ARM

www.dmatek.com.tw

Android 4.0.4

DMA-PAD4412

ARM Cortex A 9 DMA-PAD4412

-1-

第一章 DMA-PAD4412 開發平台簡介 .............1-1

1-1 開發平台外觀 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1 1-2 簡介與特色 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3 1-3 平台硬體配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4 1-4 介面說明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7

第二章 硬體介紹 ..........................................2-1

2-1 電源電路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1 2-2 RESET 電路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-11 2-3 啟動方式選擇電路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-12 2-4 核心板上的 Flash 電路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-14 2-5 核心板上的 SDRAM 電路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-16 2-6 核心板上連接器所有信號說明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-17 2-7 AUDIO 及相關電路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-22 2-8 網路介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-24 2-9 重力加速度感測器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-27 2-10 陀螺儀感測器模組 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-28 2-11 LCD 介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-30 2-12 USB 介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-32 2-13 CMOS Sensor 介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-39 2-14 串列埠 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-41 2-15 WCDMA 3G 與 SIM Card 介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-43 2-16 振動馬達介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-45 2-17 USB-WIFI 介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-46 2-18 TF 卡介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-48 2-19 HDMI 介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-50 2-20 Touch 介面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-52

-2-

第三章 開發環境搭建 ....................................3-1

3-1 搭建 Ubuntu Linux 編譯環境 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1 3-2 開發平台設置及連接 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-5

第四章 Android 4.0.4 核心編譯 ......................4-1

4-1 編譯 U-Boot ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1 4-2 解壓 Linux 核心 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3 4-3 編譯 Linux 核心 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4 4-4 編譯 Android 檔案系統 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-7

第五章 Android 4.0.4 燒錄流程 ......................5-1

5-1 燒錄準備工作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1 5-2 製作 TF 啟動卡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2 5-3 燒錄 U-boot 到 iNand 中 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-5 5-4 燒錄核心和 Android 系統檔案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-16

第六章 Android 4.0.4 系統作業 ......................6-1

6-1 一鍵開關機功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1 6-2 TF 卡掛載 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3 6-3 USB OTG 實作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-6 6-4 USB HOST 實作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-13 6-5 系統功能按鍵實作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-16 6-6 電容觸控螢幕測試 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-17 6-7 LN9221 網路實作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-18 6-8 USB WIFI 實作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-21 6-9 USB 藍芽功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-25

-3-

6-10 Camera 功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-29 6-11 音效播放與錄音功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-32 6-12 重力加速度功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-37 6-13 陀螺儀功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-41 6-14 HDMI 高清視訊功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-43 6-15 硬體解碼功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-45 6-16 RTC 功能測試 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-47 6-17 擴充串列埠使用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-50 6-18 電池功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-54 6-19 系統睡眠功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-57

附錄一 電容 TP(SUO_I2C_Protocol)

附錄二 7 吋電容觸控板 LayOut

附錄三 7 吋電容觸控板承認書

附錄四 7 吋高清 LCD 說明書

0-1

第 O 章 導讀

第○章 導 讀

0-1 如何開始：

在本手冊中，筆者將於第一章中簡述 DMA-PAD4412 開發平台，並於第二章說

明硬體電路，讀者可以由這兩章的內容來瞭解 DMA-PAD4412 開發平台的硬體電路

設計。

第三章介紹 DMA- PAD4412 開發環境搭建。第四章介绍 Android 的啟動程式

碼、核心程式、檔案系統的編譯和燒錄；第五章則為讀者介紹各個介面及模組功能

相關測試和實際展示。

0-2

ARM Cortex A9 DMA-PAD4412 開發平台

0-2 光碟內容說明：

在 DMA-PAD4412 開發平台的産品光碟中包含了許多實用的東西，主要包含以

下的內容：

上層目錄 說明

cross-compiler 交叉編譯工具

Exynos4412 datasheet 開發平台主要器件的手冊

Chip manual 開發平台使用晶片手冊

User manual 開發平台的操作手冊

Sample_Image 開發平台對應的可執行程式

Sch 開發平台的硬體設計原理圖 PDF 文檔

Bsp_source u-boot、kernel、android 檔案系統原始碼和 Sample_Image 燒寫檔。

Tools

包括 Wmare 虛擬軟體安裝程式，Ubuntu 10.04 ISO 安裝程式，

Ubuntu 64bit 安裝插件，usb 驅動安裝檔，Java jdk 插件，platform

燒寫軟體和 USB Mobile 安裝軟體。

Sd-update 製作 TF 啟動卡腳本檔

Apk 開發平台使用到的 apk 應用程式

1-1

第一章 DMA-PAD4412 開發平台簡介

第一章 DMA-PAD4412 開發平台簡介

1-1 開發平台外觀::

