【Linux】移植USB、CH340驱动到arm板，并作测试

linux-arm开发板在引出USB接口的时候，可外接U盘、键鼠等USB设备。同时，单片机开发中常用CH340芯片进行TTL转USB从而连接windows下的COM口，那么linux-arm开发板如何也能像电脑一样，插入TTL转USB模块后通过USB与TTL电平通讯呢？
回答这个问题的关键就是驱动，首先linux-arm开发板要有usbserial驱动，再次要安装ch340针对linux系统的专有驱动。一般PC机的Ubuntu系统内核中已经默认加载了usbserial、ch34x这两个驱动，从而插上TTL转USB模块就可以用minicom之类的软件进行串口通信，插入TTL转USB模块后，在Ubuntu中lsmod查看已载入的驱动，如下所示，此时已经可以直接写程序或者利用minicom进行串口通信了。

可惜的是，在我的linux-arm开发板上，并没有这两个驱动中的任何一个=_=。如此一来，只能再次“被迫学习”了，而且为了更好的学习下驱动移植，这次还特意走了一下弯路。

一、安装usbserial驱动

开发板中之所以没有这个驱动，是因为在编译内核时没有选择它。解决这个问题有两个方法——1、重新编译内核，然后烧写到开发板中；2、通过内核裁剪单独编译该驱动，生成.ko文件后自己动态加载。显然，我为了获取usbserial这一个驱动，没有必要重新编译、烧写内核，方法2是最佳的选择。

1.获得usbserial驱动

在Ubuntu中进入开发板的内核源码目录，执行make menuconfig进行内核配置。选择Device Drivers按回车进入。

然后选择USB support按回车进入

然后选择USB Serial Converter support，按空格修改编译标志，*标识意为编译到内核，M标识以为该功能作为内核模块编译。这里我们选择M，这样将生成ko驱动以便于我们后期移植、加载。然后按回车进入。

选择USB Generic Serial Driver，这个是一切USB转串口的前提，所以必须选择。然而在此处，我们可以看到红框处已经支持了CH341芯片，我们选择后将直接生成ch34x.ko驱动。然而为了学习通过源码生成驱动，这里我们忍痛不选。

选择完成后进行save，然后退出内核配置界面，到内核源码界面下进行make modules编译在内核配置中标志为M的驱动。

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-himix200-linux- modules -j 20

ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-himix200-linux-是指明要针对ARM系统进行交叉编译。运行命令后可以看到usbserial.ko驱动已经在对应目录生成了。

2.加载usbserial驱动

到内核目录下的drivers/usb/serial/下将usbserial.ko文件复制到开发板中，然后执行insmod usbserial.ko，lsmod可以看到驱动被成功加载。若提示权限不够，可先进行chmod 777 usbserial.ko试一下。

二、安装ch340驱动

前边说了，其实我的4.9.37版本的linux内核中已经支持ch340编译了。然而既然沁恒微官网给出了ch340的源码，说明存在需要手动编译驱动的可能，比如较老版本的内核，比如驱动制作出重大更新等等。

1.获得ch340驱动源码

直接去官网下载之http://www.wch.cn/download/CH341SER_LINUX_ZIP.html，解压后是如下三个文件。

2.编译ch340驱动源码，生成ko驱动

这里要注意，我们编译的ko驱动是针对我们开发板的，这就使得在编译时要用与开发板中一致的内核进行编译，同时编译选项要使用针对arm体系的交叉编译。
我们打开Makefile文件，可以看到内核路径KERNELDIR被配置为当前PC机中Ubuntu的内核路径，这显然不行。我们需要将其设置为开发板内核源码的路径。

KERNELDIR := /home/wy/Hi3516/rp-hi3516dv300-busybox/osdrv/opensource/kernel/linux-4.9.y-smp

然后使用交叉编译make之

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-himix200-linux-

编译完成后，在当前目录下就生成我们所需的ch34x.ko文件了

3.加载ch340驱动

复制到开发板后insmod ch34x.ko，加载后lsmod查看发现驱动载入成功。

同时插入USB转串口模块后，在开发板/dev下也弹出了ttyUSB0设备，这个设备就是插入的USB转串口模块。

三、编写程序验证驱动能否正常使用

既然在/dev目录下生成了ttyUSB0，之后的操作就显而易见了——还是open、close、read、write、ictol那一套。我们编写一个简单的程序，验证一下。如下所示，默认波特率为9600，每隔一秒向USB转串口模块发送一句"this is a Linux USB dev test!"

#include 
#include 
#include 

int main()
{

    int fd  = open("/dev/ttyUSB0",O_RDWR);
    char *buf = "this is a Linux USB dev test!";

    printf("fd=%d\n",fd);

    while(1)
    {
        write(fd,buf,strlen(buf));
        usleep(1000000);
    }
}

将程序编译并放入开发板中，将USB转串口模块通过tx、rx、gnd三根线练到另一个连在windows下的USB转串口模块中，运行测试程序。发现两模块的tx、rx灯正常闪烁，说明有数据收发，在windows下打开串口助手，接收正常。