【f1c200s笔记八】实现usb与无线网
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f1c200s

3180 字
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18 分钟

一、开启usb功能

linux开启某项功能的三步，设备树，驱动，应用。

1、设备树添加usb设备节点

1、linux5.7.1已经对全志系列芯片进行了支持，可惜的是f1c200s并不在其中，不过关于usb的驱动，可以借鉴a10型号，并做出一些修改。

2、添加驱动第一步，修改设备树。修改设备树之前，通过源码中Documentation下的帮助文档，找到关于usb设备树的参考写法。具体路径在Documentation\devicetree\bindings\usb\allwinner,sun4i-a10-musb.yaml

a10型号的usb设备节点写法

3、将上述复制到我们的设备树文件suniv-f1c100s.dtsi中，逐条进行优化。

		//优化后
		usb_otg: usb@1c13000 {
			compatible = "allwinner,sun4i-a10-musb";
			reg = <0x01c13000 0x0400>;
			clocks = <&ccu CLK_BUS_OTG>;
			resets = <&ccu RST_BUS_OTG>;
			interrupts = <26>;
			interrupt-names = "mc";
			phys = <&usbphy 0>;
			phy-names = "usb";
			extcon = <&usbphy 0>;
			dr_mode = "otg";
			allwinner,sram = <&otg_sram 1>;
			status = "disabled";
		};

a、usb_otg: usb@1c13000：设备节点，以及对应的寄存器，查阅芯片手册寄存器地址同样是1c13000。冒号前是给节点起的名字。

b、compatible = “allwinner,sun4i-a10-musb”：指定设备所使用的驱动，这里也不做修改，借用a10的驱动程序。

c、reg = <0x01c13000 0x0400>：参考a中图片，这里也不需要修改。

d、clocks = <&ccu CLK_BUS_OTG>：首先看clocks，可以知道这是配置时钟的。但是<&ccu CLK_BUS_OTG>又是什么意思呢，如果你仔细查看了设备树文件，就会发现ccu也是一个设备，也就是时钟管理单元。所以回头来看，时钟也被定义为设备了，其他设备使用时钟时，调用时钟设备。

resets = <&ccu RST_BUS_OTG>：指定usb设备的复位单元。
这里博主也没有找到更换时钟的原因，但是联系到下面一些修改都是围绕时钟，猜测f1c200s可能对ahb的支持有些问题。

e、interrupts = <26>：设置usb的中断号，查看手册获得。

interrupt-names = “mc”：设置中断名称，驱动程序中可以通过名字获取中断相关的结构体。

f、phys = <&usbphy 0>：usb功能分为控制层和物理层两个部分，我们配置的usb_otg是控制层，控制层依托于物理层，所以还需要配置phys。usbphy是物理层设备节点，会在下文解析。

phy-names = “usb”：设置关联的名称。

g、extcon = <&usbphy 0>：extcon是外部连接器。usb接口类型有TypeA/B、TypeC等，每种接口类型的硬件检测方式也不一样，有了extcon就可以把不同类型的接口整合为一个统一的标准，用以供驱动程序使用。

h、dr_mode = “otg”：一般来说，USB 设备有两种，一种是 Host，比如电脑，可以去读取其他 USB 设备的数据，另外一种是 Device，比如键盘鼠标U盘智能手机。而OTG实现了设备在host 和 slave（peripheral）间转换。

i、allwinner,sram = <&otg_sram 1>; 这一项是对内存的设置，之所以原来没有，是因为原来的dr_mode模式为peripheral，不需要配置内存。这一项被调用的位置也不在usb驱动文件内，博主找了很久才发现，是在文件drivers/soc/sunxi/sunxi_sram.c的第175行进行的调用。
内存在设备树文件内已经被默认配置了，并且也是otg模式（其实就是把内存分为系统部分和otg部分两大块），所以博主理解这里为，指定内存第二区域被otg使用。
这里不要被迷惑了，其实allwinner,sram是一个整体，可以理解为一个带逗号的字符串。

2、设备树添加usb物理层节点

1、承接上一小节的f项，usb需要物理层的支持，相关的帮助文档在路径Documentation\devicetree\bindings\phy\allwinner,sun4i-a10-usb-phy.yaml下

