i.MX 8M Mini EVKB快速入门

上次修改时间： Mar 26, 2019支持 i.MX 8M Mini评估套件

本文档内容

  • 1

    开箱即用

  • 2

    嵌入式Linux

  • 3

    构建、运行

  • 4

    MCUXpresso SDK

购买 i.MX 8M Mini评估套件

本文档内容

1. 开箱即用

1.1 i.MX 8M Mini EVK开箱即用


下面描述了启动i.MX 8M Mini LPDDR4 EVKB的步骤。

开发套件包含：

  • 面向智能设备的i.MX 8M Mini LPDDR4 EVKB板
  • USB micro-B线缆
  • USB C型线缆——C型公头转A型公头
  • USB C型转A型适配器
  • USB C型45W电源，支持5V/3A、9V/3A、15V/3A、20V/2.25A
  • IMX-MIPI-HDMI子卡
  • Mini-SAS线缆
  • Android BSP闪存到eMMC中
  • 快速入门指南

跟着演示视频，采用i.MX 8M Mini EVKB开始开发你的应用。如需了解更多信息，请访问i.MX 8M小型应用处理器文档。

1.2 熟悉板

8MMINILPD4-EVKB-TOP-LABELS

8MMINILPD4-EVKB-TOP-LABELS

8MMINILPD4-EVKB-BACK-LABELS

8MMINILPD4-EVKB-BACK-LABELS

i.MX 8M Mini EVKB套件配备一个IMX-MIPI-HDMI子卡，用于展示板视频功能。将子卡连接到Mini-SAS电缆并连接到标有DSI MIPI的连接器，直至听到咔嗒声。

IMX8MMINIEVK-BOARD2

IMX8MMINIEVK-BOARD2

1.3 从eMMC启动

i.MX 8M Mini EVKB配备一个预置的恩智浦Android二进制演示镜像，在eMMC上闪存。无需修改内部的二进制文件，从eMMC启动将提供具有某些功能的默示认系统，在Android上构建其他应用。

如需了解有关恩智浦嵌入式Linux®、嵌入式Android™或MCUXpresso SDK的更多详情，请继续阅读下一节。

1.4 连接USB调试线缆

将所提供的USB线缆的micro-B端连接到调试UART端口J901。将线缆的另一端连接到主机。

如果您不确定如何使用终端应用，请根据主机的操作系统尝试以下任一教程： Minicom教程、 Tera Term教程、 PuTTY教程。

1.5 连接HDMI线缆

要查看随镜像二进制文件提供的用户界面，请通过HDMI接头(true)连接显示器。

1.6 启动开关设置

启动顺序参见《 i.MX 8M Mini参考手册》。简言之，i.MX板的启动模式由启动配置开关来控制。

这些开关设置启动介质（具体取决于板，例如SD卡、eMMC、NAND）、串行下载协议模式(SDP)或电熔丝的值设置。

SDP也是启动介质的后备，换句话说，当开关配置为从SD卡启动但SD卡插槽为空，或者SD卡二进制文件内容不可启动时，启动顺序转为SDP启动。

i.MX 8M Mini Board

i.MX 8M Mini Board

下表列出了i.MX 8M Mini EVK板的启动开关设置。i.MX 8M Mini参考手册和开关附近板上的丝印层也提供相同的信息。

表1. i.MX 8M Mini LPDDR4 EVKB可用的启动模式

开关 SW1101[D1-D10] SW1102[D1-D10]
eMMC/uSDHC3(默认) 0110110001 0001010100
MicroSD/SDHC2 0110110010 0001101000
QSPI NOR闪存 0110xxxxxx 00000x0010
串行下载模式 1010xxxxxx xxxxxxxxx0

