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[ARM入门]

基于TI AM5728 + Artix-7 FPGA开发板(DSP+ARM) 5G通信测试手册

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前 言本文主要基于我司TL5728F-EVM评估板 + 移远RM500Q 5G模块演示5G网络的功能。
本指导文档适用开发环境:
Windows开发环境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
Linux开发环境:Ubuntu14.04.3 64bit
虚拟机:VMware15.1.0
U-Boot:U-Boot-2017.01
Kernel:Linux-4.9.65、Linux-RT-4.9.65
Linux Processor SDK:ti-processor-sdk-linux-rt-am57xx-evm-04.03.00.05
硬件设备:5G模块(移远RM500Q)、SIM卡(5G电信)
创龙科技TL5728F-EVM是一款基于TI Sitara系列AM5728(双核ARM Cortex-A15 +浮点双核DSP C66x) + Xilinx Artix-7 FPGA处理器设计的高端异构多核评估板,由核心板与评估底板组成。AM5728与Artix-7在核心板内部通过GPMC、I2C通信总线连接,在评估底板通过PCIe通信总线连接


核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证,稳定可靠,可满足各种工业应用环境。评估板接口资源丰富,引出双路千兆网口、双路SFP光口、USB 3.0、CAN、RS485、SATA、HDMI、GPMC、FMC等接口,方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。典型应用领域:运动控制、测试测量、机器视觉、智能电力、视频追踪、定位导航。
案例功能本案例位于产品资料“4-软件资料\Demo\tl-linux-application\module-demos\”目录下,目录结构如下表:
表 1
目录
描述
bin
存放程序可执行文件
driver
存放驱动文件和驱动源码
src
存放程序源码
tool
存放Python脚本工具
案例包含4个测试程序和1个Python脚本,分别实现如下功能:
  • quectel-CM:实现网络功能。移远官方提供的自动拨号上网程序,通过对GobiNet驱动生成的"/dev/qcqmiX"设备节点进行操作,能自动设置网络连接参数、获取IP和DNS等,如需持续使用上网功能,需保持该程序在后台运行。
  • rm500q_phone_call:实现语音通话功能。
  • rm500q_send_sms:实现发送短信功能。
  • rm500q_get_location:实现获取经纬度功能。
  • speedtest.py:基于Python开发的脚本程序,利用了speedtest.net的服务来测量出上下行的宽带,并根据机房离测速服务器的物理距离来列出测速服务器。亦可针对某一服务器进行测速,同时生成一个URL用于分享测速结果。
案例测试请将5G模块(移远RM500Q)上的天线接口ANT0、ANT1和ANT3连接5G天线,ANT2_GNSSL连接GPS天线,将5G模块安装至M.2转USB转接板。评估板不接网线,使用USB转Type-C数据线连接评估板的USB1 DRD 3.0接口和M.2转USB转接板的USB Type-C接口。



图 1







图 2 5G(移远RM500Q)模块



使用前请在5G模块中插入可正常使用的SIM卡,确保5G天线和GPS天线(GPS字样面朝上)已正常安装,然后将GPS天线放置在开阔场合(室内测试GPS功能可能会导致经纬度获取失败)。
将本案例bin目录下的程序可执行文件、"driver/image/"目录下的驱动镜像文件、tool目录下的脚本拷贝至评估板文件系统。在驱动镜像文件所在目录下,执行如下命令进行驱动加载,加载完后将会生成usbX网络设备节点,以及"/dev/qcqmiX"设备节点。
Target# modprobe usbnet
Target# insmod GobiNet.ko



图 3



执行如下命令关闭其它网络设备节点,查询生成的usbX网络设备节点。
Target# ifconfig eth0 down
Target# ifconfig eth1 down
Target# ifconfig



图 4



网络功能测试执行如下命令,运行移远官方提供的上网拨号程序,并在后台运行。
Target# ./quectel-CM &



图 5



网络功能测试拨号成功后,执行如下命令测试网络通信功能。
Target# ping www.baidu.com

图 6



如需要退出上网功能,请执行如下命令。
Target# killall quectel-CM



图 7



网络带宽性能测试保证上网拨号程序在后台运行情况下,通过speedtest.py脚本进行测试。脚本使用方法说明:
  • 测试下载与上传速度,不需要带参数,执行命令:./speedtest.py
  • 测试上传与下载的速度(以字节计算),执行命令:./speedtest.py --bytes
  • 仅需要Ping,获取上传和下载的结果,执行命令:./speedtest.py --simple
  • 列出speedtest.net所有的服务器距离主机的物理距离,单位是千米(km),执行命令:./speedtest.py --list
  • 对指定的服务器进行测速(使用"./speedtest.py --list"命令获取服务器ID),执行命令:./speedtest.py --server [server ID]
5G模式测试速率
在脚本所在目录下,执行如下命令,进行测试。
Target# ./speedtest.py



