全志T3＋Logos FPGA核心板——物联网模块开发案例

陈工-创龙科技

本文测试板卡为创龙科技TLT3F-EVM开发板，它是一款基于全志科技T3四核ARM Cortex-A7 + 紫光同创Logos PGL25G/PGL50G FPGA设计的异构多核国产工业开发板，ARM Cortex-A7处理器单元主频高达1.2GHz。评估板由核心板和评估底板组成，核心板CPU、FPGA、ROM、RAM、电源、晶振、连接器等所有器件均采用国产工业级方案，国产化率100%。同时，评估底板大部分元器件亦采用国产工业级方案。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。

前 言 3
1 蓝牙模块案例 4
1.1 案例说明 4
1.2 案例测试 4
2 WIFI模块案例 8
2.1 案例说明 8
2.2 案例测试 9
2.2.1 WIFI STA功能测试 9
2.2.2 WIFI AP功能测试 13
3 4G模块案例 17
3.1 案例说明 17
3.2 案例测试 18
3.2.1 网络功能测试 20
3.2.2 短信功能测试 20
3.2.3 通话功能测试 21
3.2.4 GPS定位功能测试 22
3.3 案例编译 23
更多帮助 25
前 言
本文档主要介绍基于TLT3F-EVM评估板的物联网模块开发案例，适用开发环境：
Windows开发环境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
虚拟机：VMware15.5.5
Linux开发环境：Ubuntu18.04.4 64bit
U-Boot：U-Boot-2014.07
Kernel：Linux-3.10.65
Linux SDK：LinuxSDK_AA_BB_CC_DD（基于T3_LinuxSDK_V1.3_20190122）
无特殊说明情况下，默认使用USB TO UART0作为调试串口，使用Linux系统启动卡（Micro SD方式）启动系统。
蓝牙模块案例 案例说明
案例功能：演示评估板板载蓝牙模块的通信功能。
评估板已板载蓝牙模块，评估板上电时蓝牙数据指示灯LED5和连接指示灯LED6呈现熄灭状态。当蓝牙连接成功后，连接指示灯呈现绿色并常亮；当蓝牙收发数据时，数据指示灯呈现黄色并闪烁。
案例测试
本案例测试需准备一台智能手机。将手机蓝牙功能开启，手机微信搜索“亿佰特物联网应用专家”公众号并进入。点击“客户支持 -> BLE测试工具”进入EBYTE小程序，查找并点击"E104-BT5011A"设备进入。

图 1

Slave模式测试
在微信小程序，选择进入Slave模式并点击"Cloud Connect"连接。

图 2

然后在评估板输入如下命令，手机端将接收到评估板（作为Slave）发送的信息。
Target# stty -F /dev/ttyS2 ispeed 115200 ospeed 115200 cs8 -icanon
Target# echo tronlong > /dev/ttyS2

图 3

图 4

Center模式测试
微信小程序，点击返回键"<"返回至模式选择界面，选择进入Center模式点击"Cloud Connect"连接。

图 5

评估板先执行如下命令，等待接收手机（作为Slave）发送的信息。
Target# cat /dev/ttyS2

图 6

然后在微信小程序的Center模式下点击蓝色字体"Write new value"。手机键盘输入字符"tronlong"，接着按下回车键，微信小程序将会弹出发送成功提示信息。

图 7

同时评估板串口终端将接收到手机发送的字符信息，如下图所示。

图 8

完成测试后，可执行如下命令断开连接，评估底板蓝牙连接指示灯LED6熄灭，表示已断开连接。
Target# mount -t debugfs debug /proc/sys/debug
Target# echo PB8 1 > /proc/sys/debug/sunxi_pinctrl/function
Target# echo PB8 0 > /proc/sys/debug/sunxi_pinctrl/data

图 9

WIFI模块案例 案例说明
评估板板载WIFI模块，型号为：必联BL-R8188EU2，支持STA和AP模式。请将2.4G天线接至评估板的WIFI天线接口，如下图所示。

