STM32MP157 Linux系統(tǒng)移植開發(fā)篇19：Linux內(nèi)核Wi-Fi驅(qū)動移植
本文章為《STM32MP157 Linux系統(tǒng)移植開發(fā)篇》系列中的一篇，筆者使用的開發(fā)平臺為華清遠見FS-MP1A開發(fā)板（STM32MP157開發(fā)板）。stm32mp157是ARM雙核，2個A7核，1個M4核，A7核上可以跑Linux操作系統(tǒng)，M4核上可以跑FreeRTOS、RT-Thread等實時操作系統(tǒng)，STM32MP157開發(fā)板所以既可以學嵌入式linux，也可以學stm32單片機。
針對FS-MP1A開發(fā)板，除了Linux系統(tǒng)移植篇外，還包括其他多系列教程，包括Cortex-A7開發(fā)篇、Cortex-M4開發(fā)篇、擴展板驅(qū)動移植篇、Linux應用開發(fā)篇、FreeRTOS系統(tǒng)移植篇、Linux驅(qū)動開發(fā)篇、硬件設計篇、人工智能機器視覺篇、Qt應用編程篇、Qt綜合項目實戰(zhàn)篇等。歡迎關注，更多stm32mp157開發(fā)教程及視頻，可加技術交流Q群459754978，感謝關注。
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1.實驗原理
FS-MP1A開發(fā)板藍牙采用AP6236，WIFI藍牙二合一芯片。WiFi部分通過SDIO接口與SoC進行數(shù)據(jù)交互。
在FS-MP1A開發(fā)板上sdmmc1用于連接sdcard，sdmmc2用于連接eMMC，sdmmc3則用于連接我們這里所用到的AP6236的WiFi接口。
sdmmc3的設備樹配置可參考stm32mp157c-dk2.dts中的相關配置，需要重新調(diào)整sdmmc3所使用的管腳，AP_CK32KO管腳配置和BT_WIFI_RST管腳配置。
查看原理圖得出AP6236數(shù)據(jù)管腳與STM32MP157A的管腳對應關系如下：
原理圖網(wǎng)絡編號對應管腳管腳功能管腳功能碼SD3_DATA0PF0SDMMC3_D0AF9SD3_DATA1PF4SDMMC3_D1AF9SD3_DATA2PD5SDMMC3_D2AF10SD3_DATA3PD7SDMMC3_D3AF10SD3_CMDPD0SDMMC3_CMDAF10SD3_CLKPG15SDMMC3_CKAF10WL_REG_ONPD4IOANALOGAP_CK32KOPI8RTC_OUT2ANALOG
WiFi設備樹節(jié)點
參考文檔：
Documentation/devicetree/bindings/net/wireless/brcm,bcm43xx-fmac.txt
Documentation/devicetree/bindings/mmc/mmc.txt
內(nèi)核中ST對STM32MP15x系列芯片的設備樹資源了做了定義，可參見：
arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi
stm32mp151中sdmmc3定義如下：
sdmmc3: sdmmc@48004000 {
compatible = "arm,pl18x", "arm,primecell";
arm,primecell-periphid = <0x00253180>;
reg = <0x48004000 0x400>, <0x48005000 0x400>;
interrupts = <GIC_SPI 137 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
interrupt-names = "cmd_irq";
clocks = <&rcc SDMMC3_K>;
clock-names = "apb_pclk";
resets = <&rcc SDMMC3_R>;
cap-sd-highspeed;
cap-mmc-highspeed;
max-frequency = <120000000>;
status = "disabled";
};
上述代碼只對sdmmc3做了基本的初始化，并沒有針對不同的硬件設計做適配，所以需結合硬件補全設備樹節(jié)點信息。
參考文檔或stm32mp157c-dk2.dts對于sdmmc2設備節(jié)點的描述，增加sdmmc3內(nèi)容如下：
&sdmmc3 {
arm,primecell-periphid = <0x10153180>;
pinctrl-names = "default", "opendrain", "sleep";
pinctrl-0 = <&sdmmc3_b4_wifi_pins_a>;
pinctrl-1 = <&sdmmc3_b4_od_wifi_pins_a>;
pinctrl-2 = <&sdmmc3_b4_sleep_wifi_pins_a>;
non-removable;
st,neg-edge;
bus-width = <4>;
vmmc-supply = <&v3v3>;
mmc-pwrseq = <&wifi_pwrseq>;
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
keep-power-in-suspend;
status = "okay";
brcmf: bcrmf@1 {
reg = <1>;
compatible = "brcm,bcm4329-fmac";
};
};
這里用到了一個mmc-pwrseq管腳用于控制AP6236的電源，可以stm32mp157c-dk2.dts對于wifi_pwrseq設備節(jié)點的描述，增加wifi_pwrseq內(nèi)容如下：
wifi_pwrseq: wifi-pwrseq {
compatible = "mmc-pwrseq-simple";
