STM32MP157 Linux系统移植开发篇19：Linux内核Wi-Fi驱动移植
本文章为《STM32MP157 Linux系统移植开发篇》系列中的一篇，笔者使用的开发平台为华清远见FS-MP1A开发板（STM32MP157开发板）。stm32mp157是ARM双核，2个A7核，1个M4核，A7核上可以跑Linux操作系统，M4核上可以跑FreeRTOS、RT-Thread等实时操作系统，STM32MP157开发板所以既可以学嵌入式linux，也可以学stm32单片机。
针对FS-MP1A开发板，除了Linux系统移植篇外，还包括其他多系列教程，包括Cortex-A7开发篇、Cortex-M4开发篇、扩展板驱动移植篇、Linux应用开发篇、FreeRTOS系统移植篇、Linux驱动开发篇、硬件设计篇、人工智能机器视觉篇、Qt应用编程篇、Qt综合项目实战篇等。欢迎关注，更多stm32mp157开发教程及视频，可加技术交流Q群459754978，感谢关注。
关于FS-MP1A开发板：
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1.实验原理
FS-MP1A开发板蓝牙采用AP6236，WIFI蓝牙二合一芯片。WiFi部分通过SDIO接口与SoC进行数据交互。
在FS-MP1A开发板上sdmmc1用于连接sdcard，sdmmc2用于连接eMMC，sdmmc3则用于连接我们这里所用到的AP6236的WiFi接口。
sdmmc3的设备树配置可参考stm32mp157c-dk2.dts中的相关配置，需要重新调整sdmmc3所使用的管脚，AP_CK32KO管脚配置和BT_WIFI_RST管脚配置。
查看原理图得出AP6236数据管脚与STM32MP157A的管脚对应关系如下：
| 原理图网络编号 | 对应管脚 | 管脚功能 | 管脚功能码 |
| SD3_DATA0 | PF0 | SDMMC3_D0 | AF9 |
| SD3_DATA1 | PF4 | SDMMC3_D1 | AF9 |
| SD3_DATA2 | PD5 | SDMMC3_D2 | AF10 |
| SD3_DATA3 | PD7 | SDMMC3_D3 | AF10 |
| SD3_CMD | PD0 | SDMMC3_CMD | AF10 |
| SD3_CLK | PG15 | SDMMC3_CK | AF10 |
| WL_REG_ON | PD4 | IO | ANALOG |
| AP_CK32KO | PI8 | RTC_OUT2 | ANALOG |
- WiFi设备树节点
参考文档：
Documentation/devicetree/bindings/net/wireless/brcm,bcm43xx-fmac.txt
Documentation/devicetree/bindings/mmc/mmc.txt
内核中ST对STM32MP15x系列芯片的设备树资源了做了定义，可参见：
arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi
stm32mp151中sdmmc3定义如下：
sdmmc3: sdmmc@48004000 {
compatible = "arm,pl18x", "arm,primecell";
arm,primecell-periphid = <0x00253180>;
reg = <0x48004000 0x400>, <0x48005000 0x400>;
interrupts =
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";
};
上述代码只对sdmmc3做了基本的初始化，并没有针对不同的硬件设计做适配，所以需结合硬件补全设备树节点信息。
参考文档或stm32mp157c-dk2.dts对于sdmmc2设备节点的描述，增加sdmmc3内容如下：
&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";
};
};
这里用到了一个mmc-pwrseq管脚用于控制AP6236的电源，可以stm32mp157c-dk2.dts对于wifi_pwrseq设备节点的描述，增加wifi_pwrseq内容如下：
wifi_pwrseq: wifi-pwrseq {
compatible = "mmc-pwrseq-simple";
reset-gpios = <&gpiod 4 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};
stm32mp15-pinctrl.dtsi对于sdmmc3的描述与FS-MP1A所使用管脚不一致，所以无法直接使用，需参考其增加如下内容：
sdmmc3_b4_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-wifi-0 {
pins1 {
pinmux =
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins2 {
pinmux =
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
};
sdmmc3_b4_od_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-od-wifi-0 {
pins1 {
pinmux =
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins2 {
pinmux =
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins3 {
pinmux =
slew-rate = <1>;
drive-open-drain;
bias-pull-up;
};
};
sdmmc3_b4_sleep_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-sleep-wifi-0 {
pins {
pinmux =
};
};
- RTC节点
AP6236需要使用一个外部输入的32.768KHz的时钟源，因此我们需要使能RTC的外部32.768KHz功能
参考文档：
Documentation/devicetree/bindings/rtc/st,stm32-rtc.txt
内核中ST对STM32MP15x系列芯片的设备树资源了做了定义，可参见：
arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi
stm32mp151中rtc定义如下：
