迅为IMX6ull开发板Linux系统EC20 4G模块移植

孤久厌闹 · 发表于 2020-11-16 11:21

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1.4G网络连接
对于嵌入式Linux而言，4G网络连接是一个比较容易实现的功能，大多数的4G模块接口都是MiniPCIE接口，但是深入了解一下就会发现，4G模块的通信接口都是USB，所以4G模块的驱动就是USB驱动，只要USB驱动正常，4G模块在硬件上就能正常通信。下面看一下4G模块的硬件原理图：

在原理图中，U25是4G模块的MiniPCIE接口，然后通信引脚会接到U15的HUB芯片上，所以4G模块会被识别成USB设备，CON5是SIM卡接口，在使用4G模块时，需要先插入SIM卡。在i.MX6UL终结者开发板上使用的EC20 4G模块，如图
2. EC20 4G模块配置
2.1. 添加USB设备信息
要使用EC20 4G模块首先需要在Linux内核中添加EC20的USB信息，这样内核启动后，才能正确识别EC20 4G模块。打开Linux内核下的drivers/usb/serial/option.c 文件，添加如下信息：
1809       /* add support EC220 4G Module */
1810       { USB_DEVICE(0x05C6, 0x9090) }, /* Quectel UC15 */
1811       { USB_DEVICE(0x05C6, 0x9003) }, /* Quectel UC20 */
1812       { USB_DEVICE(0x05C6, 0x9215) }, /* Quectel EC20 */
1813       { USB_DEVICE(0x2C7C, 0x0125) }, /* Quectel EC25/EC20 R2.0 */
1814       { USB_DEVICE(0x2C7C, 0x0121) }, /* Quectel EC21 */
1815       /* end add */其中第1813行是EC20 4G模块的USB信息。

2.2. Linux内核配置
添加完EC20 4G模块的USB信息后，需要修改Linux 内核配置来支持USBNET功能。具体配置如下：
Device Drivers  --->
Network device support  --->
<*> USB Network Adapters  --->
<*> Multi-purpose USB Networking Framework配置如图

接下来我们还需要使能 USB 串口 GSM、CDMA 驱动，配置路径如下：
Device Drivers  --->
USB support  --->
<*> USB Serial Converter support  --->
<*> USB driver for GSM and CDMA modems
配置如图

然后配置ppp，配置路径如下：
Device Drivers  --->
Network device support  --->
<*> PPP (point-to-point protocol) support
<*>    PPP BSD-Compress compression
<*>    PPP Deflate compression
PPP filtering
<*>    PPP MPPE compression (encryption)
PPP multilink support
<*>    PPP over Ethernet
<*>    PPP support for async serial ports
<*>    PPP support for sync tty ports
tty ports配置如图

配置完成后，重新编译内核，然后使用新的内核启动开发板。如果配置成功开发板启动后会有如图 2.2.4信息打印：
可以看出EC20 4G模块识别成功，并且虚拟出5个USB设备，分别为ttyUSB0~ttyUSB4。

3. EC20 4G模块联网测试
3.1. PPP软件包编译
首先拷贝ppp-2.4.4.tar.gz到Ubuntu下，然后执行下面的命令解压：
tar -xvf ppp-2.4.4.tar.gz
解压完成得到ppp-2.4.4目录，进入ppp-2.4.4目录如图

使用configure进行配置，命令如下：./configure结果如图

配置完成后，使用下面的命令进行编译：
make CC=ARM-linux-gnueabihf-gcc
“CC=arm-linux-gnueabihf-gcc”指定编译器，和开发板Linux内核使用同一个编译器。编译完成如图

编译完成后，分别在chat、pppd、pppdump、pppstats四个目录下生成chat、pppd、pppdump、pppstats可执行文件，用于后面的4G模块联网测试。

3.2. EC20 4G模块联网测试
首先安装好EC20 4G模块、天线和SIM卡，如图

开发板准备好后启动Linux系统，待系统启动后，进入/etc目录，然后创建ppp目录，具体命令如下：
cd /etc  //进入etc目录
mkdir ppp //创建ppp目录
目录创建完后，使用U盘将上一节编译的chat、pppd、pppdump、pppstats四个可执行文件拷贝到/etc/ppp目录下，如图：