reset-gpios = <&gpiod 4 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};
stm32mp15-pinctrl.dtsi對于sdmmc3的描述與FS-MP1A所使用管腳不一致，所以無法直接使用，需參考其增加如下內(nèi)容：
sdmmc3_b4_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-wifi-0 {
pins1 {
pinmux = <STM32_PINMUX('F', 0, AF9)>, /* SDMMC3_D0 */
<STM32_PINMUX('F', 4, AF9)>, /* SDMMC3_D1 */
<STM32_PINMUX('D', 5, AF10)>, /* SDMMC3_D2 */
<STM32_PINMUX('D', 7, AF10)>, /* SDMMC3_D3 */
<STM32_PINMUX('D', 0, AF10)>; /* SDMMC3_CMD */
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins2 {
pinmux = <STM32_PINMUX('G', 15, AF10)>; /* SDMMC3_CK */
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
};
sdmmc3_b4_od_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-od-wifi-0 {
pins1 {
pinmux = <STM32_PINMUX('F', 0, AF9)>, /* SDMMC3_D0 */
<STM32_PINMUX('F', 4, AF9)>, /* SDMMC3_D1 */
<STM32_PINMUX('D', 5, AF10)>, /* SDMMC3_D2 */
<STM32_PINMUX('D', 7, AF10)>; /* SDMMC3_D3 */
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins2 {
pinmux = <STM32_PINMUX('G', 15, AF10)>; /* SDMMC3_CK */
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins3 {
pinmux = <STM32_PINMUX('D', 0, AF10)>; /* SDMMC2_CMD */
slew-rate = <1>;
drive-open-drain;
bias-pull-up;
};
};
sdmmc3_b4_sleep_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-sleep-wifi-0 {
pins {
pinmux = <STM32_PINMUX('F', 0, ANALOG)>, /* SDMMC3_D0 */
<STM32_PINMUX('F', 4, ANALOG)>, /* SDMMC3_D1 */
<STM32_PINMUX('D', 5, ANALOG)>, /* SDMMC3_D2 */
<STM32_PINMUX('D', 7, ANALOG)>, /* SDMMC3_D3 */
<STM32_PINMUX('G', 15, ANALOG)>, /* SDMMC3_CK */
<STM32_PINMUX('D', 0, ANALOG)>; /* SDMMC3_CMD */
};
};
RTC節(jié)點
AP6236需要使用一個外部輸入的32.768KHz的時鐘源，因此我們需要使能RTC的外部32.768KHz功能
參考文檔：
Documentation/devicetree/bindings/rtc/st,stm32-rtc.txt
內(nèi)核中ST對STM32MP15x系列芯片的設備樹資源了做了定義，可參見：
arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi
stm32mp151中rtc定義如下：
rtc: rtc@5c004000 {
compatible = "st,stm32mp1-rtc";
reg = <0x5c004000 0x400>;
clocks = <&scmi0_clk CK_SCMI0_RTCAPB>,
<&scmi0_clk CK_SCMI0_RTC>;
clock-names = "pclk", "rtc_ck";
interrupts-extended = <&exti 19 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
status = "disabled";
};
上述代碼只對rtc做了基本的初始化，并沒有針對不同的硬件設計做適配，所以需結合硬件補全設備樹節(jié)點信息。
參考stm32mp157c-dk2.dts對于rtc設備節(jié)點的描述，需增加內(nèi)容如下：
rtc {
st,lsco = <RTC_OUT2_RMP>;
pinctrl-0 = <&rtc_out2_rmp_pins_a>;
pinctrl-names = "default";
status = "okay";
};
2.實驗目的
熟悉基于Linux操作系統(tǒng)下的WiFi設備驅(qū)動移植配置過程。
3.實驗平臺
華清遠見開發(fā)環(huán)境，F(xiàn)S-MP1A平臺；
4.實驗步驟
導入交叉編譯工具鏈
linux@ubuntu:$ source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi
由于WiFi部分與藍牙部分共用1路RTC時鐘，有些操作與藍牙要修改的內(nèi)容相同，因此如果之前已經(jīng)做過了藍牙的移植，則這些部分不需要再重復修改。
增加設備樹文件
修改arch/arm/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在文件末尾添加如下內(nèi)容：
&sdmmc3 {
arm,primecell-periphid = <0x10153180>;
pinctrl-names = "default", "opendrain", "sleep";
pinctrl-0 = <&sdmmc3_b4_wifi_pins_a>;
pinctrl-1 = <&sdmmc3_b4_od_wifi_pins_a>;
pinctrl-2 = <&sdmmc3_b4_sleep_wifi_pins_a>;
non-removable;
st,neg-edge;
bus-width = <4>;
vmmc-supply = <&v3v3>;
mmc-pwrseq = <&wifi_pwrseq>;
#address-cells = <1>;
#size-cells = <0>;
keep-power-in-suspend;
status = "okay";
brcmf: bcrmf@1 {
reg = <1>;
compatible = "brcm,bcm4329-fmac";
};
};
添加pwrseq管腳配置
修改arch/arm/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在根節(jié)點末尾下添加如下內(nèi)容：
wifi_pwrseq: wifi-pwrseq {
compatible = "mmc-pwrseq-simple";
reset-gpios = <&gpiod 4 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};
添加功能管腳配置
要添加管腳配置需要有pinctrl節(jié)點，如果之前已經(jīng)做了MIPI LCD移植或者RGB LCD則在arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件下找到pinctrl節(jié)點添加如下配置，如果之前沒有做MIPI LCD移植或者RGB LCD那么需要新建一個pinctrl節(jié)點，然后添加如下配置。
&pinctrl {
... ...
sdmmc3_b4_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-wifi-0 {
pins1 {
pinmux = <STM32_PINMUX('F', 0, AF9)>, /* SDMMC3_D0 */
<STM32_PINMUX('F', 4, AF9)>, /* SDMMC3_D1 */
<STM32_PINMUX('D', 5, AF10)>, /* SDMMC3_D2 */
<STM32_PINMUX('D', 7, AF10)>, /* SDMMC3_D3 */
<STM32_PINMUX('D', 0, AF10)>; /* SDMMC3_CMD */
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins2 {
pinmux = <STM32_PINMUX('G', 15, AF10)>; /* SDMMC3_CK */
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
};
sdmmc3_b4_od_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-od-wifi-0 {
pins1 {
pinmux = <STM32_PINMUX('F', 0, AF9)>, /* SDMMC3_D0 */
<STM32_PINMUX('F', 4, AF9)>, /* SDMMC3_D1 */
<STM32_PINMUX('D', 5, AF10)>, /* SDMMC3_D2 */
<STM32_PINMUX('D', 7, AF10)>; /* SDMMC3_D3 */
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins2 {
pinmux = <STM32_PINMUX('G', 15, AF10)>; /* SDMMC3_CK */
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins3 {
pinmux = <STM32_PINMUX('D', 0, AF10)>; /* SDMMC2_CMD */
slew-rate = <1>;
drive-open-drain;
bias-pull-up;
};
};
sdmmc3_b4_sleep_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-sleep-wifi-0 {
pins {
pinmux = <STM32_PINMUX('F', 0, ANALOG)>, /* SDMMC3_D0 */
<STM32_PINMUX('F', 4, ANALOG)>, /* SDMMC3_D1 */
<STM32_PINMUX('D', 5, ANALOG)>, /* SDMMC3_D2 */
<STM32_PINMUX('D', 7, ANALOG)>, /* SDMMC3_D3 */
<STM32_PINMUX('G', 15, ANALOG)>, /* SDMMC3_CK */
<STM32_PINMUX('D', 0, ANALOG)>; /* SDMMC3_CMD */
};
};
... ...
