小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

淡墨青雲 發表於 2021-10-16
Linux

本文章基於 WhyCan Forum(哇酷開發者社群)

https://whycan.com/t_4149.html
https://whycan.com/t_5870.html
整理而成。

為了尊重原作者和其他貢獻者,所以該篇涉及到的部分程式碼和資料只提供原貼資源連結。

前言

前幾次我們一起完成了那個小小開發板的設計,並且成功執行自己移植的Linux系統,但是,那個小板並沒有什麼用,接下來這幾篇我們一起來做點有意思的事情吧。

首先改變一下電路設計,隨著小板的完成,我需要新增各種功能,但是因為每種功能設計的時候都心裡沒底,需要做專門的驗證板來進行實驗,那我就不得不將soc以及電源相關的容阻器件進行重新焊接,不但費時費力,還容易造成相關元件損壞(別問我怎麼知道的)。所以這裡依然借(bai)鑑(piao)大佬們的思路,分為核心板和底板兩部分。

核心板主要承載soc以及核心供電相關的一些元件,通過M.2介面引出除了TV部分codec之外的大部分引腳,原理圖如下:

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

核心板的pcb使用4層設計,尺寸大概是2.2mm*4mm,效果圖如下:

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡 小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

為啥起名叫SnailCard的呢,因為這個板子用的核心確實很慢就像蝸牛一樣,還因為我們家那個小祖宗喜歡蝸牛^_^

底板的原理圖如下

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

 

 底板使用兩層設計,我們看到底板的資源十分豐富,除了本篇講的ESP-12F(esp8266的模組)無線網路卡,還有TFT螢幕、使用FE8.1擴充套件的usb介面、音訊介面等,後續的文章會以此進行說明,另外供電與串列埠部分改為了Type-C 口,與時俱進嘛。

效果如如下:

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

 需要注意的是,ESP12-F的鐵皮外殼和裡面的Flash晶片我們到時候會去掉,這裡的WIFI天線部分處理並不符合要求,所以訊號會有影響。

實物如下:

 小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

 核心板、底板硬體資料下載:

https://files.cnblogs.com/files/twzy/SnailCard%E7%A1%AC%E4%BB%B6.zip

需要注意一下:

1. 核心板中各兩個json檔案分別對應原理圖和pcb圖,底板因為原來的PCB圖改動過,所以只給出了原理圖;
2. zip檔案為最終生成的Gerber檔案,該檔案可以直接提供給廠家生產pcb;
3. 核心板打樣一定選擇厚度為0.8mm

測試映象檔案:

連結:https://pan.baidu.com/s/1qTTgBndBvmssCdeqXHI3Pg
提取碼:fw52

 現在嘉立創、捷配等一系列PCB廠商都開啟了免費打樣並且包郵的活動,所以還在等什麼。

1. 硬體設計

1.1 接線表

F1C200SESP8266ExESP-12F
SPI-MOSI SDIO_CMD(GPIO 11) ESP_CS
SPI-MISO SDIO_DATA_0(GPIO 7) ESP_MISO
SPI-CS SDIO_DATA_3(GPIO 10) ESP_GPIO10
WIFI_INT(PE8) SDIO_DATA_1(GPIO 8) ESP_MOSI
SPI-CLK SDIO_CLK(GPIO 6) ESP_CLK
WIFI_RESET(PE7) CHOP_PU ESP_EN(RST)

1. 如果是用是Exp8266晶片,請參考第一列和第二列,使用ESP-12F模組請參考第一列和第三例
2. 如果使用ESP-12F模組,請務必去掉模組中的Flash晶片

1.2 電位

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

該圖來源於驅動參考文件,另外不同於nodeMCU模組,這裡的GPIO15 需要拉高,GPIO2需要拉低

1.3 個人接線圖

F1c100s/F1c200s 引腳圖(注意此圖中元件為自制的核心板,所以引腳標號與原始標號不一致,使用對應元件名稱即可。)
SOC引腳
小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

核心板引腳
小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

使用SPI0作為通訊介面
使用PE7引腳作為復位引腳
使用PE8引腳作為中斷引腳

ESP12-F引腳
小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

這裡使用ESP-12F 重置使用使能引腳(EN)來控制(官網推薦)。

這是其中某次的成品圖(後來這部分無論核心板還底板都有過調整,但是軟體部分都是一樣的)
小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