1-2

ARM Cortex A9 DMA-PAD4412 開發平台

主板PCB背面圖

底板PCB背面圖

1-3

第一章 DMA-PAD4412 開發平台簡介

主板與底板組合圖

1-2 簡介與特色：

DMA-PAD4412 是一款功能極為強大的高端ARM Coretex-A9 四核開發平

台，採用Samsung 最新的Exynos4412（Exynos4412 Quad）設計。主頻提升至1.5 GHz，

其自帶128/64位元內部匯流排結構，32/32KB的資料/指令一級緩存，1024KB的二級

緩存，可以實現2000DMIPS（每秒2億指令集）的高性能運算能力。採用32nm低功

率制程，運算能力和功耗方面分別比45nm工藝的Exynos 4210提升25%和降低40%左

右，另外其內建高性能ARM Mali-400 MP 3D圖形引擎和2D圖形引擎，多邊形生成率

為44M三角形/秒，圖元填充率可達1.6G圖元/秒，支援DX9、SM3.0、OpenGL2.0等

PC級別顯示技術，支援全高清、多標準的視頻編碼，流暢播錄1080p視頻檔，內建

MFC，支援MPEG-1/2/4、VC-1、H.263、H.264 編解碼，支援數位TV輸出，完美的

展現了Samsung Exynos4412晶片的強大功能。

其完整的外設介面及其強大的軟體性能，成為業界、研發機構，ARM 嵌入式

培訓中心等單位的最佳研究設備。可為無線通訊、個人導航、攝影，音樂視頻、PDA、

醫療器械，車載、廣告機、遊戲機等設備提供很好的測試平台。

DMA-PAD4412 開發平台採用 Samsung Exynos4412 主晶片，配置 1GB(可升級

1-4

ARM Cortex A9 DMA-PAD4412 開發平台

到 2GB) DDR3 記憶體以及 16G 的 iNand 存儲晶片，具有很好的穩定性和可靠性。

外設有 Camera、無線 WIFI、3G 和 Gsensors 等模組。並且支援 HDMI1.4（1080P/60Hz）

顯示。

DMA-PAD4412 開發平台不僅提供了完整的底層驅動（開發環境為RVDS 3.0

以上），並提供了Linux 3.0.15 及Android 4.0.4 下各周邊介面的驅動，還提供三個作

業系統下的圖形介面驅動範例，可以讓你在學習嵌入式的過程輕鬆順利。

1-3 平台硬體配置：

■ 硬體規格

中央處理器

CPU：Samsung Exynos 4412-SCP，主頻為 1.5GHz ，核心為 ARM Cortex A9

外部記憶體

SDRAM 記憶體：

平台上提供 256M＊4 片 DDR3 SDRAM ，共 1GBytes 的標準配置

iNand Falsh：

可支援 8G/16G/32Gbyte記憶體 (標準配置為16G))