2、从下图可以看出，f1c200s仅仅只有一个usb接口，所以同样的，需要对设备节点进行修改。

		usbphy: phy@1c13400 {
			#phy-cells = <1>;
			compatible = "allwinner,sun4i-a10-usb-phy";
			reg = <0x01c13400 0x10>;
			reg-names = "phy_ctrl";
			clocks = <&ccu CLK_USB_PHY0>;
			clock-names = "usb0_phy";
			resets = <&ccu RST_USB_PHY0>;
			reset-names = "usb0_reset";
			usb0_id_det-gpio = <&pio 4 2 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
			status = "disabled";
		};

a、usbphy: phy@1c13400 { 寄存器地址，被包含在usb-otg设备地址内，但是从手册中并没有查找到。

b、#phy-cells = <1>; 从帮助文档Documentation\devicetree\bindings\phy\allwinner,sun4i-a10-usb-phy.yaml的14行位置，可以看出，这个选项只能赋值1。但是它究竟是什么功能呢？
其实多查看几个同路径下其他文件的说明，就会发现它指的是PHY的接口类型，可能是usb，也可能是stat、SGMII，具体要看对应的芯片。

c、reg = <0x01c13400 0x10>; 因为f1c200s只有一个物理接口，所以就把其他的寄存器删除掉了。

d、usb0_id_det-gpio = <&pio 4 2 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
前面说过，USB是有Host和Device之分的，那怎么区分这两种设备的，没错，就是通过id脚。id脚为低电平时，表示设备是Host，id脚为高电平时，设备为Device。
那为什么自己兜里的U盘只有四个金属片呢？众所周知<_<，U盘有Vcc、D+、D-、Gnd四条线，id线在哪里呢？ID线已经被内部拉低了（U盘上电瞬间检测到低电平，认为自己接到了主设备上，就能正常通信了），所以就没有引出来。
所以呢，这里设置id脚就不难理解了。OTG通过ID脚判断对方是什么设备，进而把自己转换为对应的设备，进行通信。可惜的是，这个脚在原理图上看，是悬空的。

3、配置设备树的最后一步，就是把相应的设备状态都打开。打开文件suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts，添加如下部分。

&otg_sram {
        status = "okay";
};

&usb_otg {
	status = "okay";
};

&usbphy {
	status = "okay";
};

3、修改驱动文件

1、经过上面的一番修改，设备树已经修改完成了。接下来就是打开USB驱动，打开驱动依然是在配置菜单内进行。首先执行make menuconfig打开菜单。然后在Device Drivers内打开USB support，以及USB support内的Highspeed Dual Role Controller，当然应该默认已经打开了。

2、然后编译，拷贝，上电测试，你就会惊奇的发现，有报错>_<。报错提示我们，usb没有重置。仔细回想一下，我们在添加usb设备节点时做了什么，对！我们修改了时钟。

3、所以接下来，就要针对时钟进行修改，打开文件drivers/phy/allwinner/phy-sun4i-usb.c，找到sun4i_a10_cfg，然后把dedicated_clocks修改为true，也就是指定驱动使用专用时钟。

4、最后在文件drivers/usb/musb/sunxi.c中，大概在727行，给初始化的条件加上对sun4i-a10-musb的判断。

5、做完上述步骤，设备就可以愉快的使用u盘了。

插入u盘
执行“fdisk -l”查看u盘
同时还报废了一条延长线一条typeC线

二、添加网卡驱动

1、但是还不能止步于此，因为我们的目标是使用无线网。凑巧博主手中还有陈年古董，NW362无线网卡一张，就用它了。当然如果是自行画板，可以使用8188模块，直接贴板使用。

2、网卡作为设备，自然也逃不过配置设备树的命运，但是无线网卡依托与usb接口，所以直接进行驱动配置就可以了。首先在菜单Networking support->wireless里，打开cfg80211 wireless extensions compatibility。


cfg80211用于在内核空间中对无线设备进行配置管理。cfg80211 wireless extensions compatibility是什么意思呢？一些使用基于cfg80211的驱动扩展可能需要使用一个老的用户空间，打开这个选项，用于支持这些功能，比如iwconfig命令。

3、接下来添加网卡驱动。把网卡先插入到windows电脑，从设备管理器可以看出，NW362这款网卡是瑞昱的芯片，型号为TRTL8192CU

所以就进入到菜单Device Drivers->Network device support->wireless LAN位置，打开realtek devices驱动就可以了，TRTL8192CU已经被包含进rtlwifi family里面了。

4、编译、复制、重启、插入网卡、然后就报错<_<。报错提示我们，加载文件rtlwifi/rtl8192cufw_TMSC.bin…失败。那是因为这些可执行文件，是以lib的方式放在文件系统内调用的，所以还需要把对应网卡的二进制文件放入指定的文件夹下。

5、二进制文件可以从官网下载

git clone https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/firmware/linux-firmware.git

下载完成之后，文件夹linux-firmware/rtlwifi内就包含了我们需要的文件。将其中所有文件复制到开发板（Tf卡roots分区）的/lib/firmware/rtlwifi下，如果没有的话就创建目录再复制，并且需要为目录设置权限。再次插入网卡，就能正常加载文件了。