图 10

测试文件目录usb_wifi_test位于产品资料“4-软件资料\Demo\module-demos\”路径下。

• STA模式：在STA工作模式下，WIFI模块可接收来自无线路由器发出的信号，实现通过路由器连接互联网。
• AP模式：在AP工作模式下，WIFI模块会创建一个无线局域网热点，手机、电脑等设备可通过此热点组建局域网。
  

案例测试

为方便测试，产品资料中提供了经过验证的脚本程序，脚本程序位于案例bin目录下。请将bin目录下所有文件拷贝至评估板文件系统任意同一个路径下。
进入评估板文件系统，执行如下命令将udhcpd拷贝至"/usr/sbin/"目录下。
Target# cp udhcpd /usr/sbin/
Target# chmod +x /usr/sbin/udhcpd

图 11

WIFI STA功能测试
进入评估板文件系统，执行如下命令关闭其他网络，仅保留WIFI网络，加载WIFI驱动（系统已内置）。
Target# ifconfig eth0 down
Target# ifconfig eth1 down
Target# depmod -a
Target# modprobe 8188eu

图 12

在wifi_setup.sh文件所在路径下执行如下命令，将评估板通过WIFI模块连接至路由器。"-i"指定WIFI名称，"-p"指定WIFI密码，请根据实际情况修改。
Target# ./wifi_setup.sh -i Tronlong-test -p omapl138

图 13

网络连通测试

执行如下命令查看获取的IP地址，并通过ping命令测试评估板与PC机通信是否正常。192.168.1.100为PC机实际IP地址，请确保评估板与PC机在同一局域网内。
Target# ifconfig
Target# ping 192.168.1.100

图 14

TCP带宽测试
如下使用Iperf3工具测试评估板与PC机的网络通信带宽。若未安装，可在Ubuntu中执行"sudo apt-get install iperf3"安装。
在Ubuntu执行如下命令查看PC机IP地址并等待评估板连接。
Host# ifconfig
Host# iperf3 -s

图 15

在评估板文件系统执行如下命令测试网络通信带宽，192.168.1.102为Ubuntu实际IP地址。测试完成后，Ubuntu和评估板均会打印测试结果，不同测试环境，测试结果将会有所差异。
Target# iperf3 -c 192.168.1.102 -i 1

图 16

图 17

WIFI AP功能测试
请重启评估板并进入评估板文件系统，执行如下命令关闭其他网络，仅保留WIFI网络，加载WIFI驱动（系统已内置）。
Target# ifconfig eth0 down
Target# ifconfig eth1 down
Target# modprobe 8188eu

图 18

在ap_setup.sh文件所在路径下执行如下命令，将WIFI模块设置为AP模式。
Target# ./ap_setup.sh

图 19

若启动WIFI AP功能过程中出现如下问题，是由于random熵不够引起，需重启评估板，然后再执行如下命令。
Target# mv /dev/random /dev/random_ori
Target# ln -s /dev/urandom /dev/random

图 20

图 21

默认设置的WIFI名称为：rtl8188eu，密码为：88888888，可在rtl_hostapd_2G.conf配置文件内进行修改。
将具有WIFI功能的PC机（比如笔记本电脑或装有USB WIFI的台式电脑）连接至此无线局域网热点，并断开已有的有线网络连接。连接成功后，评估板将会打印如下信息，显示Ubuntu已分配的IP地址。如使用虚拟机 + Ubuntu的开发方式，将会获取到两个IP地址，其中一个为Windows端IP地址，一个为Ubuntu端IP地址。

图 22

网络连通测试

执行如下命令测试无线局域网设备之间网络连接是否正常。若出现连接超时或失败，可尝试关闭PC机防火墙后再次连接。
Target# ping 192.168.0.21

图 23

TCP带宽测试
在Ubuntu执行如下命令查看Ubuntu的IP地址并等待评估板连接。
Host# ifconfig
Host# iperf3 -s

图 24

在评估板文件系统执行如下命令测试网络通信带宽，192.168.0.21为Ubuntu实际IP地址。测试完成后，Ubuntu和评估板均会打印测试结果。不同测试环境，测试结果将会有所差异。
Target# iperf3 -c 192.168.0.21 -i 1

