OrangePi KunPengPro | 开发板开箱测评之学习与使用

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时间：2024年5月23日20:51:12

概述

非常荣幸有机会参加CSDN的这次举办的OrangePi Kunpeng Pro开发板的开箱测评/使用机会。

因为之前很少玩过类似的板子，感觉这个板子挺精致的。开箱,有一个主板（配置是8GB内存，还有一个32GB的内存卡（已经装好了系统），同时板子还装好了散热风扇，，然后还有一个电源），没遇到太有难度的，基本连上电源，真的是开箱即用。

丰富接口，易于扩展

汇聚了MIPI DSI、MIPI CSI、USB3.0、Type-C3.0、HDMI2.0、千兆以太网、支持SATA/NVMe SSD 2280的M.2插槽等各类流行的接口，可应用于外部设备控制和扩展。

支持SATA/NVMe SSD 2280硬盘，扩展海量容量

板载M.2接口，支持接入SATA/NVMe SSD 2280硬盘，增加海量数据存储空间，满足快速读写和大容量存储的需求。

多通道输出，支持多屏异显

支持双HDMI视频输出，支持双4K高清输出，支持一个MIPI DSI视频输出，支持两个MIPI接口摄像头输入。

提供类PC桌面环境，简化上手难度

支持图形化桌面(gnome)，支持浏览器（firefox），支持文本编辑（gedit），支持中文输入法，支持shell终端。

预安装openEuler、openGauss、DevKit

高效、稳定、安全，支持多种硬件架构和虚拟化技术，可广泛应用于企业级边缘计算场景等。

OrangePi Kunpeng Pro采用4核64位处理器+AI处理器，集成图形处理器，支持8TOPS AI算力，拥有8GB/16GB LPDDR4X，可以外接32GB/64GB/128GB/256GB eMMC模块，支持双4K高清输出。
OrangePi Kunpeng Pro引用了相当丰富的接口，包括两个HDMI输出、GPIO接口、Type-C电源接口、支持SATA/NVMe SSD 2280的M.2插槽、TF插槽、千兆网口、两个USB3.0、一个USB Type-C 3.0、一个Micro USB（串口打印调试功能）、两个MIPI摄像头、一个MIPI屏等，预留电池接口等。
OrangePi Kunpeng Pro支持openEuler操作系统，满足大多数AI算法原型验证、推理应用开发的需求，同时可以为各种应用场景提供更高效的算力，如云计算、大数据、分布式存储、高性能计算等。

因为是新的板子，所以先搜集了下相关的资料，进行阅读。板子连上电源，然后通过MicroUSB连接电脑，即可通过串口进入系统终端，进行调试和交互。这一点，也非常合理，仅需要安装下驱动，也不需要额外的USB转串口工具。网络连接和无线连接也是完善和丰富的。

这边主要先实践了下串口和网络登录系统终端，学会通过已有的硬件，进入系统。然后学习传文件到系统，方便将自己的工具和软件传到板子上。

然后安装了交叉编译工具链，运行了自己的第一个程序hello，迈出了开发的第一步。

最后，使用板子的IIC接口点亮了一个IIC OLED屏幕。详细演示了如何在linux平台下如何进行IIC的调试和开发。

使用过程中，也遇到了一些问题：

1.比如按照文档，使用256GB的SD卡烧录了系统，启动过程中卡住了，目前没有深入探究，后续有时间再看看是啥问题；

2.MicroUSB调试串口能够连上电脑，但是不能出调试信息，目前没有想这个问题，就是通过网络进入终端调试，暂时绕开了调试串口不出信息的问题；

1.参考

1.OrangePi Kunpeng Pro Orange Pi官网-香橙派（Orange Pi）开发板,开源硬件,开源软件,开源芯片,电脑键盘

2.Orange Pi - Orange Pi 论坛

3.鲲鹏社区-官网丨凝心聚力 共创行业新价值 (hikunpeng.com)