注：确保启动开关配置为从eMMC启动。

注：1 =打开；0 =关闭；X =无所谓

1.7 接通电源

将电源线插入电源接头(J302)。

翻转开关为板通电(SW101)。

处理器开始执行片上ROM的代码。使用默认启动开关设置，代码读取熔丝，定义可能有可启动镜像的介质。找到可启动镜像后，U-Boot执行应自动开始。

信息在Cortex®-A53上数字较小的串行控制台中打印。如果不停止U-boot流程，就会继续启动Linux内核。

1.8 恭喜，安卓系统已启动

在启动过程中，Android标识会出现在HDMI显示屏上。注意，HDMI输出分辨率固定为1080P——要进行更改，请查看Android文档。

启动过程完成后，可以看到Android用户界面。您可以用鼠标开始操作。

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2. 嵌入式Linux®

2.1 概述

本部分仅适用于将Linux操作系统加载到板的情况。

i.MX Linux板级支持包(BSP)是一系列二进制文件、源代码和支持文件，可用来启动特定i.MX开发平台上的Embedded Linux镜像。

当前Linux二进制演示文件版本请参见i.MX Linux下载页面。Linux用户指南和Linux参考手册提供更多信息。i.MXLinux文档包或i.MX软件和开发工具的Linux部分提供其他文档。

Linux操作系统内核在i.MX板上启动前，需要将Linux加载到启动设备(SD卡、eMMC等)，而启动开关需要设置为启动此设备。

有多种方法为不同的板和启动设备下载Linux BSP镜像。

本入门指南仅列出了将Linux BSP镜像传输到SD卡的几种方法。经验丰富的Linux开发人员可探究其他选项。

2.2 下载恩智浦Linux BSP预构建镜像

i.XM 8M Mini EVKB最新的预构建镜像在Linux下载页面提供。镜像文件收集启动板所需的每个工件。

预建的恩智浦Linux二进制演示镜像提供典型系统和基本的功能集，用于使用和评估处理器。无需修改系统，用户就可以评估硬件接口、测试SoC功能并运行用户空间应用。

当需要更多灵活性时，SD卡可逐一与单个组件（启动加载程序、内核、dtb文件和roofs文件）一起加载，或者可加载.sdcard镜像，并且特定组件可以覆盖单个部件。

从下面的选项中进行选择，获取详细指导：

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构建、运行

3.1 概述

本节介绍了带嵌入式Android系统镜像的i.MX 8M Mini EVKB板的启动过程，并简介了如何构建软件组件，创建您自己的系统镜像。如需了解构建Android平台的更多信息，请参见https://source.android.com/source/building.html

当前版本包括演示镜像、源代码和文档。这些也可以在i.MX应用处理器的Android操作系统中找到。

开发系统（MMC/SD或NAND）上的存储设备必须采用U-Boot启动加载程序来编程。启动过程确定了将访问哪些存储设备，具体取决于开关设置。当启动加载程序已加载并开始执行时，可读取U-Boot的环境空间，以确定如何继续启动过程。

镜像可来自预建版本数据包或使用源代码创建。无论采用哪种方式获取，所有Android镜像都包含以下组件：

  • U-Boot镜像：u-boot.imx

  • 启动镜像：boot.img

  • Android系统根镜像：system.img

  • 恢复根镜像：recovery.img

如需了解有关Android BSP的更多信息，请参见Android用户指南。

下载恩智浦Android BSP镜像

预建恩智浦Android演示镜像将为默认系统提供某些功能，以便进行评估。无需修改系统，用户就可以执行一些基础操作并与系统交互来测试硬件接口，还可以在用户空间开发软件应用。

数据包中的预建镜像可根据启动设备来分类，并连同设备名放入目录。最新的预建镜像文件可参见i.MX软件和开发工具的Android部分，也可参见演示镜像下载链接。

使用UUU刻录恩智浦Android BSP镜像

除了“开箱即用”章节的连接外，使用USB线缆将J301连接到主机。

为板断电。参考启动开关设置，配置板在SDP（串行下载协议）模式启动。

根据主机中使用的操作系统，将Android BSP镜像传输到SD卡的方式可能会有所不同。从下面的选项中进行选择，获取详细指导：

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4. MCUXpresso SDK

4.1 概述

MCUXpresso软件开发套件(MCUXpresso SDK)提供了在i.MX 8M Mini M4内核中执行的全部软件源代码。如果您此时不想在i.MX 8M Mini上启用Cortex®-M4，则可跳过本节。

MCUXpresso SDK专为Cortex®-M4独立或与A内核协作使用的嵌入式应用开发而设计。除了外设驱动程序外，MCUXpresso SDK还提供了广泛而丰富的应用示例，涵盖从基本外设用例示例到演示应用的所有内容。MCUXpresso SDK还包含RTOS内核、设备软件栈以及各种其他中间件，支持快速开发。

