目标板卡：UDOO Neo（Basic / Full，i.MX6SoloX）

目标软件版本：

• • U‑Boot：2020.10
• • Linux：5.15.173
• • Buildroot：2021.02

交叉工具链：Linaro 7.5 arm-linux-gnueabihf-

1. 项目背景：为什么要“重做系统”

手里这块 UDOO Neo 是 2015 年左右的老板，官方/社区镜像大致是：

• • 早期 Armbian 为 Neo 提供的 Debian Jessie，内核 3.14.55
• • WikiDevi 记录的出厂固件是 Linux 3.14.56 + Ubuntu 14.04
• • 后来又有 UDOObuntu 18.04 等新镜像，但内核仍然停留在 4.x 左右

到了 2025 年，这样的老镜像有几个问题：

1. 1. 内核太老，新特性学不到
• • 3.14 内核没有现代设备树绑定、DRM/KMS 图形框架、新电源管理、BPF 等；
• • 很多驱动模型和 API 都已经变化，直接看主线内核文档对不上。
2. 2. 构建系统老旧
• • 官方镜像要么是定制的 UDOObuntu，要么是老 Armbian，不适合作为“学习现代嵌入式 Linux 构建”的平台；
• • 想自己加包、升级工具链都很麻烦。
3. 3. 官方已经基本停更
• • UDOO Neo 早就 EOL，新镜像更多是社区维护，学习价值有限

所以决定：用主线 U‑Boot + Linux + Buildroot 自己搭一套最小系统，把这块板子变成一个“新内核 + 新构建系统”的学习平台。

2. 板卡介绍：UDOO Neo 功能特色

UDOO Neo有3个型号，Basic，Extend，Full，底板一样，只是配置大小或有无的区别，本人的是Full版本，其核心特性大致如下：

• • SoC：NXP i.MX6SoloX，
• • Cortex‑A9 @ 1 GHz（运行 Linux）
• • Cortex‑M4 @ 200 MHz（可运行 MCU 固件/RTOS）
• • 内存：1 GB DDR3
• • 存储：microSD 卡槽，无板载 eMMC
• • 网络与外设 ：
• • 10/100M 以太网（KSZ8091 PHY）
• • 1× USB 2.0 Type‑A、1× USB OTG
• • Wi‑Fi + Bluetooth（Full 版本为 TI WL1835 模块）
• • micro HDMI、LVDS + 触摸接口、摄像头接口等
• • Arduino 兼容：
• • 板载 Arduino 兼容 GPIO，可从 Linux 侧编程或通过 Arduino IDE 烧录 M4 固件
• • 串口：3.3V TTL，115200 8N1，用于 U‑Boot/Linux 控制台

板子最大的特点是 “Linux + MCU + Arduino 生态” 一体，非常适合作为嵌入式 Linux / MCU 协同开发的实验平台。

3. 移植最小系统

3.1 交叉工具链选择：Linaro 7.5

为了和现有xboard环境保持一致，直接使用：

• • 工具链：Linaro GCC 7.5，目标 arm-linux-gnueabihf；
• • 用法（示例）：

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-export ARCH=arm

后续 U‑Boot、kernel、Buildroot 都统一使用这个工具链。

3.2 U‑Boot 2020.10 移植

主线 U‑Boot 已经对 i.MX6SoloX 和 UDOO Neo 有较好支持，相关提交记录显示：

• • configs/udoo_neo_defconfig：专门为 UDOO Neo 准备的配置；
• • 补丁历史中逐步迁移到 Kconfig，并启用 distro boot 支持

3.2.1 配置与编译

大致步骤：

# 1. 解压 U-Boot 2020.10tar xf u-boot-2020.10.tar.bz2cd u-boot-2020.10# 2. 使用 UDOO Neo 专用 defconfigmake udoo_neo_defconfig# 3. 编译make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j$(nproc)

编译产物：

• • SPL：i.MX6 的 SPL（Secondary Program Loader），用于初始化 DDR、加载主 U‑Boot；
• • u-boot.img：主 U‑Boot 镜像；
• • U‑Boot 环境配置中已经支持 fdtfile 变量，用于指定设备树文件

3.2.2 启动介质与布局

Neo 没有板载 eMMC，只能从 SD 卡启动。典型布局可以参考 Buildroot 的 genimage 配置

• • SD 卡前 1MB 空间（未分区）：
• • 1K offset：SPL
• • 69K offset：u-boot.img
• • 后面跟一个 ext4 分区作为 rootfs（或再单独分一个 boot 分区）。

3.2.3 U‑Boot 环境要点

Buildroot 的 boot.scr.txt 给出了一个可参考的启动脚本

setenv finduuid "part uuid mmc 0:1 uuid"run finduuidrun findfdtsetenv bootargs "console=ttymxc0,115200 root=PARTUUID=${uuid} rootwait rootfstype=ext4"load mmc 0:1 ${fdt_addr} boot/${fdt_file}load mmc 0:1 ${loadaddr} boot/zImagebootz ${loadaddr} -${fdt_addr}

关键点：

• • console=ttymxc0：串口控制台；
• • root=PARTUUID=...：使用分区 UUID 指定根文件系统；
• • fdt_file 由 U‑Boot 根据板子型号设置（例如 imx6sx-udoo-neo-full.dtb）。

3.3 Linux 5.15.173 移植

主线内核早在 4.10 就已经合并了 UDOO Neo 的设备树支持

• • imx6sx-udoo-neo-basic.dts
• • imx6sx-udoo-neo-full.dts
• • imx6sx-udoo-neo-extended.dts
• • imx6sx-udoo-neo.dtsi