4.OrangePiKunPengPro | 开发板学习与使用-CSDN博客

2.资料、工具

1.官方资料和工具：

root@ThinkPad-FLY:/mnt/d/Download/OrangePiKunpengPro# tree
.
├── 外壳及散热器安装资料
│   ├── OPi Kunpeng pro外壳装配说明.mp4
│   ├── OPi kunpeng Pro开发板+散热器组件装配说明-20240429.pptx
│   └── Opi Kunpeng pro开发板+散热器.mp4
├── 官方工具
│   ├── FileZilla-SFTP软件
│   │   └── FileZilla_3.62.2_win64_sponsored2-setup.exe
│   ├── Linux镜像烧录工具-balenEther
│   │   ├── Linux_X64版本
│   │   │   ├── balena-etcher_1.18.8_amd64.deb
│   │   │   └── balenaEtcher-1.18.4-x64.AppImage
│   │   ├── MACOS_X64版本
│   │   │   └── balenaEtcher-1.18.4.dmg
│   │   ├── Windows_X64版本
│   │   │   ├── balenaEtcher-Portable-1.18.4.exe
│   │   │   └── balenaEtcher-Setup-1.18.4.exe
│   │   └── 开发板安装的arm64版本
│   │       ├── balena-etcher-electron_1.7.9+5945ab1f_arm64.deb
│   │       └── balenaEtcher-1.7.9+5945ab1f-arm64.AppImage
│   ├── MobaXterm
│   │   └── MobaXterm_Portable_v22.2.zip
│   ├── Windows-格式化软件-SDCardFormatter
│   │   └── SDCardFormatterv5_WinEN.zip
│   ├── 交叉编译工具链
│   │   └── toolchain.tar.gz
│   └── 查看YUV图片的软件
│       └── SuperImage.rar
└── 用户手册
└── OrangePi_KunPeng_Pro_用户手册_v0.1.pdf

2.CH343SER.EXE - 驱动下载

3.WinSCP :: Official Site :: Download

4.Wi-Fi+蓝牙模组：欧智通 6221BUUC_datasheet

3.使用

3-1.通过串口登录系统

首先需要下载驱动（驱动下载主页见上面的连接），然后安装驱动；

通过Micro USB 连接电脑和开发板，查看com口，然后通过串口工具登录系统；

为什么一开始选择串口登录？因为通过串口调试是最简单的方式。虽然有网口，但一开始也不知道ip,也没法登录。

手边有显示器，可以通过HDMI连接，但是没有USB键盘,因此也没法好好交互。所以先通过串口登录系统交互。

3-2.通过SSH登录系统

上面通过串口进入系统后，通过连接网线（同一网络下），查看设备IP,即可通过SSH登录系统；

也可以参考文档：OrangePi_KunPeng_Pro_用户手册_v0.1.pdf，使用WIFI连接网络，就可以减少网线或者串口线的连接来登录终端；

3-3.安装交叉编译工具链

# 新建目录
sudo mkdir /opt/OrangePiKunpengPro
# 解压文件
sudo tar -zxvf toolchain.tar.gz -C /opt/OrangePiKunpengPro/
# 设置环境变量
sudo vim /etc/profile
# 使环境变量生效
source /etc/profile
# 查看编译器版本
aarch64-target-linux-gnu-gcc --version
# 写源码
vim hello.c
# 编译源码
aarch64-target-linux-gnu-gcc hello.c -o hello

3-4.复制文件到设备

首先电脑上需要安装WinSCP软件。WinSCP :: Official Site :: Free SFTP and FTP client for Windows

将编译的之前交叉编译的hello可执行程序复制到设备上，修改可执行权限，就可以在设备上执行自己编译的程序。

3-5.第一个程序hello

代码

/*******************************************************************
 *   > File Name: hello.c
 *   > Author: fly
 *   > Mail: 
 *   > Create Time: Fri 17 May 2024 02:14:11 PM CST
 ******************************************************************/

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("hello\n\n");

    printf("__FILE__: %s\n", __FILE__);
    printf("__FUNC__: %s\n", __func__);
    printf("__LINE__: %d\n", __LINE__);

    return 0;
}

makefile

.PHONY:all

SRC=hello.c
BIN=hello
#CC=gcc
CC=aarch64-target-linux-gnu-gcc

all:
        @echo "预处理"
        $(CC) -E hello.c -o hello.i
        @echo "编译"
        $(CC) -S hello.i -o hello.s
        @echo "汇编"
        $(CC) -c hello.s -o hello.o
        @echo "链接"
        $(CC) hello.o -o hello

