打盹的消防车
V3S与f1c100基于最新u-boot+linux开发
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2023-12-12
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V3S与f1c100基于最新u-boot+linux开发记录
准备工作
安装编译工具链
安装编译必要的依赖库和工具
uboot编译
克隆uboot仓库
uboot配置
启动配置:
linux编译
克隆linux仓库
内核配置
根文件系统编译
下载最新buildroot
根文件系统配置:
其他功能/应用配置
显示
触屏
音频
配置
视频播放
烧录
准备工作:
烧录uboot
拷贝kernel以及设备树
解压根文件系统

V3S与f1c100基于最新u-boot+linux开发记录

准备工作

先更新下本地软件包列表，是否更新软件自己决定

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

安装编译工具链

安装编译工具链（这里直接使用apt安装的13版本）

#不带FPU(f1c100)
sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabi
#带FPU(v3s)
sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf

检查工具链版本，测试是否安装成功

arm-linux-gnueabi-gcc -v
arm-linux-gnueabihf-gcc -v

手动安装方式: 上面安装的是linaro出的编译器，所以这里以arm出的编译器为例， 先在官网 https://developer.arm.com/downloads/-/arm-gnu-toolchain-downloads 下载编译器 ，这里下载 13.2 rel1版本

tar -xvf arm-gnu-toolchain-13.2.rel1-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf.tar.xz -C /home/name/toolchain/arm-gnu-toolchain-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf

在 /etc/profile 中添加

export PATH="$PATH:/home/lqy/toolchain/arm-gnu-toolchain-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf/bin"

重新加载环境变量的配置文件

source /etc/profile

检查是否生效

arm-none-linux-gnueabihf-gcc -v

安装编译必要的依赖库和工具

sudo apt-get install libncurses5-dev swig bison flex gparted libssl-dev
sudo apt-get install python3-pip
sudo apt-get install git

uboot编译

克隆uboot仓库

git clone https://github.com/Lichee-Pi/u-boot.git

上面是荔枝派仓库，这里我们使用u-boot主线仓库

git clone https://github.com/u-boot/u-boot.git

切换到最新的v2024.01标签并创建分支

git checkout -b v2024.01 v2024.01

注意:因为不想编译时输入那么多命令，故修改根目录下Makefile中

ifeq ($(HOSTARCH),$(ARCH))
CROSS_COMPILE ?=
endif

下添加

ARCH ?=arm
CROSS_COMPILE ?=arm-linux-gnueabihf-

这样可以省略 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

使用荔枝派Zero配置

make licheepi_nano_defconfig
make LicheePi_Zero_defconfig

uboot配置

图形配置:

make menuconfig

f1c100s的话修改以下（可选）：

arch/arm/mach-sunxi/dram_suniv.c 中 struct dram_para suniv_dram_para 中 .clk的156 换成 CONFIG_DRAM_CLK

ARM architecture > (156) sunxi dram clock speed 修改为 240 (若上面没修改则在此处修改)

General setup > (408000000) CPU clock frequency 主频修改为 720000000

boot 16/32M fat16 (大小自己根据kernel/dtb大小决定) rootfs -- ext4

启动配置:

如果需要flash启动，勾选 Device Drivers > SPI Support 和 Device Drivers > MTD Support > SPI Flash Support 之后根据自己flash厂家勾选对应支持，我这里勾选Winbond SPI flash support 若不支持也别着急搞驱动，勾选SFDP table parsing support for SPI NOR flashes (NEW)可以支持SFDP协议的flash，基本上都支持 若flash大于16M,勾选上 SPI flash Bank/Extended address register support (NEW) SPI Flash default speed in Hz自行修改

勾选 Boot options > Enable boot arguments 如果需要TF启动，Boot arguments (NEW)修改为

console=ttyS0,115200 panic=5 rootwait root=/dev/mmcblk0p2 earlyprintk rw

如果需要flash启动，Boot arguments (NEW)修改为

console=ttyS0,115200 panic=5 rootwait;mtdparts=spi32766.0:1M(uboot)ro,64k(dtb)ro,4M(kernel)ro,-(rootfs) root=31:03 earlyprintk rw rootfstype=jffs2

勾选 Boot options > Enable a default value for bootcmd 如果需要TF启动，bootcmd value 修改为

#f1c
load mmc 0:1 0x80008000 zImage;load mmc 0:1 0x80c08000 suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb;bootz 0x80008000 - 0x80c08000
#v3s
load mmc 0:1 0x41000000 zImage;load mmc 0:1 0x41800000 sun8i-v3s-licheepi-zero.dtb;bootz 0x41000000 - 0x41800000