然后在/etc/ppp目录下创建pap-secrets文件，使用下面命令：
touch pap-secrets //创建pap-secrets文件vi pap-secrets  //打开pap-secret
输入如下内容：
# Secrets for authentication using PAP
# client       server  secret                IP addresses
card *    card *
在4G信号在通信时候有一个密码的比对，密码对了就可以通信了。上面显示用户是card，密码是card。
然后创建新文件夹peers，命令“mkdir peers”。
进入peers文件夹，创建wcdma文件，命令如下：
touch wcdma
vi wcdma
输入如下内容：
# /etc/ppp/peers/wcdma
# This is pppd script for China liantong
# Usage: root>pppd call wcdma
hide-password
noauth
connect '/etc/ppp/chat -s -v -f /etc/ppp/peers/wcdma-chat-connect'
disconnect '/etc/ppp/chat -s -v -f /etc/ppp/peers/wcdma-chat-disconnect'
debug
/dev/ttyUSB2
115200
defaultroute
noipdefault
novj
novjccomp
noccp
ipcp-accept-local
ipcp-accept-remote
local
lock
dump
nodetach
user "card"
password "card"
crtscts
remotename 3gppp
ipparam 3gppp
usepeerdns
需要注意的是使用/dev/ttyUSB2设备节点文件。
“user "card"”和“password "card"”对应了pap-secrets文件中的用户名和密码。
创建wcdma-chat-connect文件：
touch wcdma-chat-connect
vi wcdma-chat-connect
内容如下：
ABORT "BUSY"
ABORT "NO CARRIER"
ABORT "NO DIALTONE"
ABORT "ERROR"
ABORT "NO ANSWER"
TIMEOUT 120
"" AT
OK \rATZ
OK \rAT+CGDCONT=1,"IP","3gnet",,0,0
OK-AT-OK ATDT*99#
CONNECT \d\c
在这里 OK \rAT+CGDCONT=1,"IP","3gnet",,0,0
OK-AT-OK ATDT*99#
这两句话会根据移动联通或者是电信而变化，这里用的是移动4G。

创建wcdma-chat-disconnect文件：
touch wcdma-chat-disconnect
vi wcdma-chat-disconnect
内容如下：
ABORT "ERROR"
ABORT "NO DIALTONE"
SAY "INSending break to the modem\n"
""\k"
""+++ATH"
SAY "\nGood bye\n"
所需文件创建完成后，就可以进行联网测试了。

首先关闭eth0设备，因为和EC20 4G模块有冲突，同时只能使用一个设备。命令如下：
ifconfig eth0  down
然后在/etc/ppp目录下输入指令：
./pppd call wcdma &
结果如图

上图表示联网成功后的IP地址为10.47.135.182，使用ifconfig命令查看结果如图

这时使用ping命令查看能够ping通外网，命令如下：

ping 202.108.22.5 -c 4

“-c”选项指定ping网络的次数。“202.108.22.5”是百度的IP地址，结果如图：

发现不能ping通外网，愿意是因为DNS没有设置对，在etc下有一个文件resolv.conf 。这个文件是用来放DNS的。就是这个里面的域名没有设置对。然而在eth0的运行脚本里强制性的把这个文件复制为了192.168.1.1 。这就造成即便在这里文件里设置上正确的DNS，再开机后也会发现这个文件里已经是192.168.1.1了。这是因为eth0，是开机自启动的。

我们在/etc目录下新建一个文件resolv.conf_back：
touch resolv.conf_back
vi resolv.conf_back
输入如下内容：
nameserver 202.99.160.68
nameserver 221.130.33.52
nameserver 221.130.33.60
nameserver 192.168.1.1
然后在新建一个脚本文件ppp0：
touch ppp0
vi ppp0
输入如下内容：
#!/bin/sh
ifconfig eth0 down
cp /etc/resolv.conf_back
/etc/resolv.conf/etc/ppp/pppd call wcdma&
修改ppp0文件的执行权限：
chmod 777 ppp0
这里第一步是将eth0关掉，第二步将我们的DNS文件覆盖到resolv.conf上，第三步运行。然后重新开机，执行ppp0脚本，命令如下：
/etc/ppp0
脚本执行成功后，重新使用ping命令，结果如图：

图片显示可以正常ping通百度的IP地址。至此EC20 4G模块就可以正常使用了。

yin123 · 发表于 2020-11-16 17:24

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