clean:
        $(RM) *.i *.s *.o hello

编译

编译是在一个Ubuntu docker中进行的，需要提前安装、配置好交叉编译工具链（命令行操作如下）；

[fly@752fac4b02e9 02-hello]$ ls
hello.c  Makefile
[fly@752fac4b02e9 02-hello]$ make
预处理
aarch64-target-linux-gnu-gcc -E hello.c -o hello.i
编译
aarch64-target-linux-gnu-gcc -S hello.i -o hello.s
汇编
aarch64-target-linux-gnu-gcc -c hello.s -o hello.o
链接
aarch64-target-linux-gnu-gcc hello.o -o hello
[fly@752fac4b02e9 02-hello]$ ls
hello  hello.c  hello.i  hello.o  hello.s  Makefile
[fly@752fac4b02e9 02-hello]$ file hello
hello: ELF 64-bit LSB executable, ARM aarch64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-aarch64.so.1, for GNU/Linux 3.7.0, not stripped

运行

通过WinSCP将编译后的程序上传到板子上，检测板子上程序的可执行权限，然后运行（如下命令行操作）。

[root@openEuler ~]# ls -l
总用量 24
drwxr-x--- 2 root root  4096  1月  1  1970 hdc_ppc
-rw------- 1 root root 12728  5月 26 01:15 hello
drwxr-xr-x 2 root root  4096  5月  6 04:34 tmp
[root@openEuler ~]# chmod +x hello
[root@openEuler ~]# ./hello
hello

__FILE__: hello.c
__FUNC__: main
__LINE__: 16

3-6.I2C的测试和使用

资料

1.linux下i2c调试神器i2c-tools安装及使用_i2c调试助手-CSDN博客

2.0.91inch IIC OLED Module SSD1306 SKU:MC091GX - LCD wiki

3.Linux应用开发【第十二章】I2C编程应用开发 - 知乎 (zhihu.com)

4.【五一创作】Linux—I2C应用编程_linux i2c应用程序-CSDN博客

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在嵌入式开发中，有时候需要确认硬件是否正常连接，设备是否正常工作，设备的地址是多少等等，这里我们就需要使用一个用于测试I2C总线的工具——i2c-tools。

i2c-tools工具是一个专门调试i2c的，开源，可获取挂载的设备及设备地址，还可以读写I2C设备寄存器。

命令介绍：
	i2cdetect：检测i2c芯片
	i2cdump：查看寄存器值
	i2cget：获取单个寄存器值（8位寄存器）
	i2cset：设置单个寄存器值（8位寄存器）
参数介绍：
	-y：禁用交互模式。
	-f：强制访问设备。
	-r：写入后立即读回该值。

演示

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3-7.i2c点亮OLED屏实验

0.91inch_IIC_OLED_Module_MC091GX_User_Manual_CN.pdf

硬件连线示意图

检测i2c从设备

通过输入如下命令，可知从设备地址为0x3C;

# 未连接I2C从设备前检测
[root@openEuler /]# i2cdetect -y -r 7
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:                         -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --
# 连接I2C从设备后检测
[root@openEuler /]# i2cdetect -y -r 7
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:                         -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 3c -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --
# 查看i2c设备所有寄存器的值
[root@openEuler /]# i2cdump -y -f 7 0x3c
No size specified (using byte-data access)
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f    0123456789abcdef
00: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
10: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
20: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
30: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
40: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
50: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
60: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
70: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
80: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
90: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
a0: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
b0: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
c0: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
d0: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
e0: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC
f0: 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43 43    CCCCCCCCCCCCCCCC

数据手册

0.91寸屏驱动i2c数据手册：

SSD1306-Revision 1.5.pdf

8.1.5 MCU I2C接口

I2C通信接口包括从机地址位SA0、I2C总线数据信号SDA（输出为SDAOUT/D2，输入为SDAIN/D1）和I2C总线时钟信号SCL（D0）。数据信号和时钟信号都必须连接到上拉电阻。RES#用于设备的初始化。

a) 从机地址位（SA0）

SSD1306在通过I2C总线发送或接收任何信息之前，必须先识别从机地址。设备将响应由从机地址位（“SA0”位）和读写选择位（“R/W#”位）跟随的从机地址，其字节格式如下：