本指南介绍如何运行4.14.78_1.0.0_ga版本提供的imx8mm_m4_TCM_hello_world.bin演示。有关MCUXpresso SDK及如何构建和部署自定义演示的详细信息，请参见MCUXpresso SDK套件。

4.2 采用U-Boot运行应用

本部分介绍了采用SD卡和i.MX处理器的预建U-Boot镜像运行应用的步骤。

  1. 按照Embedded Linux®选项卡的步骤，准备一张SD卡，其中包含来自i.MX 8M Mini处理器Linux BSP包的预建U-Boot+Linux镜像。如已加载了带有Linux镜像的SD卡，可跳过这一步。
  2. 将SD卡插入主机（Linux或Windows），并将应用镜像（例如imx8mm_m4_TCM_hello_world.bin）复制到SD卡的FAT分区。
  3. 从PC中安全地取出SD卡
  4. 将SD卡插入目标板。确保使用默认的启动SD插槽，并双重检查启动开关设置。验证板的默认配置从J1701启动，在EVK板上，只有一个SD插槽可用来启动。

  5. 通过USB线缆连接板上的“DEBUG UART”接头与PC。Windows操作系统自动安装USB驱动程序，Ubuntu操作系统也将找到串行设备。

    有关串行通信应用的更多说明，请参阅“开箱即用”的“连接USB调试线缆”部分。

  6. 打开i.MX 8M Mini EVKB板第二个枚举的串行端口的第二个终端。这是Cortex®-M4的串行控制台。设置速率为115200bit/s，数据位为8，无奇偶校验位。

  7. 在U-Boot倒计时到零之前按任意键，接通板电源并停止启动过程。在第一个终端的U-Boot提示符处，键入以下命令。

    => fatload mmc 0:1 0x7e0000 imx8mm_m4_TCM_hello_world.bin

    => bootaux 0x7e0000

    8. 这些命令将镜像文件从SD卡的第一个分区复制到Cortex®-M4’的存储器，并从复位中释放Cortex®-M4。

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摄像头和接口

摄像头和接口

访问i.MX 8摄像头用例，了解更多信息：

  • i.MX 8 MIPI CSI用例
  • 高级Gstreamer摄像头用例
  • i.MX 8M Mini EVKB支持的可用摄像头和子卡
  • 兼容设备树(DTS)文件
  • 如何在i.MX 8M Mini EVKB上启用不同的摄像头选项

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连接

连接

借助i.MX板上运行的Linux，您可以评估i.MX SoC提供的特殊功能：本教程将逐步说明如何使用i.MX 8M Mini EVKB在Linux上连接到互联网：

  1. 将以太网线缆连接到板RJ-45接头上。
  2. 启动板，等待Linux提示。
  3. 当Linux发出提示后，输入下面的命令。 
    # ifconfig eth0
  4. Ping任何网站以证实其功能。 
    # ping 8.8.8.8 PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=119 time=4.81 ms 64 bytes
from 8.8.8.8: icmp_seq=2 ttl=119 time=4.87 ms 64 bytes
from 8.8.8.8: icmp_seq=3 ttl=119 time=4.94 ms 64 bytes
from 8.8.8.8: icmp_seq=4 ttl=119 time=4.61 ms

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显示器

显示器

访问i.MX 8M Mini EVK显示器选型指南，了解更多：

  • i.MX 8M Mini EVKB mini-SAS接头功能
  • 支持的子卡
  • 如何更改设备树(DTS)文件或启动镜像
  • 在板上启用不同的显示选项

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多媒体

借助i.MX板上运行的Linux，您可以评估i.MX SoC提供的特殊功能：

简单音频示例

将耳机插入 i.MX 8M Mini EVKB板上的音频插孔。

如果您的耳机包含麦克风功能（带有四个触点的TRRS），请不要将麦克风插孔推到底。在外面留一个接触环。 

# gst-launch-1.0 audiotestsrc ! alsasink
Setting pipeline to PAUSED ...
Pipeline is PREROLLING ...
Redistribute latency...
Pipeline is PREROLLED ...
Setting pipeline to PLAYING ... New clock: GstAudioSinkClock

