芒果派 MQ-R F133 开发指南

1. 开发环境搭建

搭建开发环境比较简单，芒果派 Tina-Linux 代码库的自述文件中有在 Ubuntu18.04 上搭建 F133 开发环境的的指导，唯一比较折磨人的问题是下载 SDK 的时间比较久。

如果是在 WSL 中搭建开发环境，需要注意以下两个问题：

注意不要将 Tina-Linux 随意放置在 C 盘、D 盘等位置上，实测这样做的时候，即使对应目录开启了大小写敏感，编译时也会发生莫名其妙的问题。需要放置在 WSL 用户的家目录下，编译才能正常进行。
确保 WSL 的版本是 2。编译打包的过程会调用一些工具，有一部分工具是 32 位的，WSL1 不支持运行 32 位程序，需要升级为 WSL2。

WSL1 升级到 WSL2：

# 查看名称和版本号
wsl -l -v

比如：

  NAME            STATE           VERSION
* Ubuntu          Running         1
  Ubuntu-18.04    Stopped         2

设置版本：

wsl --set-version Ubuntu 2

等个几分钟就可以了。

2. 使能 uart1

默认只有 uart0 使能了，用作 linux 的控制台。开发板上电后，可以在 /dev 目录下看到：

root@TinaLinux:/# ls -l /dev/tty*
crw-rw-rw-    1 root     root        5,   0 Jan  1 00:00 /dev/tty
crw-------    1 root     root      249,   0 Jan  1 00:00 /dev/ttyS0

网关 iot_gw 需要使用串口和 Arduino 交互，因此，需要占用一个串口，计划使用 uart1。需要做两件事情：

使能 uart1。
确定 uart1 对应的引脚。

需要编辑设备树文件，使能 uart1：

~/Tina-Linux$ vim ./device/config/chips/f133/configs/mq_r/board.dts

找到 uart1 的配置：

&uart1 {
        pinctrl-names = "default", "sleep";
        pinctrl-0 = <&uart1_pins_a>;
        pinctrl-1 = <&uart1_pins_b>;
        status = "disabled";
};

修改状态：

&uart1 {
        pinctrl-names = "default", "sleep";
        pinctrl-0 = <&uart1_pins_a>;
        pinctrl-1 = <&uart1_pins_b>;
        status = "okay";
};

单看开发板原理图，可以看到很多引脚都可以做为 uart1 使用，具体是哪个引脚，需要查看设备树文件。

        uart1_pins_a: uart1_pins@0 {  /* For EVB1 board */
                pins = "PG6", "PG7", "PG8", "PG9";
                function = "uart1";
                drive-strength = <10>;
                bias-pull-up;
        };

        uart1_pins_b: uart1_pins {  /* For EVB1 board */
                pins = "PG6", "PG7", "PG8", "PG9";
                function = "gpio_in";
        };

从上面的内容可以看到，uart1 对应的引脚是 PG6、PG7、PG8、PG9，结合开发板原理图可知，UART1-TX 是 PG6，UART1_RX 是 PG7。

接下来，编译、打包、烧录即可。开发板运行起来后，就可以在 ‘/dev’ 目录下看到 uart1

了：

root@TinaLinux:/# ls -l /dev/tty*
crw-rw-rw-    1 root     root        5,   0 Jan  1 00:00 /dev/tty
crw-------    1 root     root      249,   0 Jan  1 00:00 /dev/ttyS0
crw-------    1 root     root      249,   1 Jan  1 00:00 /dev/ttyS1

3. Rust 串口编程

网关 iot_gw 是用 Rust 写的，操作串口借助了 serial 库，这个库使用了 termios 库和 ioctl-rs 库（三个库的开发者是同一个人），之前在为 mips-unknown-linux-uclibc 开发这个网关程序时，发现不同的 linux 发行版，ioctl 接口同一命令号对应的命令含义并不相同，因此，编译网关应用前还得单独处理这三个库，才能确保应用能够正确操作串口，很麻烦。

计划试一试另一个串口库 serialport。这个库的介绍页面提到，工作在 Linux 上时，这个库提供的串口枚举功能是使用 glibc 实现的，借助了 libudev，如果使用这个特性，仍然可以枚举串口，但是可能无法获得比较丰富的信息，并且也可能返回一些物理上不存在的串口。这个特性在网关上用不到，不过，本着钻研的目的，编译网关应用时还是不要关闭该特性。

使用 serialport 提供的 list_ports 示例创建 rust 工程，为工程添加 riscv64gc-unknown-linux-gnu 目标编译配置：