2. 驅動配置

esp8089-spi的驅動程式碼地址
https://github.com/notabucketofspam/ESP8089-SPI/

如果無法現在可以通過這個網址下載:

https://whycan.cn/files/members/3907/ESP8089-SPI_20200509.7z

【注意:這部分程式碼是編譯成獨立的驅動檔案,手動載入才能執行,如果想直接整合在核心可以直接下載 3節的程式碼】

專案說明文件中說,可以使用ESP8266或者ESP8089都是可以的。只不過ESP8266需要把SPI flash拆掉

2.1 編譯配置

接下來修改驅動專案的KBUILD,指向 Linux-5.7.1核心原始碼目錄。

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

2.2 處理核心不支援警告

使用

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

編譯驅動時候出現這個警告需要處理一下命令進行編譯,得來如下結果:

#make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

*** WARNING: This kernel lacks wireless extensions.
Wireless drivers will not work properly.


make -C /home/twzy/linuxCard/kernel/linux-5.7.1/ M=/home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI
make[1]: 進入目錄“/home/twzy/linuxCard/kernel/linux-5.7.1”
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/spi_sif_esp.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_main.o
In file included from ./include/linux/mm_types.h:12:0,
                 from ./include/linux/mmzone.h:21,
                 from ./include/linux/gfp.h:6,
                 from ./include/linux/slab.h:15,
                 from ./include/linux/crypto.h:19,
                 from ./include/crypto/hash.h:11,
                 from ./include/linux/uio.h:10,
                 from ./include/linux/socket.h:8,
                 from ./include/linux/compat.h:15,
                 from ./include/linux/ethtool.h:17,
                 from ./include/linux/netdevice.h:37,
                 from /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_main.c:17:
/home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_main.c: 在函式‘esp_pub_init_all’中:
./include/linux/completion.h:54:2: 警告: ISO C90 不允許混合使用宣告和程式碼 [-Wdeclaration-after-statement]

先分析一下這部分警告資訊

*** WARNING: This kernel lacks wireless extensions.
Wireless drivers will not work properly.

那麼我們就去搜一下。進行分析。
檢視esp8089-spi的Makefile,發現這麼一句話,

config_check:
    @if [ -z "$(CONFIG_WIRELESS_EXT)$(CONFIG_NET_RADIO)" ]; then \
        echo; echo; \
        echo "*** WARNING: This kernel lacks wireless extensions."; \
        echo "Wireless drivers will not work properly."; \
        echo; echo; \
    fi

在核心目錄使用

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

然後按下/鍵,進行搜尋CONFIG_WIRELESS_EXT
找到

Symbol: WIRELESS_EXT [=n ]
 │ Type  : bool 
 │   Defined at net/wireless/Kconfig:2 
 │   Depends on: NET [=y] && WIRELESS [=y]

然後在kernel/net/wireless/Kconfig中找WIRELESS_EXT

config WIRELESS_EXT
    bool

更改為

config WIRELESS_EXT
    def_bool y

再次編譯:

$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-
make -C /home/twzy/DVPM_linux-5.2/linux-nano-5.2-tf M=/home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI
make[1]: Entering directory '/home/twzy/DVPM_linux-5.2/linux-nano-5.2-tf'
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_debug.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/sdio_sif_esp.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/spi_sif_esp.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_io.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_file.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_main.o
In file included from ./include/linux/mm_types.h:12:0,
                 from ./include/linux/mmzone.h:21,
                 from ./include/linux/gfp.h:6,
                 from ./include/linux/slab.h:15,
                 from ./include/linux/crypto.h:19,
                 from ./include/crypto/hash.h:11,
                 from ./include/linux/uio.h:10,
                 from ./include/linux/socket.h:8,
                 from ./include/linux/compat.h:15,
                 from ./include/linux/ethtool.h:17,
                 from ./include/linux/netdevice.h:37,
                 from /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_main.c:17:
/home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_main.c: In function ‘esp_pub_init_all’:
./include/linux/completion.h:54:2: warning: ISO C90 forbids mixed declarations and code [-Wdeclaration-after-statement]
  struct completion work = COMPLETION_INITIALIZER(work)
  ^
./include/linux/completion.h:74:43: note: in expansion of macro ‘DECLARE_COMPLETION’
 # define DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(work) DECLARE_COMPLETION(work)
                                           ^~~~~~~~~~~~~~~~~~
/home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_main.c:81:2: note: in expansion of macro ‘DECLARE_COMPLETION_ONSTACK’
  DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(complete);
  ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
In file included from /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_main.c:221:0:
/home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/eagle_fw1.h: In function ‘esp_download_fw’:
/home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/eagle_fw1.h:8:1: warning: ISO C90 forbids mixed declarations and code [-Wdeclaration-after-statement]
 static u8 eagle_fw1[] =
 ^~~~~~
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_sip.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_ext.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_ctrl.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_mac80211.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_utils.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp_pm.o
  CC [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/testmode.o
  LD [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp8089-spi.o
  Building modules, stage 2.
  MODPOST 1 modules
  CC      /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp8089-spi.mod.o
  LD [M]  /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/esp8089-spi.ko
make[1]: Leaving directory '/home/twzy/DVPM_linux-5.2/linux-nano-5.2-tf'

