，而且缺少一些工具来轻松写入 SPI Flash。
2.12 设备树
查看【Rockpi4/hardware/devtree overlays - Radxa Wiki】。
3 ROCK Pi 4B+ 从 USB OTG 端口将镜像安装到 eMMC
ROCK Pi 4 支持 Maskrom 模式，这是 CPU 等待 USB OTG 端口命令的一种特殊操作模式。在 Linux/macOS 平台中使用工具 rkdeveloptool，在 Windows 平台下使用工具 RKDevTool。
3.1 设备准备
- 支持此方法的设备如下：
- ROCK Pi 4A
- ROCK Pi 4A Plus
- ROCK Pi 4B
- ROCK Pi 4B Plus
- ROCK Pi 4C
- 板载 eMMC / eMMC 模块。
- USB Type-C 电源适配器（5V-3A）。
- 双公头 USB 线，实际上应称为 OTG 线，主要应用于不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。简单来说，USB 是针对计算机与外部设备的连接和通信，OTG 是针对无计算机的情况下，设备之间的数据传输。
红色标注的为笔者准备的硬件，此外，还准备了用于调试的USB转串口、以太网线、无线路由器。
来自【Rockpi4/dev/usb-install - Radxa Wiki】。
3.2 软件准备
- 安装 RKDevTool
- 下载地址【https://dl.radxa.com/tools/windows/RKDevTool_Release_v2.81.zip】。
- 软件为压缩包，解压后直接使用。
- 安装 DriverAssitant
- 下载地址 【https://dl.radxa.com/tools/windows/DriverAssitant_v5.0.zip】。
- 软件为压缩包，解压后安装使用。
- 若之前安装不同版本，需要先进行卸载。
- Linux/macOS 平台请参考【Rockpi4/install/rockchip-flash-tools - Radxa Wiki】。
3.3 镜像准备
- 官网镜像下载 【Rockpi4/downloads - Radxa Wiki】。
- Github 最新镜像地址 【Releases · radxa/rock-pi-images-released · GitHub】。
- 由于 Github 下载速度较慢，笔者已经将最新的 Ubuntu Server 20.04、 Debian Buster Desktop 镜像和 Bootloader 上传百度云，方便各位：
- 链接：【 百度网盘 请输入提取码】 提取码：ROCK
- 微信二维码
3.4 引导 ROCK Pi 4B+ 进入 Maskrom 模式
1）切断 ROCK Pi 电源。
2）连接 USB 转串口（本人自制的 CH9344 USB 转四串口），软件采用 MobaXterm，串口配置波特率 1.5 Mbps、数据位 8 bits、停止位 1 bits、无奇偶校验、无硬件流控 。
① 硬件连接
| ROCK Pi 4 B+ |
<---> |
USB to TTL module |
| RX(pin 10) |
<---> |
TX |
| TX(pin 8) |
<---> |
RX |
| GND(pin 6) |
<---> |
GND |
② 软件设置
3）短路板载的 SPI Flash，即扩展引脚的 23脚 SPI_CLK 和 25 脚 GND。
4）移除 SD 卡。
5）确认 eMMC（4B+ 版本外安装 eMMC 模块）。
6）连接 ROCK Pi 4B+ OTG port（USB 3.0 接口的上面一个）与 PC USB口。
7）ROCK Pi 4B+ 版本按下 Maskrom 模式按键（1: Reset 2: Maskrom 3: Recovery），等上电后再松开。
8）确认 ROCK Pi 4B+ 是否处于 Maskrom 模式。Windows下，打开 RKDevTool 软件，观察提示栏信息：
Windows 11 设备管理器
RKDevTool 软件
9）下载镜像。
① 右键配置下载项。
② 配置分区名字。
③ 装载 Loader 与 Ubuntu 镜像。
RKDevTool 软件
10）下载完毕，自动重启，用户名与密码均为 rock。
RKDevTool 软件
串口 Log
11）插上网线重启 sudo reboot（主要是之前忘了，懒得重新刷机）。
TP-LINK 查看 ROCK Pi 信息
Ping baidu 成功
PC ping ROCK Pi 4B+ 成功
4 总结
- 实际在刷机过程中，无需断电再上电，只需先按下 Maskrom 按键，再按下 Reset 按键即可进入 Maskrom 模式。
- 下篇文章准备学习并更新：
- 如何安装 Ubuntu Server 桌面？
- 如何通过 SSH 终端连接 ROCK Pi 4B+？
- 如何对 ROCK Pi 4B+ 的 GPIO 进行控制？