在耳机里应该能听到提示音。

听完提示音后，按下kbd:[Ctrl+C]，完成命令行

本示例非常简单易懂。它显示了audiotestsrc和alsasink之间的链路。

解码器视频音频

本示例说明如何只解码视频文件中的音频。将视频文件复制到您的SD卡rootfs分区上的/home/root/，从SD卡启动板，然后运行下面的命令：

注：您可从Big Buck Bunny网站免费获得本示例中使用的文件。

# gplay-1.0 SampleVideo_1280x720_2mb.mp4
FSL_GPLAY2_01.00_LINUX build on Mar 12 2018 11:48:19
Set VideoSink kmssink
Set TextSink fakesink ====== AIUR: 4.3.4 build on Mar 12 2018 11:47:35. ======
Core: AVI_PARSER_03.05.29 build on Aug 31 2017 09:15:57
file: /usr/lib/imx-mm/parser/lib_avi_parser_arm_elinux.so.3.1
Track 00 [video]: Disabled
Codec: 4, SubCodec: 1
-----------------------
------------------------ Track 01 [audio_0] Enabled
Duration: 0:09:56.424000000
Language: und
Mime: audio/mpeg, mpegversion=(int)1, channels=(int)2, rate=(int)48000, bitrate=(int)0
codec_data=(buffer)014d401fffe10017674d401fda014016ec0440000003004000000c83c60ca801000468ef3c80
------------------------
====== BEEP: 4.3.4 build on Mar 12 2018 11:47:45. ======
Core: MP3 decoder Wrapper build on Jan 11 2018 10:20:25
file: /usr/lib/imx-mm/audio-codec/wrap/lib_mp3d_wrap_arm_elinux.so.3
CODEC: BLN_MAD-MMCODECS_MP3D_ARM_02.13.01_ARMV8 build on Jan 11 2018 10:05:45. [Stop (No Repeated)][Vol=1.0][00:00:00/00:09:56]=========== fsl_player_play()=========== FSL_GPLAY2_01.00_LINUX build on Mar 12 2018 11:48:19
[h]display the operation Help
[p]Play
[s]Stop
[e]Seek
[a]Pause when playing, play when paused
[v]Volume
[m]Switch to mute or not
[>]Play next file
[ [r]Switch to repeated mode or not
[u]Select the video track
[d]Select the audio track
[b]Select the subtitle track
[f]Set full screen
[z]resize the width and height
[t]Rotate
[c]Setting play rate
[i]Display the metadata
[x]eXit
State changed: buffering
State changed: playing
[Playing (No Repeated)][Vol =1.0][00:00:13/00:00:13]EOS Found
getNextItem No next item!
No more media file, exit gplay!
State changed: stopped
Exit display thread
FSL_PLAYER_UI_MSG_EXIT
fsl_player_deinit

