基于I.MX6UL平台的WIFI模块AP6214A驱动移植

只看该作者 · 2021-5-21 15:36

IoT-6ULX简要介绍： IoT-6ULX，主要面向Internet Of Things应用，该产品集成了 ARM Cortex-A7 900Hz(MAX) NXP I.MX6UL/L 处理器，并板载AP6214 WIFI模块+BT4.2，稳定运行Linux 4.14和YACTO。IoT-6ULX提供了3.3V I/O接口，可提供宽温的工业组件，运行于条件恶劣的工业现场！
产品特性

l 采用NXP公司Cortex-A7 I.MX6UL/L处理器，运行最高速度为900MHZ,低功耗；

l 支持128M-1G BYTES DDR3 SDRAM；

l 支持SLC NAND(256M-1G BYTES)或QSPI NOR FLASH可启动；

l 最多可支持一路百兆以太网+AP6214 WIFI+BT 4.2；

l 支持两路高速USB OTG,可接口4G/WIFI模块;

l 支持最多4路串口，双路CAN BUS；

l 支持DS1338高精度时钟,带电池备份

l 支持分辨率最高的1366*768显示接口;

l 邮票孔式核心模块,性价比高，low Price，稳定性好;

l 稳定的操作系统的支持，可预装LINUX 4.14.78/Yacto，欢迎客户定制

超小体积，尺寸为:39X39X1.0MM

主控CPU功能框图:

i.MX6UL/L核心模块产品:

i.MX6UL/L核心模块尺寸:

i.MX6UL/L核心模块引脚定义:

产品参数：

	FUNCTION	IoT-6ULX
主要参数	主控制器	NXP[size=10.5000pt] I.MX6UL/L[size=10.5000pt]，Cortex-A7[size=10.5000pt]，528MHZ/800MHZ (900MHZ Max)
	内存	256MB DDR[size=10.5000pt]3[size=10.5000pt](Up to 1GB [size=10.5000pt])
	闪存	SLC NAND [size=10.5000pt](Up to 1GB) /QSPI NOR FLASH(Up to 64MB)
	图形显示	内置24位 LCD控制器[size=10.5000pt]
	时钟	内置
	看门狗	[size=10.5000pt]有
	电源管理	MP2112/RT9013
	复位	支持软件和硬件复位 (直接写寄存器[size=10.5000pt])
I/O	串口	串口8个，LVTTL电平(双网络复用其中3个串口)
	以太网	1 MAC
	USB 2.0 OTG	2个，高速
	SD/MMC卡	2个,MMC 4.5/SD 3.0/SDIO标准
	WIFI	AP6214,SD/MMC接口扩展
	触摸屏	CPU内置,支持4线,
	系统总线	[size=10.5000pt]无
	IIC接口	[size=10.5000pt]2

评估板(工控板)实物图:

前言

由于linux内核中使用brcmfmac驱动针对于AP6214稳定性不佳，经常无法连接NETGEAR R6220路由，且通信速度未能接近WiFi模块的标称值，故移植bcmdhd驱动。

下文简要介绍基于盈鹏飞嵌入式的IoT-6ULX/EVB-6ULx平台、i.MX Linux-4.14.98内核，如何集成bcmdhd驱动、并测试无线网络通信的过程。

1 IoT-6ULX中CPU与AP6214的硬件连接

2 驱动移植

bcmdhd驱动是Dongle Host Driver (DHD) 是一个可执行的模块，它基于SDIO总线之上提供了通信主机与Ampak （WiFi）模块之间的协议栈封装。DHD架构如图1-1所示：

驱动移植除了处理驱动代码，还要设定固件与NVRAM文件的存储路径。驱动加载时从指定的路径读取固件与NVRAM，当不能正常读取时，会导致WiFi模块不正常通信。

2.1 内核驱动

与集成其他的Linux驱动类似，bcmdhd驱动添加到Linux内核中，需要修改Kconfig与Makefile文件。步骤如下：

1、使能CFG80211以及移除BRCMFMAC驱动配置项

CONFIG_CFG80211=y

# CONFIG_BRCMFMACis not set

2、驱动配置

解压bcmdhd驱动代码bcmdhd.1.579.77.41.x.7z到drivers/net/wireless/目录，并重命名为bcmdhd（删除版本信息，为了缩短路径）。作如下修改：