b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
0 1 1 1 1 0 SA0 R/W#

“SA0”位为从机地址提供扩展位。可以选择“0111100”或“0111101”作为SSD1306的从机地址。D/C#引脚作为SA0用于从机地址选择。

“R/W#”位用于确定I2C总线接口的操作模式。R/W#=1，处于读取模式；R/W#=0，处于写入模式。

b) I2C总线数据信号（SDA）

SDA作为发射器和接收器之间的通信通道。数据和确认都是通过SDA发送的。

应该注意的是，“SDA”引脚上的ITO轨道电阻和上拉电阻形成了一个电压分压器。因此，确认信号在“SDA”上可能无法达到有效的逻辑0电平。

“SDAIN”和“SDAOUT”连接在一起作为SDA使用。“SDAIN”引脚必须连接以作为SDA使用。“SDAOUT”引脚可以断开。当“SDAOUT”引脚断开时，I2C总线中的确认信号将被忽略。

c) I2C总线时钟信号（SCL）

I2C总线中的信息传输遵循时钟信号SCL。每个数据位的传输都在SCL的一个时钟周期内发生。

8.1.5.1 I2C总线写数据

I2C总线接口允许向设备写入数据和命令。请参考图8-7，了解I2C总线写模式按照时间顺序的流程。

8.1.5.2 I2C总线写数据的流程

1. 主设备通过起始条件启动数据通信。起始条件的定义如图8-8所示(详见数据手册)。起始条件是通过在SCL保持高电平时，将SDA从高电平拉至低电平来建立的。

2. 紧随起始条件之后的是从设备地址，用于识别。对于SSD1306，通过将SA0设置为低电平或高电平（D/C引脚作为SA0使用），从设备地址是“b0111100”或“b0111101”。

3. 通过将R/W#位设置为逻辑“0”来建立写模式。

4. 在接收到一个字节的数据（包括从设备地址和R/W#位）后，将生成一个应答信号。请参考图8-9了解应答信号的图形表示。应答位定义为在应答相关时钟脉冲的高电平期间，SDA线被拉低。

5. 在发送从设备地址后，可以通过SDA发送控制字节或数据字节。控制字节主要由Co和D/C#位组成，后面跟着六个“0”。
   a. 如果Co位设置为逻辑“0”，则后续传输的信息将仅包含数据字节。
   b. D/C#位确定下一个数据字节是作为命令还是数据。如果D/C#位设置为逻辑“0”，则定义下一个数据字节为命令。如果D/C#位设置为逻辑“1”，则定义下一个数据字节为要存储在GDDRAM中的数据。在每次数据写入后，GDDRAM列地址指针将自动增加1。

6. 在接收到每个控制字节或数据字节后，将生成应答位。

7. 当应用停止条件时，写模式将结束。停止条件也在([图8-8中定义(详见数据手册)SSD1306-Revision 1.5.pdf ](http://www.lcdwiki.com/res/MC091GX/SSD1306-Revision 1.5.pdf))。停止条件是通过在SCL保持高电平时，将“SDA输入”从低电平拉至高电平来建立的。

   请注意，数据位的传输有一些限制。

   1. 在每个SCL脉冲期间传输的数据位必须在时钟脉冲的“HIGH”周期内保持稳定状态。请参考图8-10以获得图形表示。除了在开始或停止条件下，数据线只能在SCL为LOW时切换。
   2. 数据线（SDA）和时钟线（SCL）都应该通过外部电阻上拉。

8.2. 命令解码器

此模块确定输入数据是被解释为数据还是命令。数据的解释基于D/C#引脚的输入。

如果D/C#引脚为高电平，D[7:0]将被解释为写入图形显示数据RAM（GDDRAM）的显示数据。

如果D/C#引脚为低电平，D[7:0]的输入将被解释为命令。然后，数据输入将被解码并写入相应的命令寄存器。

Demo实例代码

1.kernel.org/doc/Documentation/i2c/dev-interface

2.树莓派学习笔记——wiringPi I2C设备使用详解_wiringpii2c-CSDN博客

3.linux i2c应用程序模块-CSDN博客

4.OranggePi KunPengPro点亮IIC OLED DEMO

[fly@752fac4b02e9 i2c_oled]$ tree
.
├── demo_iic_oled.c
├── inc
│   ├── bmp.h
│   ├── delay.h
│   ├── gui.h
│   ├── iic.h
│   ├── oledfont.h
│   ├── oled.h
│   ├── test.h
│   └── type.h
├── lib
├── Makefile
└── src
    ├── delay.c
    ├── gui.c
    ├── iic.c
    ├── oled.c
    └── test.c

