开源龙芯开发板——智龙V2.1评测

龙芯发展的道路，是一条曲折、充满争议的道路!好在尘埃已经落定，技术创新仍将前行!

中科院计算所从2001年开始研制龙芯系列处理器，经过十多年的积累与发展，于2010年由中国科学院和北京市政府共同牵头出资，正式成立龙芯中科技术有限公司，旨在将龙芯处理器的研发成果产业化。龙芯中科公司致力于龙芯系列CPU设计、生产、销售和服务。主要产品包括面向行业应用的专用小CPU，面向工控和终端类应用的中CPU，以及面向桌面与服务器类应用的大CPU。龙芯CPU也从最初的龙芯1号系列发展到今天的龙芯3号系列，共9个具体的CPU型号。最新的龙芯3B1500是国产商用32纳米8核处理器，主频1.2GHz，支持向量运算加速，峰值计算能力达到150GFLOPS，具有很高的性能功耗比。龙芯3B1500主要用于服务器、桌面计算机、数字信号处理等领域。

龙芯1号系列

龙芯2号系列

龙芯3号系列

为了更好的推广龙芯的应用，国内首个龙芯用户社区-龙芯俱乐部和龙芯发起一款以完全开源方式推广的龙芯嵌入式主板，智龙开发板。

智龙开发板采用了国产龙芯1C处理器，在较小尺寸的电路板上集成了龙芯1C SOC ，网口、USB口、电源，SD卡插槽和RTC时钟等主要部件，可以运行嵌入式 Linux、RT-Thread等操作系统。也是目前最便宜的龙芯嵌入式学习和创客开发的主板。智龙开发板历经几次研发、改版，最新的版本是智龙V2.1，正是今天我们要向大家介绍的。

认识智龙

智龙从研发至今，已先后经历多次改版。拿到开发板的第一件事，便是迫不及待的开箱，虽然早就在官方网站上见过图片，但实物与图片还是有差距的。除了开发板本身，也来看看开发板的一些主要特性，看它到底提供了哪些功能。

图说智龙

一款产品的好坏，颜值固然有它一席之地。

包装盒，盒子上写的智龙V2.0，实际上里面是智龙智龙V2.1

智龙V2.1写真，红色基板，充满了活力，开发板布局紧凑，整体和谐

很贴心了附赠了一根USB TTL调试线，串口调试非常方便

接口一览，初略来看，提供的接口还是比较齐全，方便创客添加各种外设

最后来张性感露背照

SDRAM和FLASH

智龙的芯

智龙V2.1搭载的是一颗龙芯1C的芯。龙芯1C是基于GS232处理器核的高性价比单芯片系统，可应用于工业控制及物联网等领域。龙芯1C包含浮点处理单元，支持多种类型的内存，支持高容量的MLC NAND Flash。龙芯1C为开发者提供了丰富的外设接口及片上模块，包括Camera控制器、USB OTG及USB HOST接口、AC97/I2S控制器、LCD控制器、SPI接口、UART接口等，提供足够的计算能力和多应用的连接能力。

智龙之心

龙芯1C的主要参数

智龙主要参数

智龙V2.1上集成了丰富的硬件资源

大致来说，智龙V2.1设计得比较紧凑，不大的PCB板上集成了龙芯1C SOC ，网口、USB口、电源，SD卡插槽和RTC时钟等主要部件，提供了足够的资源供创客使用，无需额外添加三方模块。不过或许是出于成本考虑及目标定位，使用的是龙芯一代的CPU，CPU参数相对比较弱一些。另外集成的SDRAM/FLASH的容量也比较小，面对高性能需求可能会有一定的瓶颈。[!--empirenews.page--]

开源龙芯

智龙V2.1秉承开源理念，将整个智龙V2.1的全部资料开源。用户拿到智龙V2.1，进行基本的功能评估，选择自己关心的部分或全部功能，建立产品原型。在对产品原型进行组织优化后，就可以基于龙芯来开发自己的产品。最简单的情况下，甚至可以直接使用官方的智龙V2.1提供的各种功能来设计自己的产品。资料开源，一方面可以汇聚全球优秀创客的智慧，更好的完善智龙本身;同时也可以为开发者及创客节省基础研究所要花费的精力与时间。智龙V2.1致力创造一种双赢的局面。

开源PCB

上电体验

看完了板子，了解了参数，咱来上个电，看看最真实的龙芯!!