GStreamer

请访问i.MX 8 Gstreamer用户指南，了解如何在 i.MX 8M Mini EVKB上使用Gstreamer 1.0版本的更多信息。

网络社区帖子还包括以下内容：

  • 解码示例
  • 编码示例
  • 摄像头示例
  • 视频合成
  • 视频缩放和旋转

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功耗

功耗

i.MX 8M Mini功耗测量应用笔记可帮助开发人员设计能源管理系统。

本应用笔记还说明了以下内容：

  • i.MX 8M Mini应用处理器的电流消耗测量
  • 电源域
  • 用例配置和指南
  • 各种用例的预期处理器功耗
  • 降低功耗

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电源管理

电源管理

借助i.MX板上运行的Linux，您可以评估i.MX SoC提供的特殊功能：本示例显示如何挂起到低功耗模式并恢复正常操作。

  1. 输入下面的命令，启用串行TTY作为板的唤醒源：
    # echo enabled > /sys/class/tty/ttymxc0/power/wakeup
  2. 输入下面的命令，进入Suspend-To-RAM模式：
    3. # echo mem > /sys/power/state
PM: suspend entry (deep)
PM: Syncing filesystems ... done.
Freezing user space processes ... (elapsed 0.001 seconds) done.
OOM killer disabled.
Freezing remaining freezable tasks ... (elapsed 0.000 seconds) done.
Suspending console(s) (use no_console_suspend to debug)
  3. 按下SW901开关，唤醒板。终端上应出现以下消息：
    4. HIFsuspendwow TODO
PM: suspend devices took 0.112 seconds
Disabling non-boot CPUs ...
CPU1: shutdown
psci: CPU1 killed.
CPU2: shutdown
psci: CPU2 killed.
CPU3: shutdown
psci: Retrying again to check for CPU kill
psci: CPU3 killed.
Enabling non-boot CPUs ...
Detected VIPT I-cache on CPU1
GICv3: CPU1: found redistributor 1 region 0:0x00000000388a0000
CPU1: Booted secondary processor [410fd034]
cache: parent cpu1 should not be sleeping
CPU1 is up
Detected VIPT I-cache on CPU2
GICv3: CPU2: found redistributor 2 region 0:0x00000000388c0000
CPU2: Booted secondary processor [410fd034]
cache: parent cpu2 should not be sleeping
CPU2 is up
Detected VIPT I-cache on CPU3
GICv3: CPU3: found redistributor 3 region 0:0x00000000388e0000
CPU3: Booted secondary processor [410fd034]
cache: parent cpu3 should not be sleeping
CPU3 is up
PM: resume devices took 0.028 seconds
OOM killer enabled.
Restarting tasks ... done.
PM: suspend exit

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安全性

借助i.MX板上运行的Linux，您可以评估i.MX SoC提供的特殊功能：此示例显示了使用CAAM作为恩智浦提供的加密卸载引擎的优势。

CAAM和CryptoDev

与许多恩智浦i.MX处理器一样，i.MX 8M Mini EVK板包含加密加速与保证模块(CAAM模块)，可通过CryptoDev使用，借助硬件加快加密和解密过程。建议在处理大量数据时或在性能要求较高的任何应用中使用此模块。

检查速度性能

  • OpenSSL是一个开源项目，定义安全协议SSL（安全套接字层）和TLS（传输层安全）。它有一个软件库，可用于需要安全信息传输的应用，以防止窃听。
  • OpenSSL包括一个速度命令，用于测试所需加密算法的加密性能。对于本示例，使用的算法为aes-128-cbc，实现高级加密标准(AES)加密算法，支持密码模块链(CBC)运行模式和128位模块。

使用以下命令可观看OpenSSL速度测试：

# openssl speed -evp aes-128-cbc
Doing aes-128-cbc for 3s on 16 size blocks: 43389139 aes-128-cbc's in 2.99s
Doing aes-128-cbc for 3s on 64 size blocks: 28788614 aes-128-cbc's in 3.00s
Doing aes-128-cbc for 3s on 256 size blocks: 11766741 aes-128-cbc's in 2.99s
Doing aes-128-cbc for 3s on 1024 size blocks: 3674139 aes-128-cbc's in 2.99s
Doing aes-128-cbc for 3s on 8192 size blocks: 495157 aes-128-cbc's in 3.00s
OpenSSL 1.0.2p 14 Aug 2018
built on: reproducible build, date unspecified
options:bn(64,64) rc4(ptr,char) des(idx,cisc,16,int) aes(partial) idea(int) blowfish(ptr)
compiler: arm-poky-linux-gnueabi-gcc -march=armv7ve -mfpu=neon -mfloat-abi=hard -mcpu=cortex-a7 -DL_ENDIAN -DTERMIO -O2 -pipe -g -feliminate-unused-debug-types -Wall -Wa,--noexecstack -DHAVE_CRYPTODEV -DUSE_CRYPTODEV_DIGESTS
The 'numbers' are in 1000s of bytes per second processed. type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes
aes-128-cbc 232182.68k 614157.10k 1007453.41k 1258300.45k 1352108.71k

使用下面的命令可列出CryptoDev支持的加密算法：

# openssl engine cryptodev -c
(cryptodev) BSD cryptodev engine
[RSA, DSA, DH, DES-CBC, DES-EDE3-CBC, AES-128-CBC, AES-192-CBC, AES-256-CBC, BF-CBC, hmacWithMD5, hmacWithSHA1, RIPEMD160, MD5, SHA1]