在 5.x 内核中，这些文件仍然存在（从 5.19 的 changelog 里还能看到 imx6sx-udoo-neo 相关补丁kernel.org）。

3.3.1 内核配置

使用 imx_v6_v7 defconfig 作为基础（Buildroot 的 mx6sx_udoo_neo_defconfig 也是这么干的）：

make imx_v6_v7_defconfig

这个配置已经包含：

• • i.MX6 时钟、GPIO、I²C、SPI、MMC/SD、Ethernet（fec）、PWM、UART 等；
• • 基础 DRM 显示框架（配合 HDMI/LVDS）。

3.3.2 设备树

在 5.15 内核源码中，arch/arm/boot/dts/ 下会有：

• • imx6sx-udoo-neo-basic.dts
• • imx6sx-udoo-neo-full.dts
• • imx6sx-udoo-neo-extended.dts
• • imx6sx-udoo-neo.dtsisdu.dk+2

编译 DTB：

make dtbs

得到：

• • imx6sx-udoo-neo-basic.dtb
• • imx6sx-udoo-neo-full.dtb
• • imx6sx-udoo-neo-extended.dtb

将对应 DTB 放到 SD 卡 boot 分区，并在 U‑Boot 中设置：

setenv fdt_file imx6sx-udoo-neo-full.dtb   saveenv

3.3.3 内核镜像

make zImage modulesmake INSTALL_MOD_PATH=/path/to/rootfs modules_install

将 zImage 和 DTB 放到 SD 卡 boot 分区，模块安装到 rootfs，以便后续加载 Wi‑Fi 等模块。

3.4 Buildroot 2021.02 移植

Buildroot 官方已经对 UDOO Neo 有完整支持，提交记录显示：

• • 新增 configs/mx6sx_udoo_neo_defconfig，支持 Basic/Full/Extended 三种变体
• • 对 U‑Boot 和内核补丁会随着上游版本更新而逐步去掉，因为上游已经合并

当前 Buildroot master 中的 mx6sx_udoo_neo_defconfig 使用的是内核 6.6.x 和 U‑Boot 2022.01 ，但版本（buildroot2021.02 + U‑Boot 2020.10 + kernel 5.15.173）同样可以复用其框架。

3.4.1 基于 mx6sx_udoo_neo_defconfig 改造

在 Buildroot 2021.02 中，可以先基于官方 mx6sx_udoo_neo_defconfig，再修改版本号：

make mx6sx_udoo_neo_defconfigmake menuconfig

配置 Kernel 和 Bootloaders ，指定上面的uboot和kernel地址，配置文件以及设备树，编译最后得到需要的镜像

构建完成后，output/images/ 下会有：

• • SPL、u-boot.img；
• • zImage；
• • imx6sx-udoo-neo-*.dtb；
• • rootfs.ext4；
• • sdcard.img：可直接写卡的整卡镜像。

如下所示：

4. 遇到问题与解决突破

4.3 以太网问题

现象：

• • eth0 能识别，但无法自动获取 IP；

分析：

• 首先确认内核配置，已经
  启用了FEC 以太网驱动；且包含了以太网 PHY 是 KSZ8091。在设备树中确认：ethernet 节点正确配置 PHY 地址、phy-mode；
• 最后确认是线的问题

5. 完成任务：最小系统现状

在完成上述步骤后，基本达成：

1. 1. 启动链完整
• • SD 卡启动：i.MX6 ROM → SPL → U‑Boot (2020.10) → Linux 5.15.173 → Buildroot 根文件系统。
2. 2. 基础外设可用
• • 串口控制台登录；
• • SD 卡读写；
• • 以太网口可用（至少能 ping 通局域网）。
3. 3. 构建环境统一
• • 使用 Buildroot 统一管理工具链、内核、U‑Boot 和根文件系统；
• • 方便后续添加 Python、Node.js、网络服务、图形界面等。

6. 复盘总结

6.1 技术要点

1. 1. i.MX6SoloX 启动流程是关键
• • 必须理解：ROM → SPL → U‑Boot 的两级启动；
• • udoo_neo_defconfig 已经把大部分东西配好，包括 SPL、DDR 初始化、串口等
2. 2. 设备树驱动模型
• • 主线内核已经把 Neo 系列抽象成 imx6sx-udoo-neo.dtsi + 各变体
• • 理解这些文件，对理解整个平台的外设拓扑至关重要。
3. 3. Buildroot 作为统一构建平台
• • 官方 mx6sx_udoo_neo_defconfig 已经打通了 U‑Boot、内核、设备树和 genimage 镜像布局
• • 只需调整版本号，就能快速适配新内核 / 新 U‑Boot。

6.2 工程经验

1. 1. 镜像布局要和启动流程严格对应
• • SPL / U‑Boot 的偏移错了，任何软件调试都没意义；
• • 优先使用 Buildroot 提供的 genimage.cfg，减少“手滑”
2. 2. 分层调试：先 SPL/U‑Boot，再内核，再驱动
• • 先确认 U‑Boot 能进命令行、能读 SD 卡；
• • 再确认内核能启动到 shell；
• • 最后逐个调试外设。
3. 3. 善用主线与社区补丁
• • U‑Boot 和内核的 UDOO Neo 支持都已经上游化
• • 自己写板级代码时，对照上游补丁可以少踩很多坑。