图 25

图 26

4G模块案例 案例说明
案例功能：演示评估板4G模块的通信功能。
本案例使用的4G模块型号为：移远EC20CEFAG-MINIPCIE。测试程序目录usb_4g_test位于产品资料“4-软件资料\Demo\module-demos\”路径下。为方便测试，产品资料中提供了经过验证的测试程序可执行文件，位于案例bin目录下，源文件位于案例src目录下。请将bin目录下所有文件拷贝至评估板文件系统任意路径下。
使用前请在Micro SIM卡槽中插入可正常使用的SIM卡（缺口方向朝外），并将4G模块正确安装至评估板，同时将2.4G天线连接至4G模块的MAIN、DIV接口，将GPS天线连接至4G模块的GNSS接口，如下图所示。

图 27

案例测试
评估板启动进入文件系统，执行如下命令关闭其他网络，仅保留4G模块网络设备。
Target# ifconfig eth0 down
Target# ifconfig eth1 down
Target# udhcpc -i usb0
Target# ifconfig

图 28

如无usb0网络节点，执行如下命令配置4G模块。由于4G模块供应商出货时，部分批次默认未使能网络功能，因此需手动开启。

图 29

执行如下命令，并输入AT指令：AT+QCFG="USBNET",1。
Target# microcom -t 15000 -s 115200 /dev/ttyUSB2
Target# AT+QCFG="USBNET",1
备注：t单位：毫秒，无操作自动退出时间；s单位：bps，串口波特率；ttyUSB2为操作的device。

图 30

执行完成返回"OK"，表示配置成功，此配置仅需设置一次。重启评估板即可生成usb0节点。
网络功能测试

执行如下命令测试网络功能是否正常。
Target# ping www.baidu.com -I usb0

图 31

短信功能测试
测试命令：./send_sms <device> <phonenumber> <text>
命令说明：<device>为4G模块设备节点。<phonenumber>为发送短信目标手机号。<text>为短信发送内容，短信内容字符之间不可有空格，否则会提示错误。
程序说明：设置短信发送模式，并发送短信内容。
进入评估板文件系统，在send_sms文件所在路径下执行如下命令测试短信功能是否正常。
Target# ./send_sms /dev/ttyUSB2 131******** www.tronlong.com

图 32

图 33

通话功能测试
测试命令：./phone_call <device> <phonenumber>
命令说明：<device>为4G模块设备节点。<phonenumber>为拨打目标手机号。
程序说明：拨打目标电话。
进入评估板文件系统，在phone_call文件所在路径下执行如下命令测试通话功能是否正常。
Target# ./phone_call /dev/ttyUSB2 131********

图 34

图 35

GPS定位功能测试
测试命令：./get_location <device> <timeout>
命令说明：<device>为设备节点，以"ls /dev/ttyUSB*"命令查看结果为准，重启评估板后可能会变化。<timeout>为等待返回经纬度信息的时间（单位为秒）。
程序说明：通过GPS天线获取经纬度信息，并打印结果。
进入评估板文件系统，在get_location文件所在路径下执行如下命令测试GPS定位功能是否正常。
Target# ./get_location /dev/ttyUSB2 1

图 36

获取经纬度需等待几分钟时间，若获取失败、超时，请检查天线是否接好，并确保处于开阔场地进行测试。

将获取到的经纬度信息使用GPS经纬度测试工具查看当前位置，该工具位于案例tool目录下。

图 37

案例编译
将usb_4g_test的src目录拷贝至Ubuntu任意路径，进入src目录。请先确保已参考Linux系统使用手册编译过LinuxSDK，构建T3处理器对应的GCC编译器。然后执行如下命令，使用LinuxSDK开发包目录下的GCC编译器进行案例编译。
Host# CC=/home/tronlong/T3/lichee/out/sun8iw11p1/linux/common/buildroot/host/usr/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc make

图 38

编译完成后，将在当前目录生成测试程序可执行文件。

图 39