图 8



由上图可知,下行速率为118.77Mbit/s,上行速率为91.23Mbit/s,实时性Ping为25.236ms。
备注:5G信号带宽和信号覆盖地点有关,测试数据仅供参考。
4G模式测试速率
将5G模块仅保留任意1根5G天线连接,即为4G模式,本次测试时仅保留ANT0天线。在脚本所在目录下,执行如下命令,进行测试。
Target# ./speedtest.py



图 9



由上图可知,下行速率为57.78Mbit/s,上行速率为40.85Mbit/s,实时性Ping为106.935ms。
如在使用speedtest.py脚本出现"ERROR: <urlopen error [SSL: CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed (_ssl.c:590)>"错误,请在脚本中添加如下内容:
import ssl
ssl._create_default_https_context = ssl._create_unverified_context
短信功能测试测试命令:./rm500q_send_sms <device> <phonenumber> <text>
命令说明:<device>为设备节点,以"ls /dev/ttyUSB*"命令查看结果为准,重启评估板后可能会变化。<phonenumber>为发送短信目标手机号。<text>为短信发送内容,短信内容字符之间不可有空格,否则会提示错误。
程序说明:设置短信发送模式,并发送短信内容。
进入评估板文件系统,在rm500q_send_sms文件所在路径下执行如下命令测试短信功能是否正常。
Target# ./rm500q_send_sms /dev/ttyUSB2 131******** www.tronlong.com



图 10





图 11



语音通话功能测试测试命令:./rm500q_phone_call <device> <phonenumber>
命令说明:<device>为设备节点,以"ls /dev/ttyUSB*"命令查看结果为准,重启评估板后可能会变化。<phonenumber>为拨打目标手机号。
程序说明:测试语音通话功能。
进入评估板文件系统,在rm500q_phone_call文件所在路径下执行如下命令测试语音通话功能是否正常。
Target# ./rm500q_phone_call /dev/ttyUSB2 131********



图 12





图 13



获取经纬度功能测试测试命令:./rm500q_get_location <device> <timeout>
命令说明:<device>为设备节点,以"ls /dev/ttyUSB*"命令查看结果为准,重启评估板后可能会变化。<timeout>为等待返回经纬度信息的时间(单位为秒)。
程序说明:通过GPS天线获取经纬度信息,并打印结果。
进入评估板文件系统,在rm500q_get_location文件所在路径下执行如下命令测试GPS定位功能是否正常。
Target# ./rm500q_get_location /dev/ttyUSB2 1



图 14



如下图,若出现经纬度信息获取失败、超时,请检查天线是否接好,并确保处于室外开阔场地进行测试。



图 15



案例编译驱动编译将案例driver目录下的驱动源码GobiNet拷贝至Ubuntu工作目录下,执行如下命令指定交叉编译工具并进行编译。
Host# export PATH=/home/tronlong/ti-processor-sdk-linux-rt-am57xx-evm-04.03.00.05/linux-devkit/sysroots/x86_64-arago-linux/usr/bin:$PATH
Host# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- KDIR=/home/tronlong/AM57x/Kernel/Linux-4.9.65
备注:"/home/tronlong/AM57x/Kernel/Linux-4.9.65"为Linux内核源码路径,且需先进行内核编译。



图 16



编译完成,在当前目录生成驱动程序GobiNet.ko。
程序编译将案例目录下src程序源码拷贝至Ubuntu工作目录下,执行如下命令加载SDK环境并进行编译。
Host# source /home/tronlong/ti-processor-sdk-linux-rt-am57xx-evm-04.03.00.05/linux-devkit/environment-setup
Host# make



图 17



编译完成,在当前目录生成测试程序可执行文件。
关键代码说明rm500q_send_sms.c打开并设置串口。



图 18



设置文本模式。



图 19



发送短信。

图 20



rm500q_phone_call.c打开并初始化串口。

图 21

发送语音通话命令。

图 22

rm500q_get_location.c打开并设置串口。



图 23



查询GPS功能是否开启。

图 24

开启GPS功能。



图 25



如果GPS功能已开启,先关闭GPS以清除定位数据,再开启GPS。



图 26



获取经纬度信息并打印。

图 27



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