① 在drivers/net/wireless/Kconfig中添加：

source "drivers/net/wireless/bcmdhd/Kconfig"

② 在drivers/net/wireless/Makefile中添加：

obj-$(CONFIG_BCMDHD) += bcmdhd/

3、配置dts与修改代码

① 配置dts

添加WiFi上电regulator，GPIO为WL_REG_ON。

cd-post属性检测不可插拔主机设备以及让客户启动已经就绪的端驱动程序。调试过程中，因为少了该属性，WiFi设备不能正常枚举。此外，还需注意添加wifi-host 属性，用于BCM WiFi设备卡检测。

② 修改代码

从dts中可以看出，使用了外部中断，因此需在drivers/net/wireless/bcmdhd/Makefile打开：

CONFIG_BCMDHD_OOB := y

EVB-6ULx板载的AP6214A模块为SDIO接口，因此需在drivers/net/wireless/bcmdhd/Makefile打开：

CONFIG_BCMDHD_SDIO := y

WL_REG_ON与WL_HOST_WAKE使用dts配置，而不是hardcode，因此需在drivers/net/wireless/bcmdhd/Makefile打开：

CONFIG_BCMDHD_DTS := y

在drivers/net/wireless/bcmdhd/Kconfig中修改固件与NVRAM文件的存储路径：

default "/lib/firmware/brcm/fw_bcmdhd.bin"

default "/lib/firmware/brcm/nvram.txt"

在drivers/net/wireless/bcmdhd/dhd_gpio.c中添加上电控制：

注：① 以上的打开是指，将Makefile中注释符号#删除；

② 固件与NVRAM的路径、文件名可随意指定。

4、配置WiFi驱动

选择Broadcom FullMAC wireless cards support，如图2-1所示：

注：可将CONFIG_BCMDHD=y或CONFIG_BCMDHD=m添加到内核配置文件中（EVB-6ULx 的为evb6ulx_defconfig），使之包含bcmdhd驱动。

2.2 固件

以2.1节的固件与NVRAM文件的存储路径为例，说明在buildroot与yocto下打包固件到rootfs方法。

· buildroot：

在BR2_ROOTFS_OVERLAY变量所指定的目录中新建子目录：/ lib/firmware/brcm/，然后复制固件以及NVRAM文件到改目录，然后重编译buildroot，新生成的rootfs中将包含固件与NVRAM。

· yocto

在sources/meta-embfly/recipes-connectivity/中新建recipe，编译该recipe，然后重新生成rootfs即可包含固件与NVRAM。有关代码参考EVB-6ULx yocto BSP。

3 网络通信测试

WiFi网络通信测试内容包括：连通性测试与带宽测试。前者旨在验证WiFi的功能，后者更多地关注性能。

3.1 连通性测试

1、连接AP（access point）

root@embfly ~# wpa_supplicant -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant.conf -B

假设以将连接AP的配置写入/ect/wpa_supplicant.conf文件，举例如下：

连接AP的过程内核会枚举设备、加载固件等操作，调试信息中看到ssid、加密方式则表明连接成功，入图3-1：

注：亦可通过iwconfig指令查看WiFi连接信息。

2、获取IP

root@embfly ~# udhcpc -i wlan0

执行udhcpc，从路由获取一个动态IP，如图3-2：

4、连通性测试

root@embfly ~# ping 192.168.0.1 -I wlan0 -c 5

ping指令测试网络联通性，如图3-3所示：

3.2 带宽测试

在完成连接AP与成功获取IP的基础上，测试WiFi的带宽。

1、开启iperf3服务器

[daniel@localhost ~]$ iperf3 -s -p 1472

2、带宽测试

执行iperf3测试前，为免受干扰，先将无关的网络设备关闭，只保留要测试的设备。例如，需要测试wlan0，先将eth0关闭。

root@embfly ~# ifconfig eth0 down

root@embfly ~# iperf3 -c 192.168.0.114 -p 1472 -t 10 -4

测试TCP带宽、端口为1472、时长10s、IPv4标准，如图3-4所示：

基于I.MX6UL平台的WIFI模块AP6214A驱动移植

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