第二章：嵌入式平台搭建——选对硬件，少走半年弯路

做嵌入式视觉，第一步不是写代码，而是选平台。我见过太多团队，算法在PC上跑得飞起，一上板子就卡成PPT。说白了，平台选错了，后面所有优化都是白费力气。

这一章，我就把主流平台的血泪对比、交叉编译的坑、系统烧录的细节，一次性讲清楚。

2.1 主流平台对比：Jetson / RK3588 / 树莓派

先看一张我整理的对比表，这三大平台我都在项目里用过，各有各的脾气。

维度	NVIDIA Jetson (Orin NX)	Rockchip RK3588	树莓派 5
AI算力	100 TOPS (INT8)	6 TOPS (NPU)	≈0.5 TOPS (CPU)
典型功耗	15W - 40W	8W - 15W	5W - 10W
价格	¥4000 - ¥8000	¥800 - ¥1500	¥400 - ¥600
开发难度	中等（CUDA生态好）	较高（文档分散）	低（社区资源多）
视觉接口	CSI / USB / GMSL	MIPI-CSI / HDMI-IN / USB	CSI / USB
适用场景	自动驾驶、机器人、高精度检测	边缘盒子、智能安防、工业视觉	原型验证、教学、轻量应用

2.2 交叉编译环境搭建

嵌入式开发绕不开交叉编译。你想想看，在x86的PC上编译ARM架构的代码，这中间有多少坑？

我个人习惯用Docker来管理交叉编译环境，干净、可复现。下面是我常用的一个配置流程。

2.2.1 安装交叉编译工具链

以RK3588为例，Rockchip官方提供了完整的SDK。

# 下载 RK3588 Linux SDK
git clone https://github.com/rockchip-linux/rk3588-linux.git
cd rk3588-linux

# 安装交叉编译工具链
sudo apt-get install gcc-aarch64-linux-gnu g++-aarch64-linux-gnu

# 验证安装
aarch64-linux-gnu-gcc --version
# 输出: aarch64-linux-gnu-gcc (Ubuntu 11.3.0-1ubuntu1~22.04) 11.3.0

2.2.2 使用CMake进行交叉编译

写一个工具链文件，让CMake知道目标平台的信息。

# toolchain_rk3588.cmake
set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR aarch64)

set(CMAKE_C_COMPILER aarch64-linux-gnu-gcc)
set(CMAKE_CXX_COMPILER aarch64-linux-gnu-g++)

set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)
set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE ONLY)

然后编译你的视觉应用：

mkdir build && cd build
cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../toolchain_rk3588.cmake
make -j4

嗯，这里要注意：如果你的代码依赖OpenCV，记得先交叉编译OpenCV for ARM。我一般用脚本一键搞定，后面章节会详细讲。

2.3 系统镜像烧录与配置

烧录系统听起来简单，但不同平台的操作差异很大。我踩过的坑，都列在下面了。

2.3.1 Jetson 刷机

Jetson用NVIDIA官方的SDK Manager，图形化界面，基本一路Next。但有个关键点：

• 选择JetPack版本：我建议用LTS版本，比如JetPack 5.1.1，稳定。
• 烧录模式：把Jetson进入Force Recovery模式（按住RECOVERY键，再按RESET，然后上电）。
• 网络：刷机时PC和Jetson要用USB线直连，别用WiFi，容易断。

2.3.2 RK3588 烧录

Rockchip的烧录工具叫RKDevTool，在Windows上跑。步骤稍微繁琐：

1. 按住RK3588板子上的MASKROM键，上电进入烧录模式。
2. 打开RKDevTool，选择Loader文件和系统镜像（通常是update.img）。
3. 点击"执行"，等待进度条走完。

我个人习惯用Linux下的upgrade_tool命令行工具，适合批量烧录。

# 安装 upgrade_tool
sudo apt-get install libusb-1.0-0-dev
git clone https://github.com/rockchip-linux/rkdeveloptool.git
cd rkdeveloptool && make

# 烧录系统
sudo ./rkdeveloptool db rk3588_loader.bin
sudo ./rkdeveloptool wl 0x0 rk3588_image.img
sudo ./rkdeveloptool rd

2.3.3 树莓派烧录

树莓派最简单，用Raspberry Pi Imager，选系统、选SD卡、点写入。但我建议：

• 用Raspberry Pi OS Lite（无桌面版），省资源。
• 烧录前在Imager里预配置SSH和WiFi，省得插键盘显示器。

2.4 外设驱动安装

系统跑起来了，但摄像头不工作？驱动没装对。嵌入式视觉的外设驱动，主要分三类。

2.4.1 摄像头驱动

以最常见的USB摄像头和MIPI-CSI摄像头为例。

摄像头类型	驱动方式	验证命令
USB摄像头 (UVC)	内核自带，即插即用	ls /dev/video* 或 v4l2-ctl --list-devices
MIPI-CSI (IMX219)	需要设备树覆盖 (dtoverlay)	dmesg | grep imx219
GMSL摄像头	需要加载MAX9296/9295驱动	i2cdetect -y 0 检查I2C地址

在树莓派上启用MIPI摄像头，需要编辑/boot/config.txt：

# 启用摄像头
start_x=1
gpu_mem=128

# 指定摄像头型号
dtoverlay=imx219

然后重启，用raspistill -o test.jpg测试。如果报错，八成是排线松了——我遇到过三次，都是这个原因。

2.4.2 显示与编码驱动

做摄像头工程，经常需要把视频流显示出来或者编码成H.264。这时候硬件编解码驱动就很重要。

• Jetson：NVIDIA的V4L2驱动和GStreamer插件都预装了，直接用nvarguscamerasrc。
• RK3588：Rockchip的MPP（Media Process Platform）需要单独编译。我建议用rkmpp库，支持硬件编解码。
• 树莓派：用libcamera驱动，取代了旧的raspicam。

2.4.3 GPIO与I2C外设

有时候需要控制补光灯、云台或者读取传感器。GPIO和I2C驱动是基本功。

# 在树莓派上控制GPIO
# 安装 wiringPi
sudo apt-get install wiringpi

# 点亮LED (GPIO 17)
gpio mode 17 out
gpio write 17 1

# 读取I2C设备 (地址0x48)
i2cget -y 1 0x48

在Jetson上，GPIO操作通过/sys/class/gpio文件系统，或者用Jetson.GPIO Python库。我个人更喜欢用Python写测试脚本，调试快。

2.5 平台搭建知识体系总览

下面这张图，把整个嵌入式平台搭建的流程串起来了。你可以把它当作检查清单。

这张图从左到右、从上到下，就是搭建一个嵌入式视觉平台的完整路径。你每完成一步，就打个勾。我当年带团队时，就用这个清单来检查新人的进度，效率很高。