智龙V2.1上并未像其它的LINUX开发板一样提供VGA或HDMI接口，所以要想看智龙都干了啥，你自己干了啥，我们需要一个终端(TERMINAL)。前面也提到了，开发团队很贴心的为我们提供了一根USB TTL调试数据线，使用这根线将开发板与PC连接起来，借助于PUTTY类的终端软件，就可以近距离观察智龙在干什么。

拉出终端软件的瑞士军刀PUTTY，先设置好通信参数，智龙的默认串口通信参数如下

上电，看到终端上字符界面刷刷的滚动，表明系统已开始启动。

在终端提示符下执行相应的命令来查看一下系统的配置信息

运行的LINUX系统的内核及CPU信息，不过这个值似乎有点不对啊

查看系统SDRAM/FLASH的大小，没错，就是32M/128M的组合。

网卡已配置好使用DHCP自动获取地址

龙芯使用PMON(Prom Monitor)作为基本的输入输出系统(BIOS)。PMON是一个兼有BIOS和boot loader部分功能的开放源码软件，多用于MIPS系统。与BIOS相比功能不足，与常见的bootloader相比，功能要丰富的多。基于龙芯的系统采用PMON作为类BIOS兼bootloader，并做了很多完善工作。在系统启动时，出现提示进入PMON的界面时，按空格键，就可以进入PMON的提示符状态

进入PMON，可以进行一些基本的配置管理工作

在PMON提示符下，输入ENV或不带参数的SET命令，可以查看当前系统环境变量的设置

更多关于PMON的使用帮助，可以输入H命令来获取。

智龙V2.1提供了比较丰富的外部资源，如网络接口、TF扩展卡、USB接口及SDRAM/FLASH等资源，用户在使用智龙开发板进行创意制作时，可以尝试一些高端的应用。LINUX操作系统的支持，也使得软件开发时，可以更关注于任务本身，不必考虑多任务环境下资源的共享及冲突问题，当然这也是OS的魅力所在。

不过，从OS的大小及提供的功能来看，猜测该系统应该是类BUSYBOX一类的定制精简系统(实际使用后发现确实是BUSYBOX)，毕竟SDRAM/FLASH的容量只有这么大，OS系统不可能做得很大。这也就意味着，对于一些大型的开源软件如OPENCV来说，要在智龙上使用的话，用户需要付出更多的代价。

还有一点不得不提的地方就是CPU的主频，做为龙芯1号系列的产品，该主频在今天看来，确实有点低。毕竟STM32的CORTEX-M7系列的MCU，其主频都达到了216MHZ。

简单的试用了一下PMON，发现其功能确实强大，在UBOOT大行其道的今天，PMON似乎显得有点小众，至少在国内是如此吧。

软件及生态

前面已提到，智龙使用的LINUX是一个定制的精简系统，这样的好处是，系统可以做得很小，没有冗余;其缺点也显而易见，那就是软件仓库的支持相对来说比较困难。由于出厂时固化的系统是BUSYBOX，所以也就不能像其它LINUX嵌入式开发板一样，使用LINUX发行版提供的软件包管理程序来安装和管理需要的软件。不过我们可以使用官方提供的工具链来编译自己需要的程序。考虑到128M的FLASH存储，在智龙上执行本地编译的可能性就不大了，虽然可以使用SD卡和USB接口来扩充外部存储的容量。

首先，我们需要一个原生的LINUX环境，本文使用的是UBUNTU 14-LTS的X86版本。关于UBUNTU系统的安装及配置，本文不做详细介绍，请自行查阅相关资料。

我们来看看交叉编译的配置及使用。

先到参考资源中提到的网址中下载好交叉编译用的工具链。然后执行命令

sudo tar xvf gcc-4.3-ls232-static.tar.gz -C /

将工具链相关文件解压到/OPT目录下，执行下列命令检查工具链能否正常运行，正常情况下，应该会看到类似下面的结果

如果是这样，恭喜你，第一步算是完成了，下面写个小程序来测试下，这是智龙向世界发出的问候。[!--empirenews.page--]

源代码HELLO.C

执行命令来进行交叉编译

最终会在当前目录下生成HELLO二进制可执行文件。

像以前使用其它的嵌入式LINUX系列一样，兴冲冲的打开SSH SECURE FILE TRANSFER程序，连接智龙开发板，却发现连接不上，嗯，智龙开发板没有安装SSH服务，这下这个文件怎么复制到智龙开发板上呢?好在还有U盘，还有TF卡。于是找U盘，折腾下来之后，终于可以看到U盘上的HELLO文件了。不说了，都是泪!