三、测试网络

1、首先执行命令ifconfig -a。由下图可知，网卡已经被识别了。并且可知，网卡的设备名为wlan0。

2、接下来配置无线网卡，使其能连接到路由器上。不过在进行配置之前，先要安装工具wpa_supplicant，wpa_supplicant是WiFi驱动和上层用户的中转站，以及对协议和加密认证的支持。安装步骤可以参考第三章。

在开发板上，执行命令vi /etc/wpa_supplicant.conf，创建一个配置文件，并在文件内输入如下内容。

ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant
ap_scan=1

network={
        ssid="账号"
        key_mgmt=WPA-PSK
        proto=WPA2
        pairwise=CCMP
        psk="密码"
}

ctrl_interface：wpa_cli前端程序与wpa_supplicant后台交互时使用的socket控制接口，可以简单理解为工作目录。
ap_scan：是指定设备的扫描方式，1使用wpa_supplicant来扫描和选择AP，0使用驱动来扫描及选择AP，2和0相同区别在于增加安全策略。
network：需要连接的wifi信息。

3、执行mkdir /var/run/wpa_supplicant -p，创建一个文件夹。-p参数表示，若路径不存在，则会创建路径。

启动连接wpa_supplicant -D wext -c /etc/wpa_supplicant.conf -i wlan0 &

wpa_supplicant -D wext -c /etc/wpa_supplicant.conf -i wlan0 &
-D:驱动名称  
  nl80211 = Linux nl80211/cfg80211
  wext = Linux wireless extensions (generic)
  wired = Wired Ethernet driver
-c:配置文件
-i:网口名称
&:后台运行
更多命令执行wpa_supplicant --help

udhcpc -i wlan0 //自动获取ip

最后ping一下百度，大工告成

4、另外

ifconfig wlan0 192.168.1.222 netmask 255.255.255.0
设置ip和子网掩码

route add default gw 192.168.1.1
设置网关

三、安装wpa_supplicant

1、安装wpa_supplicant之前，需要先行安装其所需要的库。首先安装openssl

wget https://www.openssl.org/source/openssl-1.1.1d.tar.gz
#先到官网下载对应的源码
tar -vxf openssl-1.1.1d.tar.gz
#解压缩
cd openssl-1.1.1d
#进入对应的目录
./config no-asm shared --prefix=/usr/local/software/openssl-1.1.1d/install CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-uclibcgnueabi-
#编译前的配置，指定安装路径和编译器。注意路径最好修改为自己源码的路径，方便安装后查找lib文件
vim Makefile
#打开makefile文件
去掉126和127的-m64
#删除掉异常报错的选项
make
#执行编译
make install
#执行安装

2、安装libnl，和上面步骤差不多

wget https://github.com/thom311/libnl/releases/download/libnl3_7_0/libnl-3.7.0.tar.gz
#首先下载源码
tar -vxf libnl-3.7.0.tar.gz
#解压缩
cd libnl-3.7.0
#进入源码路径
./configure --host=arm-buildroot-linux-uclibcgnueabi --prefix=$(pwd)/install
#指定编译器和安装路径
make -j4
#执行编译， -j4是指使用四颗处理器核心一起编译
make install
#执行安装

3、安装wpa_supplicant

wget http://w1.fi/releases/wpa_supplicant-2.7.tar.gz
#下载源码
tar -vxf wpa_supplicant-2.7.tar.gz
#解压缩
cd wpa_supplicant-2.7/wpa_supplicant
#进入源码路径
cp defconfig .config
#复制默认配置

执行vim .config，打开配置文件，修改编译器，并且添加依赖库openssl和libnl的路径。

CC = arm-buildroot-linux-uclibcgnueabi-gcc
CFLAGS += -I /usr/local/software/openssl-1.1.1d/install/include
LIBS += -L /usr/local/software/openssl-1.1.1d/install/lib

CFLAGS += -I /usr/local/software/libnl-3.7.0/install/include
LIBS += -L /usr/local/software/libnl-3.7.0/install/lib

执行export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/software/libnl-3.7.0/install/lib/pkgconfig/，指定PKG_CONFIG_PATH的路径。

执行make -j4进行编译。

4、以上步骤全部做完以后。

将文件夹openssl-1.1.1d/install/lib下的所有文件复制到开发板（Tf卡roots分区）的/usr/lib目录

将文件夹libnl-3.7.0/install/lib下的所有文件复制到开发板（Tf卡roots分区）的/usr/lib目录

将文件夹wpa_supplicant-2.7/wpa_supplicant下的wpa_cli和wpa_supplicant复制到开发板（Tf卡roots分区）的/usr/bin目录。

5、这样，wpa_supplicant就已经安装到开发板上啦。

博客内容均系原创，未经允许严禁转载！
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