有用的应用笔记

使用CAAM安全密钥的i.MX加密存储

本应用笔记提供了使用DM Crypt在模块级别运行透明存储加密的步骤，该加密利用i.MXs加密加速器和保证模块(CAAM)提供的安全密钥功能。

i.MX 8M和i.MX 8M Mini上的增强型OpenSSL

本应用笔记介绍了如何在OpenSSL之上使用加密加速器和保证模块(CAAM)添加对加速OP-TEE OS的支持。最终的结果是增强型OpenSSL能够通过OP-TEE以安全的方式加速加密算法。

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Minicom教程

串行控制台通信的设置

在Linux主机的命令提示符上，运行以下命令，确定端口号：

 $ ls /dev/ttyUSB*

较小的数适用于Arm®Cortex®-A53内核，较大的数适用于Arm®Cortex®-M4内核。

Minicom

使用以下命令安装和运行串行通信程序（以minicom为例）：

  • 使用Ubuntu包管理器安装Minicom。 
     $ sudo apt-get install minicom
  • 启动Minicom，使用先前确定的端口号通过控制台窗口进行 
     $ sudo minicom /dev/ttyUSB* -s
  • 配置Minicom，如图3

    图3. Minicom配置

  • 下一步是连接HDMI线缆。

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Tera Term教程

串行控制台通信的设置

i.MX8MQuad上的FTDI USB串行芯片将枚举两个串行端口。假设这两个端口分别为COM9和COM10。较小的端口号(COM9)适用于来自Arm®Cortex®-A7的串行控制台通信，而较大的端口号(COM10)适用于Arm®Cortex®-M4内核。串行转USB驱动程序在虚拟COM端口驱动程序中提供。

注：要确定i.MX板虚拟COM端口的端口号，请打开Windows设备管理器并在端口(COM和LPT)中查找“USB串行端口”

Tera Term

它是一款开源终端仿真应用。此程序显示从恩智浦开发平台的虚拟串行端口中发送的信息。

  • 下载 Tera Term。下载完成后，运行安装程序，然后返回该页面继续操作。
  • 启动TeraTerm。首次启动时，会显示以下对话。选择串行选项。假设您已插入板，列表中会自动填充一个COM端口。
  • 配置串行端口设置(使用之前确定的COM端口号)，波特率为115200，数据位为8，无奇偶校验且停止位为1。要进行此操作，进入Setup → Serial Port并更改设置。
  • 确认连接已打开。如已连接，Tera Term将在标题栏中显示以下内容。
  • 下一步是连接HDMI线缆。

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PuTTY教程

串行控制台通信的设置

i.MX8MQuad上的FTDI USB串行芯片将枚举两个串行端口。假设这两个端口分别为COM9和COM10。较小的端口号(COM9)适用于来自Arm®Cortex®-A7的串行控制台通信，而较大的端口号(COM10)适用于Arm®Cortex®-M4。如需获取串行转USB驱动程序请访问http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm。

注：要确定i.MX板虚拟COM端口的端口号，请打开Windows设备管理器并在端口(COM和LPT)中查找“USB串行端口”

PuTTY是一款广受欢迎的终端仿真应用。此程序显示从恩智浦开发平台的虚拟串行端口中发送的信息。

  • 下载 PuTTY下载完成后，运行安装程序，然后返回到该页面继续操作。
  • 启动PuTTY，可双击下载的*.exe文件或从开始菜单启动，具体取决于您所选的下载类型。
  • 配置在启动的窗口中进行。选择Serial单选按钮并输入之前确定的COM端口号。还要输入波特率，在本例中，为115200。


  • 点击“Open”，打开串行连接。假设板已连接，并已输入正确的COM端口，此终端窗口会打开。如果配置不正确，PuTTY将会发出提示。
  • 下一步是连接HDMI线缆。

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设计资源

板文档

芯片文档

软件

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支持

培训

想要更多地了解如何使用i.MX 8M Mini吗？请查看我们提供的各种培训产品，从在线微型技术课程到动手实践的深入培训，获得帮助。

芯片和板相关培训

论坛

在恩智浦的一个社区网站上，可与其他工程师交流，获取专家建议，了解如何使用i.MX 8M Mini应用处理器进行产品设计。

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