呃，可怜我把智龙的拼音都打错了!

一个简单的程序，从准备到最终放到智龙上运行，就是这么一个流程。这也是大多数嵌入式LINUX系统上软件开发的流程。当然有些开发板，CPU足够强劲，存储容量相对大一点话，也可以使用本地编译。

不过这不是值得诟病的地方，我觉得智龙的系统应该将一些常用的服务，如SSHD，FTP服务编译进系统中，这样用户在拿到开发板后，工作量相对会小一些，调试起来会更加方便!

从上面的体验过程也可以看出，智龙V2.1上提供的LINUX差不多就是一个裸系统。只提供了精简的内核及最基本的BUSYBOX系统，当然驱动基本上都安装好了，甚至我将U盘插上去后，上电后自动进行了挂载。

如果需要使用其它的开源软件，需要我们自己下载源代码，自动编译，自行DEBUG，然后再通过U盘或TFT卡复制到智龙上，这个过程反复折腾，必然会浪费不少的时间。

树莓派的成功，并非硬件因素，更重要的是它提供的生态环境!

受树莓派的影响，PYTHON现在颇为流行，已有网友将PYTHON移植到了智龙，但还没有比较完善的官方支持。另外像WIRINGPI之类的外设库，也需要进一步补充。这些都是智龙的助手，要让智龙真正飞起来，软件环境及周边生态都是必不可少的助力，如智龙扩展板，基于智龙的各类应用等等。

这样看来，智龙要走的路还很长，但不管怎样，仍然值得我们期待!

结论

通过前面的使用及体验，我更愿意把智龙定位在高端MCU的行列，与其它的SBC(单板计算机)相比，智龙V2.1显然还算不上是一个SBC，虽然这个结论有点残酷!

一方面，CPU主频是硬伤，对于250MHZ的值来说，在很多MCU面前已没有任何优势，ATMEL及ST等都在计划着将他们的MCU主频进一步提升。其次就是CPU虽然提供了LCD接口，但智龙上并没有提供VGA或HDMI接口，当然更不用说MIPI及LVDS等接口。据官方介绍，龙芯更侧重于机器人控制等应用领域，所以主频不是首先要考虑的因素。

再有，像BUSYBOX这类系统，要想使用开源世界里的成果，还需要花费时间与精力去将其编译成二进制代码，开源世界里软件的依赖，对于一个新手来说，简直就是恶梦!

另外BUSYBOX的功能过于简陋，系统没有提供VGA及HDMI接口，所以只能使用终端软件来进行管理，那么除了基本的串口配置外，SSH基本是必备工具。

提一点建议，既然硬件特别是CPU已经选定，那么应该在软件环境及相应的生态构建上花大力气，将龙芯本身的潜力尽可能挖掘，榨干它的每一丝潜力。虽然创客的意义在于折腾，但对于一些常规的服务及应用，如能将其整合到官方系统之中，一则显示官方的细致体贴、用户至上的思想，再者也是智龙开发板作为一个完整开发环境的要求。

龙芯俱乐部作为一家由爱好者自发组织的、尚处在起步阶段的开源社区来说，智龙V2.1在开源生态搭建方面尚在努力;但是对比官方的龙芯开发板，价格上的优势十分明显，因此也有不少开发者已经参与到其中来。

参考资源

1. 龙芯官网：http://www.loongson.cn/index.html

2. 龙芯1C资料：http://www.loongson.cn/product/cpu/1/Loongson1C.html

3. 龙芯俱乐部：http://www.loongsonclub.com/

4. 龙芯开源社区：http://www.loongnix.org/

5. 开源龙芯社区: http://www.openloongson.org/

6. PMON源码库: http://www.loongnix.org/cgit/

7. 智龙交叉编译工具链：http://www.loongnix.org/ftp/embed/ls1b/toolchain/

8. 开源资料GIT: http://git.oschina.net/openloongson/smart_loong_docs

本文系21ic原创，未经许可严禁转载