網路介面

1個 10/100M Ethernet，採用 AN9221晶片

USB 介面

3個 USB HOST（USB 2.0 規範）介面，支援高速 480Mbps高速傳輸

1個 USB HS OTG（USB 2.0 規範）介面，最高支援 480Mbps高速傳輸

串列埠

1個 Mini 5Pin除錯串列埠，2個备用串列埠

音效介面

採用 WM8960晶片，立體聲音效輸出介面可接耳機或音箱；支援錄音，

分別支援從耳機或者底板的麥克風錄音

1-5

第一章 DMA-PAD4412 開發平台簡介

CMOS Sensor 攝影機介面

主板上內置一個500 萬象素的 CMOS Sensor 攝影機，可直接攝影並在液晶螢幕

上顯示，並可連接其他型號的 CMOS Sensor 攝影機，支援的標準為 ITU-R

BT.601/656 YCBCR 8-bit standard

LCD 介面

＊ 相容 3.3V 供電 LCD 螢幕

＊ 系統平台標配為 16.7M 色 1024×600/ 7.0英吋 TFT 液晶螢幕，含電容式多點

觸控功能

Micro SD（T-Flash）卡介面

1個 T-Flash 存儲設備

HDMI 介面

一個標準HDMI介面。支援HDMI 1.3，480p、576p、1080i、1080p高清輸出

Sensor

＊ 內含GSensor 三軸加速器模組

＊ 內含陀螺儀角度感測模組

內嵌 3G Modem 無線通訊模組（Option）

＊ MG3732 3G 無線通訊模組

＊ 網路：GSM / GPRS / WCDMA / HSPDA

＊ 支援上網、通話、簡訊功能，並能同時三種功能一起進行

＊ Quad-Band GSM850/900/1800/1900 MHz

WiFi 無線通訊功能（Option）

＊ 採用RL_8188EUS

＊ 支援WiFi

平台其他功能

＊ 2 個充電指示 LED

＊ 1 個電源指示 LED

＊ 過流保護：採用自恢復保險器件

＊ 鍵盤：3 個按鍵

＊ IIC 控制器：3 個 IIC 串列介面，其中1 個與 GSensor 介面用，1 個與HDMI

1-6

ARM Cortex A9 DMA-PAD4412 開發平台

用，還有1個與電容式觸控介面用，均為 CPU 內置，支援 400Kbps 快速及多

主模式。多個 IIC 串列介面可以支援複雜電源控制方案

喇叭＆麥克風

2 個喇叭及內置式麥克風

振動馬達

1個

外接式電池模組（Option）

可外接1 個3900mA 的電池模組

尺寸大小

主板大小：189.5mm×123.5mm

底板大小 ：293mm×230mm

■ 工具和原始程式碼

• BIOS：

＊ BootIoader 原始程式碼（RealView 的項目檔）

＊ 由 USB 下載程式並燒寫跟升級系統

＊ 由 Fastboot (USB 下載程式)模式燒寫升級系統（Android 4.0 / Linux 3.0.15

下取代 JTAG 燒寫）

• DMA-PAD4412 Linux 3.0.15 核心原始程式包以及核心交叉編譯工具

arm-2010.09

• DMA-PAD4412 Android 4.0.4 版本的 BSP

• DMA-PAD4412 板上擴充晶片的資料 （pdf 格式〕

• DMA-PAD4412 開發平台電路圖（pdf 格式）

• DMA-PAD4412 開發平台使用手冊（pdf 格式）

1-7

第一章 DMA-PAD4412 開發平台簡介

1-4 介面說明

主板介面說明：

名稱 說明

DC 5V(J6) 外部 5V 電源輸入端

USB OTG(CON4) USB OTG 介面

USB HOST(CON5) USB HOST 介面

SW2 RESET 鍵

SW4 HOME 鍵

SW5 MENU 鍵

SW6 BACK 鍵

SW7 開機/睡眠/喚醒鍵

Camera1(J13) 24pin Camera 介面

UART0(J7) Debug 串列埠

TF Card(J12) TF 卡插槽

1-8

ARM Cortex A9 DMA-PAD4412 開發平台

底板介面(J10, J11) 擴展功能底板的介面

MIC(J2) MIC 輸入端

SIM CARD(CON2) 電話卡介面

Ear PHONE Jack(J5) 耳機聽筒輸出端(帶耳機話筒輸入端)

10/100M Ethernet(J15) 10/100M 網路介面

HDMI(J14) 高清輸出端

LCD(J4) 40pin LCD 介面

P1/P2/P3/P4 DMA-PAD4412 核心板介面

Battery(J9) RTC 3.3V 電池座

SW3 啟動模式指撥開關

J3 喇叭輸出介面

J6 觸控介面

1-9

第一章 DMA-PAD4412 開發平台簡介

底板介面說明：

名稱 說明

DC 5V(J1) 外部 5V 電源輸入端(備用)

USB HOST(CON1,CON2) 擴充 USB HOST 介面

主板介面(J2, J3) 連接主板的介面

Battery(J4) 3.7V(3000mAH)電池座

J5，J6 R& L 喇叭輸出介面

EXT_UART 1/2(J7，J8) 擴充串列埠

1-10

ARM Cortex A9 DMA-PAD4412 開發平台