沒有剛才的提示資訊了就OK了,

其他的警告都是不在最開始宣告變數的警告,可以忽略。

需要注意處理完成這個後核心也需要同步更新

2.3 修改裝置樹

找到裝置樹
suniv-f1c100s.dtsi檔案
在pio分組新增

spi0_pc_pins: spi0-pc-pins {
                pins = "PC0","PC1","PC2","PC3";
                function = "spi0";
            };

在soc分組下新增

spi0: [email protected] {
            compatible = "allwinner,suniv-spi",
                     "allwinner,sun8i-h3-spi";
            reg = <0x01c05000 0x1000>;
            interrupts = <10>;
            clocks = <&ccu CLK_BUS_SPI0>, <&ccu CLK_BUS_SPI0>;
            clock-names = "ahb", "mod";
            resets = <&ccu RST_BUS_SPI0>;
            status = "disabled";
            #address-cells = <1>;
            #size-cells = <0>;
        };

 

suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts檔案下新增

&spi0 {
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&spi0_pc_pins>;
        status = "okay";
};

2.4 處理驅動載入問題

將生成的 esp8089-spi.ko驅動檔案放置到 TF卡rootfs 分割槽 /lib/modules/5.7.1資料夾下,如果沒有需要手動mkdir建立了資料夾,另外將重新編譯過的Linux核心zImage與裝置樹dtb檔案也更新一下

執行開發板,進入/lib/modules/5.7.1資料夾,如果將esp8089-spi.ko放置到其他資料夾下執行會報如下類似的錯誤,最後的數字是Linux核心版本,根據提示建立對應資料夾即可
執行modprobe esp8089-spi.ko 命令載入驅動

# modprobe esp8089-spi.ko
modprobe: can't change directory to '5.7.1': No such file or directory

將驅動放入對應的資料夾下
再次modprobe esp8089-spi.ko

# modprobe esp8089-spi.ko
modprobe: can't open 'modules.dep': No such file or directory

這裡需要我們重新取編譯編譯檔案系統
處理方法如下:
https://www.cnblogs.com/twzy/p/15126656.html

載入depmod

# cd /lib/modules/5.7.1/
# ls
esp8089-spi.ko
# depmod
# ls
esp8089-spi.ko   modules.alias    modules.dep      modules.symbols

載入驅動

# modprobe esp8089-spi.ko
[   59.630001] esp8089_spi: loading out-of-tree module taints kernel.
[   59.682075] esp8089_spi: EAGLE DRIVER VER bdf5087c3deb
[   60.305428] esp8089_spi: FAILED to find master
[   60.328536] esp8089_spi: FAILED to create slave
[   60.351455] Unable to handle kernel NULL pointer dereference at virtual address                                                            000001a8
[   60.396146] pgd = (ptrval)
[   60.417170] [000001a8] *pgd=83254831, *pte=00000000, *ppte=00000000
[   60.460005] Internal error: Oops: 17 [#1] ARM
[   60.482718] Modules linked in: esp8089_spi(O+)
[   60.505401] CPU: 0 PID: 122 Comm: modprobe Tainted: G           O      5.7.1
[   60.550047] Hardware name: Allwinner suniv Family
[   60.572839] PC is at spi_setup+0x4/0x164
[   60.594988] LR is at sif_platform_new_device+0x38/0x88 [esp8089_spi]
[   60.636851] pc : [<c0423420>]    lr : [<bf00023c>]    psr: 60000013

     …………

[   61.895790] [<c0423420>] (spi_setup) from [<00000000>] (0x0)
[   61.940327] Code: ebff0d15 eafffff9 c080caa4 e92d4030 (e59031a8)
[   61.985796] ---[ end trace b39325ed7e1d8da4 ]---
Segmentation fault