# .cargo/config.toml
[target.riscv64gc-unknown-linux-gnu]
linker = "riscv64-unknown-linux-gnu-gcc"
ar = "riscv64gc-unknown-linux-gnu-ar"

创建编译脚本 build_f133.sh：

#!/bin/bash

# 注意，将 HOME 替换为实际的路径
HOME="/home/dell"
TARGET="riscv64gc-unknown-linux-gnu"

CC="riscv64-unknown-linux-gnu-gcc"
TOOLCHAIN=~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/toolchain

export CC_riscv64gc_unknown_linux_gnu=$CC
export PATH=$PATH:$TOOLCHAIN/bin

cargo build --target=$TARGET -vv

接下来，赋予该脚本执行权限，并运行：

chmod +x build_f133.sh
./build_f133.sh

很遗憾，报错了：

[libudev-sys 0.1.4] thread ‘main’ panicked at ‘called Result::unwrap() on an Err value: “pkg-config has not been configured to support cross-compilation.\n\nInstall a sysroot for the target platform and configure it via\nPKG_CONFIG_SYSROOT_DIR and PKG_CONFIG_PATH, or install a\ncross-compiling wrapper for pkg-config and set it via\nPKG_CONFIG environment variable.”’, /home/dell/.cargo/registry/src/mirrors.ustc.edu.cn-12df342d903acd47/libudev-sys-0.1.4/build.rs:38:41 [libudev-sys 0.1.4] note: run with RUST_BACKTRACE=1 environment variable to display a backtrace error: failed to run custom build command for libudev-sys v0.1.4

找不到 libudev 的 pkg-config 配置文件。

先在 SDK 中 make menuconfig，使能 eudev ，编译出 libudev 看一看能不能产生 pkg-config 配置文件：

    Base system  --->
		<*> eudev................................ Dynamic device management subsystem  --->

编译完成之后，可以看到生成了 libudev 的 pkg-config 配置文件：

~/Tina-Linux$ ls ~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/pkgconfig
alsa.pc     ext2fs.pc     libcares.pc   libcurl.pc   libiptc.pc     libpng.pc    libudev.pc  openssl.pc    uuid.pc
blkid.pc    freetype2.pc  libconfig.pc  libip4tc.pc  libnghttp2.pc  libpng12.pc  lua.pc      smartcols.pc  xtables.pc
com_err.pc  json-c.pc     libcrypto.pc  libip6tc.pc  libnl-tiny.pc  libssl.pc    mount.pc    speexdsp.pc   zlib.pc

修改编译脚本，通过环境变量指定 pkg-config 配置文件目录，并使能 pkg-config 交叉编译：

#!/bin/bash

# 注意，将 HOME 替换为实际的路径
HOME="/home/dell"
TARGET="riscv64gc-unknown-linux-gnu"

CC="riscv64-unknown-linux-gnu-gcc"
TOOLCHAIN=~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/toolchain
STRIP=riscv64-unknown-linux-gnu-strip

export PKG_CONFIG_LIBDIR=~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_ALLOW_CROSS=1
export CC_riscv64gc_unknown_linux_gnu=$CC
export PATH=$PATH:$TOOLCHAIN/bin

cargo build --target=$TARGET -vv

接下来还是报错，找不到头文件 zlib.h：

cargo:warning=In file included from libgit2/src/attr_file.c:11: cargo:warning=libgit2/src/filebuf.h:14:10: fatal error: zlib.h: No such file or directory cargo:warning= #include cargo:warning= ^~~~~~~~ cargo:warning=compilation terminated.

修改编译脚本，指定头文件搜索路径：

#!/bin/bash

# 注意，将 HOME 替换为实际的路径
HOME="/home/dell"
TARGET="riscv64gc-unknown-linux-gnu"

CC="riscv64-unknown-linux-gnu-gcc"
CFLAGS="-I$HOME/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/include"
TOOLCHAIN=~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/toolchain
STRIP=riscv64-unknown-linux-gnu-strip

export PKG_CONFIG_LIBDIR=~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_ALLOW_CROSS=1
export CC_riscv64gc_unknown_linux_gnu=$CC
export CFLAGS_riscv64gc_unknown_linux_gnu=$CFLAGS
export PATH=$PATH:$TOOLCHAIN/bin

cargo build --target=$TARGET -vv

链接时报错，找不到 -lz 及 -ludev：

= note: /home/dell/Tina-Linux/prebuilt/gcc/linux-x86/riscv/toolchain-thead-glibc/riscv64-glibc-gcc-thead_20200702/bin/../lib/gcc/riscv64-unknown-linux-gnu/8.1.0/../../../../riscv64-unknown-linux-gnu/bin/ld: cannot find -lz /home/dell/Tina-Linux/prebuilt/gcc/linux-x86/riscv/toolchain-thead-glibc/riscv64-glibc-gcc-thead_20200702/bin/../lib/gcc/riscv64-unknown-linux-gnu/8.1.0/../../../../riscv64-unknown-linux-gnu/bin/ld: cannot find -ludev collect2: error: ld returned 1 exit status