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";
};
上述代码只对rtc做了基本的初始化，并没有针对不同的硬件设计做适配，所以需结合硬件补全设备树节点信息。
参考stm32mp157c-dk2.dts对于rtc设备节点的描述，需增加内容如下：
rtc {
st,lsco =
pinctrl-0 = <&rtc_out2_rmp_pins_a>;
pinctrl-names = "default";
status = "okay";
};
2.实验目的
熟悉基于Linux操作系统下的WiFi设备驱动移植配置过程。
3.实验平台
华清远见开发环境，FS-MP1A平台；
4.实验步骤
- 导入交叉编译工具链
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部分与蓝牙部分共用1路RTC时钟，有些操作与蓝牙要修改的内容相同，因此如果之前已经做过了蓝牙的移植，则这些部分不需要再重复修改。
- 增加设备树文件
修改arch/arm/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在文件末尾添加如下内容：
&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管脚配置
修改arch/arm/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在根节点末尾下添加如下内容：
wifi_pwrseq: wifi-pwrseq {
compatible = "mmc-pwrseq-simple";
reset-gpios = <&gpiod 4 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};
- 添加功能管脚配置
要添加管脚配置需要有pinctrl节点，如果之前已经做了MIPI LCD移植或者RGB LCD则在arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件下找到pinctrl节点添加如下配置，如果之前没有做MIPI LCD移植或者RGB LCD那么需要新建一个pinctrl节点，然后添加如下配置。
&pinctrl {
... ...
sdmmc3_b4_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-wifi-0 {
pins1 {
pinmux =
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins2 {
pinmux =
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
};
sdmmc3_b4_od_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-od-wifi-0 {
pins1 {
pinmux =
slew-rate = <1>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins2 {
pinmux =
slew-rate = <2>;
drive-push-pull;
bias-pull-up;
};
pins3 {
pinmux =
slew-rate = <1>;
drive-open-drain;
bias-pull-up;
};
};
sdmmc3_b4_sleep_wifi_pins_a: sdmmc3-b4-sleep-wifi-0 {
pins {
pinmux =
};
};
... ...
};
- 开启32.768KHz时钟
如果之前已经做过了蓝牙的移植，则这部分不需要再重复修改。
修改arch/arm/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件中的rtc节点添加如下内容：
rtc {
st,lsco =
pinctrl-0 = <&rtc_out2_rmp_pins_a>;
pinctrl-names = "default";
status = "okay";
};
其中红色字体部分为要添加的内容。
添加rtc相关头文件。如果之前已经做过了蓝牙的移植，则这部分不需要再重复修改。
#include
- 修改启动选项
在系统中加入了sdmmc3的配置选项，导致系统中eMMC的设备号发生了改变，系统在启动过程中找不到原来的eMMC设备会导致启动失败。我们可以通过修改ubuntu主机中的/tftpboot/pxelinux.cfg/01-00-80-e1-42-60-17文件配置来解决这个问题。
# 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
- 配置内核
由于内核源码默认配置以及支持AP62xx，本节列出主要选项，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
- 编译内核及设备树
linux@ubuntu:$ make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040
- 重启测试
将编译好的设备树和内核镜像拷贝到/tftpboot目录下，通过tftp引导内核，系统启动后查看/lib/firmware/brcm目录下是否包含brcmfmac43430-sdio.bin和brcmfmac43430-sdio.st,stm32mp157a-dk1.txt两个固件，如果没有发现这两个文件可从【华清远见-FS-MP1A开发资料\02-程序源码\04-Linux系统移植\04-移植相关文件\02-Linux内核移植\AP6236固件】下拷贝到/lib/firmware/brcm目录下。
使用wpa_passphrase工具生成WiFi的配置文件。运行该命令之后需要输入wifi的连接密码。
root@fsmp1a:# wpa_passphrase "你的WiFi SSID" > wifi.conf
连接WiFi
root@fsmp1a:# wpa_supplicant -B -c wifi.conf -i wlan0
配置WiFi网络
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
硬件平台：华清远见FS-MP1A开发板（STM32MP157）
部分开发教程下载：加QQ群459754978，群文件里有。
部分视频课程收看：华清远见研发中心的个人空间_哔哩哔哩_Bilibili
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