日誌中我們發現

[   60.305428] esp8089_spi: FAILED to find master
[   60.328536] esp8089_spi: FAILED to create slave

所以我們要找到註冊master 和 slave 的位置。

2.5 驅動修改適配

當我們通過日誌內容找到檔案 spi_stub.c 後,
一起來修改吧:

struct spi_device* sif_platform_new_device(void) {
  master = spi_busnum_to_master(esp_board_spi_devices[0].bus_num);
  spi = spi_new_device( master, esp_board_spi_devices );
  if(!spi)
    printk("esp8089_spi: FAILED to create slave\n");
  if(spi_setup(spi))
    printk("esp8089_spi: FAILED to setup slave\n");
  return spi;
}

 知道註冊函式,以及註冊結構體

master = spi_busnum_to_master(esp_board_spi_devices[0].bus_num);

其中,esp_board_spi_devices[]為程式碼前面定義的結構體

static struct spi_board_info esp_board_spi_devices[] = {
  {
    .modalias = "ESP8089_0",
    .max_speed_hz = MAX_SPEED_HZ,
    .bus_num = 1,
    .chip_select = 0,
    .mode = 0,
  },
};

bus_num就是1
spi_busnum_to_master(1)研究一下
每個master都對應一個bus num。
註冊spi slave裝置,由dts解析得到,dts會指定spi slave 掛載在哪個bus num下,由bus num就可以得到對應的spi master 了

因為我們使用的spi0
所以將bus_num改為0之後(此處不知這種解釋是否符合理)

# modprobe esp8089-spi
[   11.554796] esp8089_spi: loading out-of-tree module taints kernel.
[   11.606600] esp8089_spi: EAGLE DRIVER VER bdf5087c3deb
[   12.230317] esp8089_spi: esp_spi_dummy_probe enter
[   12.254156] sun6i-spi 1c05000.spi: chipselect 0 already in use
[   12.296718] esp8089_spi: FAILED to create slave
[   12.342262] Unable to handle kernel NULL pointer dereference at virtual addre               ss 000001a8
[   12.387280] pgd = (ptrval)

可見spi_master已經註冊成功了,但是chipselect 0 already in use,說明當前配置SPI0,中片選為0的地址已經被使用,實時上我們並未連結其他裝置,所以懷疑是其他問題,我們還要改動一下這裡,
通過查詢資料
SPI通訊模式分為4中模式,經過逐一測試發現 SPI_MODE_3也就是(4) 可用:
修改如下:

static struct spi_board_info esp_board_spi_devices[] = {
  {
    .modalias = "ESP8089_0",
    .max_speed_hz = MAX_SPEED_HZ,
    .bus_num = 0,       //fix here
    .chip_select = 0, 
    .mode = SPI_MODE_3, //fix here
  },
};

另外我們順便修改一下頻率,改為30Mhz:

//#define SPI_FREQ (10000000)
//#define SPI_FREQ (20000000)                             //  1. 22.5Mhz     2. 45Mhz
#define SPI_FREQ (30000000)                             //  1. 22.5Mhz     2. 45Mhz

另外還要修改中斷腳復位腳,還是在spi_stub.c檔案中:

中斷腳

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

復位腳

 小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

2.6 核心編譯配置

再修改核心編譯檔案.config,用於啟用相關SPI功能。

CONFIG_SPI=y
CONFIG_SPI_MASTER=y
CONFIG_SPI_SUN4I=y
CONFIG_SPI_SPIDEV=y
CONFIG_SPI_SUN6I=y

執行結果如下, 

# cd /lib/modules/5.7.1/
# modprobe esp8089-spi
[   29.008363] esp8089_spi: loading out-of-tree module taints kernel.
[   29.025084] esp8089_spi: EAGLE DRIVER VER bdf5087c3deb
[   29.631516] esp8089_spi: try to use 0
[   29.637763] esp8089_spi: esp_spi_dummy_probe enter
[   29.644630] esp8089_spi: register board OK
[   29.650529] esp8089_spi: sem_timeout = 0
[   29.872020] esp8089_spi: ESP8089 power up OK
[   29.878555] esp8089_spi: esp_spi_probe ENTER
[   29.884786] esp8089_spi: esp_setup_spi
[   29.890336] esp8089_spi: sif_spi_protocol_init
[   29.896621] esp8089_spi: /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/spi_sif_esp.c, 1559
[   29.907012] esp8089_spi: fail_count = 0
[   30.024997] rx:[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff]
[   30.135388] esp8089_spi: /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/spi_sif_esp.c, 1559
[   30.145770] esp8089_spi: fail_count = 1
[   30.265689] rx:[0xff],[0x09],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff]
[   30.376023] esp8089_spi: /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/spi_sif_esp.c, 1559
[   30.386385] esp8089_spi: fail_count = 2
[   30.507530] rx:[0xff],[0xff],[0x01],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff]
[   31.116845] esp8089_spi: /home/twzy/linuxCard/Driver/ESP8089-SPI/spi_sif_esp.c, 1578
[   31.143207] rx:[0xff],[0xff],[0x01],[0x10],[0xff],[0xff],[0x00],[0xff],[0xff],[0xff]

  ………………
   
[   38.628868] rx:[0xff],[0x00],[0x01],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff],[0xff]
[   39.659517] esp8089_spi: esp_pub_init_all
[   39.665431] esp8089_spi: esp_download_fw
[   40.095380] esp8089_spi: sif_platform_irq_init enter
[   50.402011] resetting event timeout
[   50.407306] esp8089_spi: esp_init_all failed: -110
[   50.413944] esp8089_spi: first error exit
[   50.419686] esp8089_spi: esp_spi_probe EXIT
[   50.425909] esp8089_spi: sem_timeout = 0
[   50.431610] esp8089_spi: esp_spi_init err 0
# 

通過日誌發現,Esp8266韌體已經下載進去了,但是出現了重置超時問題。

2.7 處理重置超時檢測

這裡使用這種方式暫時遮蔽超時檢測
修改esp_sip.c檔案

在宣告變數:

extern struct task_struct *sif_irq_thread;

修改sip_poll_bootup_event函式

sip_poll_bootup_event(struct esp_sip *sip)
{
    int ret = 0;

        esp_dbg(ESP_DBG_TRACE, "polling bootup event... \n");

    if (gl_bootup_cplx)
        ret = wait_for_completion_timeout(gl_bootup_cplx, 2 * HZ);

    esp_dbg(ESP_DBG_TRACE, "******time remain****** = [%d]\n", ret);
    if (ret <= 0) {
        esp_dbg(ESP_DBG_ERROR, "bootup event timeout\n");
       //修改了一下程式碼
           //return -ETIMEDOUT;
           sip->epub->wait_reset = 0;
           wake_up_process(sif_irq_thread);
           esp_dbg(ESP_DBG_ERROR, "for unknow reason,we may not be informed the boot/rst complete event, assume it completed and continue here\n");
            msleep(50);
    }    

    if(sif_get_ate_config() == 0){
        ret = esp_register_mac80211(sip->epub);
    }

#ifdef TEST_MODE
        ret = test_init_netlink(sip);
        if (ret < 0) {
                esp_sip_dbg(ESP_DBG_TRACE, "esp_sdio: failed initializing netlink\n");
        return ret;
    }
#endif
        
    atomic_set(&sip->state, SIP_RUN);
        esp_dbg(ESP_DBG_TRACE, "target booted up\n");

    return ret;
}

修改sip_poll_resetting_event函式

sip_poll_resetting_event(struct esp_sip *sip)
{
    int ret = 0;

        esp_dbg(ESP_DBG_TRACE, "polling resetting event... \n");

    if (gl_bootup_cplx)
        ret = wait_for_completion_timeout(gl_bootup_cplx, 10 * HZ);

    esp_dbg(ESP_DBG_TRACE, "******time remain****** = [%d]\n", ret);
    if (ret <= 0) {
        esp_dbg(ESP_DBG_ERROR, "resetting event timeout\n");

              //修改了一下程式碼
               //return -ETIMEDOUT;
               sip->epub->wait_reset = 0;
               wake_up_process(sif_irq_thread);
               esp_dbg(ESP_DBG_ERROR, "for unknow reason,we may not be informed the boot/rst complete event, assume it completed and continue here\n");
               msleep(50);
    }    
      
        esp_dbg(ESP_DBG_TRACE, "target resetting %d %p\n", ret, gl_bootup_cplx);

    return 0;
}

2.8 載入驅動

完成編寫後,重新載入驅動
使用命令:

ifconfig wlan0 up 

啟動網路卡
使用

ifconfig

命令即可看到wlan0已經成功啟動

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

此時可以使用iw相關wifi工具連線網路進行測試。
但是iw在連線有密碼的wifi太不好操作了。

3. 將程式碼編譯到核心

通過上面的方式我們完成了驅動的開發,本節將我們通過另外一片帖子提供的程式碼,進行修改後打包到我們的系統中。

下載可以打包到Linux核心的ESP8266驅動包

https://whycan.com/files/members/5526/esp8089.zip

這裡修改了部分配置資訊,以便於打包進入核心

把該檔案解壓到核心原始碼/driver/staging/
修改核心原始碼/driver/staging/下的Kconfig檔案,新增:

source "drivers/staging/esp8089/Kconfig"

修改核心原始碼/driver/staging/下的Makefile

obj-$(CONFIG_ESP8089)           += esp8089/

接著返回核心原始碼所在目錄,輸入:

make menuconfig   #(buildroot請輸入 make linux-menuconfig)

然後選中ESP8089,裡面選中SPI編譯即可。

[Device Drivers]
        ->[Staging drivers]
                ->[<*>   Extend for NetWork Using ESP_8266EX/8089] 
                       ->[<*>   Compile SPI-Mode-ESP_8266EX/8089 module in kernel]

此時我們還需要修改裝置樹,

配置如下:
suniv-f1c100s.dtsi

spi0:[email protected] {
         compatible = "allwinner,suniv-spi", "allwinner,sun8i-h3-spi";
         reg = <0x01c05000 0x1000>;
         interrupts = <10>; 
         clocks = <&ccu CLK_BUS_SPI0>, <&ccu CLK_BUS_SPI0>;
         clock-names = "ahb", "mod";
         resets = <&ccu RST_BUS_SPI0>;
         status = "disabled";
         #address-cells = <1>;
         #size-cells = <0>;
pinctrl-names = "default";
         pinctrl-0 = <&spi0_pins>;
     };

suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts

&spi0 {
        status = "okay";   
        [email protected]0 {
            status = "okay";
            compatible = "boss,esp8089";
            spi-cpol;
            spi-cpha;
            reg = <0>;
            spi-max-frequency = <30000000>;
            reset= <135>; //PE7
            interrupt= <136>; //PE8
            debug= <0>;
        };
        
};

請根據實際情況進行修改reset和interrupt。
更新核心檔案和裝置樹,

編譯後在載入過程中出現一些第2節遇到的問題,可以返回去修改當前程式碼即可(比如那個重啟超時處理的程式碼)

這樣就不用再手動modprobe

4. 連線網際網路

核心驅動部分已經完成了,那麼開始安裝應用層的軟體吧。進入buildroot,我們需要重新制作檔案系統,增加網路相關元件。

進入根目錄執行

make menuconfig

進入如下選單:

Target packages -> Networking applications

選中

  • wireless tools     --無線管理工具
  • wpa_supplicant  --連線無線網路
  • dhcpcd               --獲取IP地址

等軟體
小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

 選中對應選項後,退出配置介面進行編譯檔案系統寫入TF卡,最後開發板上電以後進入系統,

我們首先看看wlan0是否已經被建立,使用如下命令:

ifconfig

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

然後用以下命令配置WIFI的SSID和密碼

vi /etc/wpa_supplicant.conf

輸入內容:

network={
  ssid="我的熱點"
  psk="我的密碼"
}

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

退出vi回到命令列,後執行如下命令連線wifi

wpa_supplicant -B -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant.conf

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

 此處表示WIFI已經正確連入路由器,那接下來啟動dhcp自動獲取IP吧:

udhcpc -i wlan0

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

 已經獲取到IP地址了,那麼現在開始愉快的玩啥吧。

小白自制Linux開發板 四. 通過SPI使用ESP8266做無線網路卡

 聯網成功。

總結

本篇存在多次製作驅動、核心以及檔案系統的操作,通篇下來不是很連貫,而且細節部分過於分散,這是因為本篇是在作者在除錯網路卡過程中不斷輸出的,所以出現多次返工的問題。還望讀者海涵諒解。

到目前為止網路卡驅動已經制作完成,並且已經成功啟動網路卡,並且連線了網路,但是因為Buildroot軟體生成的最小檔案系統元件太少了,我們還沒發使用apt、ssh等元件(當然可以直接在Buildroot中構建),這樣距離當一個真正的小電腦還有點遠,所以下一篇我們來一起移植Debian吧。