};
開啟32.768KHz時鐘
如果之前已經(jīng)做過了藍牙的移植，則這部分不需要再重復修改。
修改arch/arm/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件中的rtc節(jié)點添加如下內(nèi)容：
rtc {
st,lsco = <RTC_OUT2_RMP>;
pinctrl-0 = <&rtc_out2_rmp_pins_a>;
pinctrl-names = "default";
status = "okay";
};
其中紅色字體部分為要添加的內(nèi)容。
添加rtc相關頭文件。如果之前已經(jīng)做過了藍牙的移植，則這部分不需要再重復修改。
#include <dt-bindings/rtc/rtc-stm32.h>
修改啟動選項
在系統(tǒng)中加入了sdmmc3的配置選項，導致系統(tǒng)中eMMC的設備號發(fā)生了改變，系統(tǒng)在啟動過程中找不到原來的eMMC設備會導致啟動失敗。我們可以通過修改ubuntu主機中的/tftpboot/pxelinux.cfg/01-00-80-e1-42-60-17文件配置來解決這個問題。
# Generic Distro Configuration file generated by OpenEmbedded
menu title Select the boot mode
MENU BACKGROUND /splash.bmp
TIMEOUT 20
DEFAULT stm32mp157a-fsmp1a-emmc
LABEL stm32mp157a-fsmp1a-emmc
KERNEL /uImage
FDT /stm32mp157a-fsmp1a.dtb
APPEND root=/dev/mmcblk2p4 rootwait rw console=ttySTM0,115200
LABEL stm32mp157a-fsmp1a-mipi050-emmc
KERNEL /uImage
FDT /stm32mp157a-fsmp1a-mipi050.dtb
APPEND root=/dev/mmcblk2p4 rootwait rw console=ttySTM0,115200
LABEL stm32mp157a-fsmp1a-rgb070-emmc
KERNEL /uImage
FDT /stm32mp157a-fsmp1a-rgb070.dtb
APPEND root=/dev/mmcblk2p4 rootwait rw console=ttySTM0,115200
配置內(nèi)核
由于內(nèi)核源碼默認配置以及支持AP62xx，本節(jié)列出主要選項，如下：
linux@ubuntu:$ make menuconfig
Device Drivers --->
<*> Broadcom specific AMBA --->
[*] Support for BCMA in a SoC
[*] ChipCommon-attached serial flash support
[*] BCMA Broadcom GBIT MAC COMMON core driver
[*] BCMA GPIO driver
編譯內(nèi)核及設備樹
linux@ubuntu:$ make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040
重啟測試
將編譯好的設備樹和內(nèi)核鏡像拷貝到/tftpboot目錄下，通過tftp引導內(nèi)核，系統(tǒng)啟動后查看/lib/firmware/brcm目錄下是否包含brcmfmac43430-sdio.bin和brcmfmac43430-sdio.st,stm32mp157a-dk1.txt兩個固件，如果沒有發(fā)現(xiàn)這兩個文件可從【華清遠見-FS-MP1A開發(fā)資料\02-程序源碼\04-Linux系統(tǒng)移植\04-移植相關文件\02-Linux內(nèi)核移植\AP6236固件】下拷貝到/lib/firmware/brcm目錄下。
使用wpa_passphrase工具生成WiFi的配置文件。運行該命令之后需要輸入wifi的連接密碼。
root@fsmp1a:# wpa_passphrase "你的WiFi SSID" > wifi.conf
連接WiFi
root@fsmp1a:# wpa_supplicant -B -c wifi.conf -i wlan0
配置WiFi網(wǎng)絡
root@fsmp1a:# udhcpc -i wlan0
root@fsmp1a:# echo "nameserver 114.114.114.114" > /etc/resolv.conf
root@fsmp1a:# echo "nameserver 8.8.8.8" >> /etc/resolv.conf
root@fsmp1a:# ping -c 4?http://www.baidu.com
硬件平臺：華清遠見FS-MP1A開發(fā)板（STM32MP157）
部分開發(fā)教程下載：加QQ群459754978，群文件里有。
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