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STM32MP157 Linux系统移植开发篇18:Linux内核蓝牙驱动移植_华清远见IT实验室专栏

6 人参与  2021年12月17日 10:01  分类 : 《随便一记》  评论

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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。蓝牙部分通过usart3与SoC进行数据交互。

蓝牙部分移需要配置usart3的设备树与AP_CK32KO管脚,可参考stm32mp157c-dk2.dts中的相关配置。

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
BT_UART_TXPD8USART3_TXAF7
BT_UART_RXPD9USART3_RXAF7
BT_UART_CTSPD11USART3_CTSAF7
BT_UART_RTSPD12USART3_RTSAF7
BT_WIFI_RSTPD13IOANALOG
AP_CK32KOPI8RTC_OUT2ANALOG
  1. 蓝牙设备树节点

参考文档:

Documentation/devicetree/bindings/net/broadcom-bluetooth.txt

Documentation/devicetree/bindings/serial/st,stm32-usart.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usart3定义如下:

usart3: serial@4000f000 {

compatible = "st,stm32h7-uart";

reg = <0x4000f000 0x400>;

interrupts-extended = <&exti 28 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;

clocks = <&rcc USART3_K>;

resets = <&rcc USART3_R>;

wakeup-source;

power-domains = <&pd_core>;

dmas = <&dmamux1 45 0x400 0x5>,

<&dmamux1 46 0x400 0x1>;

dma-names = "rx", "tx";

status = "disabled";

};

上述代码只对usart3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usart2设备节点的描述,增加usart3内容如下:

&usart3 {

pinctrl-names = "default", "sleep", "idle";

pinctrl-0 = <&usart3_pins_bt>;

pinctrl-1 = <&usart3_idle_pins_bt>;

pinctrl-2 = <&usart3_sleep_pins_bt>;

uart-has-rtscts;

status = "okay";

bluetooth {

shutdown-gpios = <&gpiod 13 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

compatible = "brcm,bcm43438-bt";

max-speed = <3000000>;

vbat-supply = <&v3v3>;

vddio-supply = <&v3v3>;

};

};

同时stm32mp15-pinctrl.dtsi对于usart3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:

usart3_pins_bt: usart3-bt-0 {

pins1 {

pinmux = <STM32_PINMUX('D', 8, AF7)>, /* USART3_TX */

<STM32_PINMUX('D', 12, AF7)>; /* USART3_RTS */

bias-disable;

drive-push-pull;

slew-rate = <0>;

};

pins2 {

pinmux = <STM32_PINMUX('D', 9, AF7)>, /* USART3_RX */

<STM32_PINMUX('D', 11, AF7)>; /* USART3_CTS_NSS */

bias-disable;

};

};

usart3_idle_pins_bt: usart3-idle-bt-0 {

pins1 {

pinmux = <STM32_PINMUX('D', 8, ANALOG)>, /* USART3_TX */

<STM32_PINMUX('D', 12, ANALOG)>, /* USART3_RTS */

<STM32_PINMUX('D', 11, ANALOG)>; /* USART3_CTS_NSS */

};

pins2 {

pinmux = <STM32_PINMUX('D', 9, AF7)>; /* USART3_RX */

bias-disable;

};

};

usart3_sleep_pins_bt: usart3-sleep-bt-0 {

pins {

pinmux = <STM32_PINMUX('D', 8, ANALOG)>, /* USART3_TX */

<STM32_PINMUX('D', 12, ANALOG)>, /* USART3_RTS */

<STM32_PINMUX('D', 11, ANALOG)>, /* USART3_CTS_NSS */

<STM32_PINMUX('D', 9, ANALOG)>; /* USART3_RX */

};

};

2)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stm32mp157f-dk2.dts对于rtc设备节点的描述,需增加内容如下:

rtc {

st,lsco = <RTC_OUT2_RMP>;

pinctrl-0 = <&rtc_out2_rmp_pins_a>;

pinctrl-names = "default";

status = "okay";

};

2.实验目的

熟悉基于Linux操作系统下的蓝牙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

  1. 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

  1. 开启32.768KHz时钟

修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件中的rtc节点添加如下内容:

rtc {

st,lsco = <RTC_OUT2_RMP>;

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。

#include <dt-bindings/rtc/rtc-stm32.h>

  1. 添加usart3配置

修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件,在文件末尾添加如下内容:

&usart3 {

pinctrl-names = "default", "sleep", "idle";

pinctrl-0 = <&usart3_pins_bt>;

pinctrl-1 = <&usart3_idle_pins_bt>;

pinctrl-2 = <&usart3_sleep_pins_bt>;

uart-has-rtscts;

status = "okay";

bluetooth {

shutdown-gpios = <&gpiod 13 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

compatible = "brcm,bcm43438-bt";

max-speed = <3000000>;

vbat-supply = <&v3v3>;

vddio-supply = <&v3v3>;

};

};

  1. 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 {

... ...

usart3_pins_bt: usart3-bt-0 {

pins1 {

pinmux = <STM32_PINMUX('D', 8, AF7)>, /* USART3_TX */

<STM32_PINMUX('D', 12, AF7)>; /* USART3_RTS */

bias-disable;

drive-push-pull;

slew-rate = <0>;

};

pins2 {

pinmux = <STM32_PINMUX('D', 9, AF7)>, /* USART3_RX */

<STM32_PINMUX('D', 11, AF7)>; /* USART3_CTS_NSS */

bias-disable;

};

};

usart3_idle_pins_bt: usart3-idle-bt-0 {

pins1 {

pinmux = <STM32_PINMUX('D', 8, ANALOG)>, /* USART3_TX */

<STM32_PINMUX('D', 12, ANALOG)>, /* USART3_RTS */

<STM32_PINMUX('D', 11, ANALOG)>; /* USART3_CTS_NSS */

};

pins2 {

pinmux = <STM32_PINMUX('D', 9, AF7)>; /* USART3_RX */

bias-disable;

};

};

usart3_sleep_pins_bt: usart3-sleep-bt-0 {

pins {

pinmux = <STM32_PINMUX('D', 8, ANALOG)>, /* USART3_TX */

<STM32_PINMUX('D', 12, ANALOG)>, /* USART3_RTS */

<STM32_PINMUX('D', 11, ANALOG)>, /* USART3_CTS_NSS */

<STM32_PINMUX('D', 9, ANALOG)>; /* USART3_RX */

};

};

... ...

};

  1. 修改串口名称映射关系

修改arch/arm/dts/stm32mp157a-fsmp1a.dts文件,在aliases节点中添加如下内容:

aliases {

serial0 = &uart4;

serial5 = &usart3;

};

其中红色字体部分为要添加的内容。

  1. 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

6)编译内核及设备树

linux@ubuntu:$ make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040

7)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BCM.hcd固件,如果没有发现这个文件可从【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。

开启蓝牙设备

root@fsmp1a:# hciconfig hci0 up

查看设备地址

root@fsmp1a:# hcitool dev

扫描蓝牙设备

root@fsmp1a:# hcitool scan

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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