修改编译脚本，指定 ld 的搜索路径：

#!/bin/bash

# 注意，将 HOME 替换为实际的路径
HOME="/home/dell"
TARGET="riscv64gc-unknown-linux-gnu"

CC="riscv64-unknown-linux-gnu-gcc"
CFLAGS="-I$HOME/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/include"
LDFLAGS="-L$HOME/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib"
TOOLCHAIN=~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/toolchain
STRIP=riscv64-unknown-linux-gnu-strip

export PKG_CONFIG_LIBDIR=~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_ALLOW_CROSS=1
export CC_riscv64gc_unknown_linux_gnu=$CC
export CFLAGS_riscv64gc_unknown_linux_gnu=$CFLAGS
export LDFLAGS_riscv64gc_unknown_linux_gnu=$LDFLAGS
export PATH=$PATH:$TOOLCHAIN/bin

cargo build --target=$TARGET -vv

没起作用，仍旧报上述错误，但是编译输出信息中可以看到，上述操作生效了：

“-L” “ /home/dell/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib”

找不到的 和 在 ~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/ 是存在的：

ls ~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libudev*
/home/dell/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libudev.so
/home/dell/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libudev.so.1
/home/dell/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libudev.so.1.6.3
ls ~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libz.*
/home/dell/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libz.a
/home/dell/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libz.so
/home/dell/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libz.so.1
/home/dell/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libz.so.1.2.8

不知道为啥还是找不到，干脆为这两个库创建软链接（不知道为啥会调到 prebuilt 目录中的工具）：

# 创建 libudev.so 的软链接
ln -s ~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libudev.so ~/Tina-Linux/prebuilt/gcc/linux-x86/riscv/toolchain-thead-glibc/riscv64-glibc-gcc-thead_20200702/riscv64-unknown-linux-gnu/lib/libudev.so
# 创建 libz.so 的软链接
ln -s ~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libz.so ~/Tina-Linux/prebuilt/gcc/linux-x86/riscv/toolchain-thead-glibc/riscv64-glibc-gcc-thead_20200702/riscv64-unknown-linux-gnu/lib/libz.so

删掉刚才在编译脚本中添加的链接标志：

#!/bin/bash

# 注意，将 HOME 替换为实际的路径
HOME="/home/dell"
TARGET="riscv64gc-unknown-linux-gnu"

CC="riscv64-unknown-linux-gnu-gcc"
CFLAGS="-I$HOME/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/include"
TOOLCHAIN=~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/toolchain
STRIP=riscv64-unknown-linux-gnu-strip

export PKG_CONFIG_LIBDIR=~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_ALLOW_CROSS=1
export CC_riscv64gc_unknown_linux_gnu=$CC
export CFLAGS_riscv64gc_unknown_linux_gnu=$CFLAGS
export PATH=$PATH:$TOOLCHAIN/bin

cargo build --target=$TARGET -vv

再编译就顺利通过了。

将编译出的二进制文件放到开发板上运行时，会报找不到 libudev，需要将 ~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib 目录下的 libudev 上传到开发板上去。总共有三个文件：

ls -l ~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libudev.so*
lrwxrwxrwx 1 dell dell     16 Oct 16 14:36 /home/dell/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libudev.so -> libudev.so.1.6.3
lrwxrwxrwx 1 dell dell     16 Oct 16 14:36 /home/dell/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libudev.so.1 -> libudev.so.1.6.3
-rwxr-xr-x 1 dell dell 145904 Oct 16 14:36 /home/dell/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libudev.so.1.6.3

可以看到，前两个实际上是软链接，而且，无法使用 adb 工具将前两个文件传到开发板上，因此，仅将 libudev.so.1.6.3 传到开发板的 /lib 目录下，并为其创建软链接。

或者重新打包，将 libudev 的库打包到镜像中，重新烧录：

# 打包前将 libudev 的库复制到开发板的 rootfs 目录中
cp ~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/staging_dir/target/usr/lib/libudev.* ~/Tina-Linux/out/f133-mq_r/compile_dir/target/rootfs/lib

之后，编译出的二进制文件就可以在开发板上运行了。

芒果派 MQ-R F133 开发指南

1. 开发环境搭建

2. 使能 uart1

3. Rust 串口编程

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