如果需要flash启动，bootcmd value 修改为

sf probe 0;sf read 0x41800000 0x100000 0x10000;sf read 0x41000000 0x110000 0x400000;bootz 0x41000000 - 0x41800000

flash启动环境命令解析： sf probe 0; //初始化Flash设备（CS拉低） sf read 0x41800000 0x100000 0x10000;//从flash 0x100000（1MB）位置读取dtb放到内存0x41800000偏移处。 sf read 0x41000000 0x110000 0x400000;//从flash 0x110000（1MB+64KB）位置读取dtb放到内存0x41000000偏移处。 bootz 0x41000000 （内核地址）- 0x41800000（dtb地址） 启动内核

默认延迟2s启动，不想等待可以修改 Boot options > Autoboot options > (2) delay in seconds before automatically booting

注意

参数首次启动时候会写入配置文件，后续启动会优先按照配置中启动，所以后续修改要清理配置文件才会生效

编译

make -j24

至此u-boot编译完毕，编译成功后得到 u-boot-sunxi-with-spl.bin

linux编译

克隆linux仓库

git clone https://github.com/Lichee-Pi/linux.git

上面是荔枝派仓库，这里我们使用linux主线仓库

git clone https://github.com/torvalds/linux.git

切换到最新的v6.7标签并创建分支

git checkout -b v6.7 v6.7

此处clone需要大量时间，推荐直接在 kernel.org 下载

注意:同u-boot,因为不想输入那么多命令，故修改根目录下Makefile中

ARCH		?= $(SUBARCH)

改为

ARCH ?=arm
CROSS_COMPILE ?=arm-linux-gnueabihf-

这样可以省略 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

复制Lichee-Pi的arch/arm/configs/licheepi_xxx_defconfig配置到linux主线对应目录下随后使用荔枝派配置

make licheepi_nano_defconfig
make licheepi_zero_defconfig

内核配置

图形配置

make menuconfig

编译

make -j24

make dtbs

make -j24 INSTALL_MOD_PATH=out modules

make -j24 INSTALL_MOD_PATH=out modules_install

至此linux内核编译完成，生成内核文件zImage在arch/arm/boot下，设备树文件sun8i-v3s-licheepi-zero.dtb在arch/arm/boot/dts/allwinner下，驱动模块在out/下

根文件系统编译

下载最新buildroot

wget https://buildroot.org/downloads/buildroot-2023.11.tar.gz

解压

tar xvf buildroot-2023.11.tar.gz

根文件系统配置:

图形配置

make menuconfig

下载源 Build options → Mirrors and Download locations

(https://sources.buildroot.net) Backup download site
(https://cdn.kernel.org/pub) Kernel.org mirror
(http://ftpmirror.gnu.org) GNU Software mirror
(http://rocks.moonscript.org) LuaRocks mirror
(https://cpan.metacpan.org) CPAN mirror (Perl packages)

修改为

(https://sources.buildroot.net) Backup download site
(https://mirrors.ustc.edu.cn/kernel.org) Kernel.org mirror
(https://mirrors.ustc.edu.cn/gnu) GNU Software mirror
(https://luarocks.cn) LuaRocks mirror
(https://mirrors.ustc.edu.cn/CPAN) CPAN mirror (Perl packages)

工具链：

Toolchain
  -> Toolchain type = External toolchain
  -> Toolchain = Custom toolchain
  -> Toolchain origin = Pre-installed toolchain
  -> Toolchain path =
  -> Toolchain prefix = $(ARCH)-linux-gnueabihf
  -> External toolchain gcc version = 11.9.x
  -> External toolchain kernel headers series = 4.1.x
  -> External toolchain C library = glibc
  -> [*] Toolchain has SSP support? (NEW)
  -> [*] Toolchain has RPC support? (NEW) 
  -> [*] Toolchain has C++ support?

系统配置：

System configuration
 -> System hostname = Jasonangel //平台名字，自行设置
 -> System banner = Welcome to xxxxx //欢迎语
 -> Init system = BusyBox //使用 busybox
 -> /dev management = Dynamic using devtmpfs + mdev //使用 mdev
 -> [*] Enable root login with password (NEW) //使能登录密码
  -> Root password = 123456 //登录密码为 123456

文件系统格式：

-> Filesystem images
 -> [*] ext2/3/4 root filesystem //如果是 EMMC 或 SD 卡的话就用 ext3/ext4
  -> ext2/3/4 variant = ext4 //选择 ext4 格式
 -> [*] ubi image containing an ubifs root filesystem //如果使用 NAND 的话就用 ubifs

等等，按需配置

编译

make

其他功能/应用配置

显示

DRM:

linux内核配置：

Memory Management options -> Contiguous Memory Allocator 
Library routines -> DMA Contiguous Memory Allocator
(256) Size in Mega Bytes

rgb屏幕为例:

Device Drivers > Graphics support > Display Panels -> support for simple panels (other than eDP ones)

如果还想使用fb*设备，勾选 Enable legacy fbdev support for your modesetting driver

设备树添加:

/ {
	backlight: backlight {
		compatible = "pwm-backlight";
		pwms = <&pwm 0 1000000 0>;
		brightness-levels = <0 30 40 50 60 70 100>;
		default-brightness-level = <6>;
	};
	

	panel: panel {
		#address-cells = <1>;
		#size-cells = <0>;
		compatible = "qiaodian,qd43003c0-40", "simple-panel";//480x272
	
		port@0 {
			reg = <0>;
			backlight = <&backlight>;
			#address-cells = <1>;
			#size-cells = <0>;
	
			panel_input: endpoint@0 {
				reg = <0>;
				remote-endpoint = <&tcon0_out_lcd>;
			};
		};
	};

};

&de {
	status = "okay";
};

&pwm {
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&pwm0_pin>;
	status = "okay";
};

&tcon0 {
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&lcd_rgb666_pins_a>;
	status = "okay";
};

&tcon0_out {
	tcon0_out_lcd: endpoint@0 {
		reg = <0>;
		remote-endpoint = <&panel_input>;
	};
};

如果想屏幕显示linux小企鹅

Device Drivers > Graphics support > Bootup logo

[*]   Standard black and white Linux logo (NEW)
[*]   Standard 16-color Linux logo (NEW)
[*]   Standard 224-color Linux logo (NEW)

如果想显示log则需要boot arguments里添加tty0即 console=ttyS0 改为 console=tty0 console=ttyS0

触屏

Device Drivers > Input device support > Horizontal screen resolution Vertical screen resolution

Touchscreens

Goodix I2C touchscree

音频

配置

因为设备树里已经有codec了，我们只需要在设备树里开启即可

c
&codec {
	allwinner,audio-routing =
		"Headphone", "HP",
		"Headphone", "HPCOM",
		"MIC1", "Mic",
		"Mic",  "HBIAS";
	status = "okay";
};

初始化会看到

ALSA device list:
[    1.410776]   #0: V3s Audio Codec

执行 ls /dev/snd/可以看到

controlC0  pcmC0D0c   pcmC0D0p   timer

alsamixer 解除静音

视频播放

根文件系统配置：

Target packages → Audio and video applications → ffmpeg

Build ffmpeg (the command line application)
Build ffplay
Build ffprobe

Target packages → Graphic libraries and applications (graphic/text)

mesa3d
Gallium lima driver
OpenGL EGL 
OpenGL ES

软解播放视频：

mpv --no-video test.mp3

ffmpeg -i test.mp4 -s 480x272 -pix_fmt bgra -f fbdev /dev/fb0

mpv --vo=drm --drm-draw-surface-size=480x272 test.mp4

改为200为双缓冲 Device Drivers > Graphics support > (100) Overallocation of the fbdev buffer

硬解播放视频配置:

Device Drivers > Staging drivers > Media staging drivers 
Allwinner sunXi family Video Devices 
Allwinner Cedrus VPU driver 
<*>     Allwinner A31 Image Signal Processor (ISP) Driver 

Device Drivers > Multimedia support > Media drivers 
[*] Media platform devices (NEW)  --->
	[*]   V4L platform devices
	[*]   Memory-to-memory multimedia devices 
	<*>     Deinterlace support
	<*>   Video Multiplexer 
<*>   Allwinner Deinterlace driver
[*] V4L test drivers  ---> 
	<*>   Virtual Memory-to-Memory Driver      
	<*>   Virtual Codec Driver                                                   
	<*>   Virtual Media Controller Driver (VIMC)                                 
	<*>   Virtual Video Test Driver                                               
		[ ]     Enable CEC emulation support (NEW)                                    
		(64)    Maximum number of devices (NEW)            
	< >   Virtual Stateless Decoder Driver (visl)

硬解播放视频：

ffmpeg -hwaccel drm -hwaccel_device /dev/dri/card0 -s 480x272 -pix_fmt bgra -f fbdev /dev/fb0 -i /home/test.mp4

mpv --vo=drm --hwdec=auto --drm-draw-surface-size=480x272 /home/test.mp4

烧录

准备工作:

安装gparted sudo apt install gparted 选择TF卡卸载删除全部分区

首先新建linux分区，之前可用空间预留1M为uboot，新建32M fat16文件系统，卷标boot

烧录uboot

使用dd命令烧录u-boot到TF卡8K偏移处:

sudo dd if=u-boot-sunxi-with-spl.bin of=/dev/sdb bs=1024 seek=8 如果不是第一次烧录，会有uboot env参数已经写入，会导致比如修改启动延迟不生效等问题，清除uboot分区 sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1024 count=1024 seek=8

注意:/dev/sdb 指的是TF卡，可能是sdb也有可能是sdc，主要还是用命令 fdisk -l 来查看

拷贝kernel以及设备树

拷贝kernel

sudo cp arch/arm/boot/zImage /media/lqy/BOOT/ 拷贝设备树 sudo cp arch/arm/boot/dts/allwinner/sun8i-v3s-licheepi-zero.dtb /media/lqy/BOOT/

解压根文件系统

sudo tar -xvf rootfs.tar -C /media/lqy/rootfs/

本文作者:打盹的消防车

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