3 directories, 15 files

用户态读写IIC

//
static int iic_open(int adapter_nr)
{
	int fd;
	char filename[20];
    
	snprintf(filename, 19, "/dev/i2c-%d", adapter_nr);
	fd = open(filename, O_RDWR);
	if(fd < 0){
		perror("I2C Device open");
		return -1;
	}

	return fd;
}

static int i2c_write(int fd, unsigned int slave_addr, unsigned char reg_addr, unsigned char value)
{
	unsigned char outbuf[2];
	struct i2c_rdwr_ioctl_data packets;
	struct i2c_msg messages[1];

	messages[0].addr = slave_addr;
	messages[0].flags = 0;
	messages[0].len = sizeof(outbuf);
	messages[0].buf = outbuf;
	/* The first byte indicates which register we‘ll write */
	outbuf[0] = reg_addr;
	/*
	* The second byte indicates the value to write. Note that for many
	* devices, we can write multiple, sequential registers at once by
	* simply making outbuf bigger.
	*/
	outbuf[1] = value;
	/* Transfer the i2c packets to the kernel and verify it worked */
	packets.msgs = messages;
	packets.nmsgs = 1;
	if(ioctl(fd, I2C_RDWR, &packets) < 0){
		perror("Unable to send data");
		return 1;
	}

	return 0;
}

static int i2c_read(int fd, unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr, unsigned char *value)
{
	unsigned char inbuf, outbuf;
	struct i2c_rdwr_ioctl_data packets;
	struct i2c_msg messages[2];
	/*
	* In order to read a register, we first do a "dummy write" by writing
	* 0 bytes to the register we want to read from. This is similar to
	* the packet in set_i2c_register, except it‘s 1 byte rather than 2.
	*/
	outbuf = reg_addr;
	messages[0].addr = slave_addr;
	messages[0].flags = 0;
	messages[0].len = sizeof(outbuf);
	messages[0].buf = &outbuf;
	/* The data will get returned in this structure */
	messages[1].addr = slave_addr;
	messages[1].flags = I2C_M_RD/* | I2C_M_NOSTART*/;
	messages[1].len = sizeof(inbuf);
	messages[1].buf = &inbuf;
	/* Send the request to the kernel and get the result back */
	packets.msgs = messages;
	packets.nmsgs = 2;
	if(ioctl(fd, I2C_RDWR, &packets) < 0){
		perror("Unable to send data");
		return 1;
	}
	*value = inbuf;
	return 0;
}

//

uint32_t iic_fd;

uint32_t IIC_init(void)
{
	uint32_t fd;
	fd = iic_open(IIC_ADAPTER_NR);
	return fd;
}

/*****************************************************************************
 * @name       :void IIC_WriteCmd(uint8_t I2C_Command)
 * @date       :2018-09-14 
 * @function   :write a byte of command with iic bus
 * @parameters :I2C_Command:command to be writen
 * @retvalue   :None
******************************************************************************/
void IIC_WriteCmd(uint8_t I2C_Command)
{
	i2c_write(iic_fd, IIC_SLAVE_ADDR, IIC_COMMAND, I2C_Command);
}

/*****************************************************************************
 * @name       :void IIC_WriteDat(uint8_t I2C_Data)
 * @date       :2018-09-14 
 * @function   :write a byte of data with iic bus
 * @parameters :I2C_Data:data to be writen
 * @retvalue   :None
******************************************************************************/
void IIC_WriteDat(uint8_t I2C_Data)
{
	i2c_write(iic_fd, IIC_SLAVE_ADDR, IIC_DATA, I2C_Data);
}

Makefil文件

#CC = gcc
CC=aarch64-target-linux-gnu-gcc
CFLAGS = -g -Wall -O0
OBJS = demo_iic_oled
INCDIRS :=

INCDIRS = -I./inc

SRC = \
        demo_iic_oled.c

SRC += \
        src/iic.c \
        src/oled.c \
        src/gui.c \
        src/delay.c \
        src/test.c

$(OBJS) : $(SRC)
                $(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^ $(INCDIRS)

clean:
                $(RM) $(OBJS) .*.sw?

演示（点亮效果）

香橙派Kunpeng Pro测评试用 | 通过IIC点亮OLED屏幕

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后记

后续可能，还会继续探究各硬件模块和接口的功能和能力。再继续深入了解的情况，深入软件功能的探究，赋予这个丰富/强大的硬件，更灵活的软件使用。

同时，也希望和各位试用者多多交流，实现更有创意的想法。