T536主板的4G通信功能的使用-盈鹏飞嵌入式

CoM-T536产品特性采用Allwinner公司Cortex-A55四核T536处理器最高速度为1.6GHZ支持2TOPS NPU,仅特定型号支持支持4K/25fps H.264视频编码支持4K/15fps MJPEG编码支持1-4G Bytes LPDDR4 SDRAM支持EMMC 4G-64G大容量电子盘可启动或支持SPI NAND启动支持双通道LVDS分辨率最高1920x108060fps支持MIPI DSI显示, 分辨率最高1920x102060fps支持PCIE2.1;支持最多17路UART支持四路CANFD支持双路千兆以太网稳定的操作系统的支持可预装LINUX 5.10/Ubuntu 20.04邮票孔198POS设计 尺寸为:53.5*45MMCoM-T536功能图STK-T536评估板功能图3.16、4G模块测试STK-T536评估板支持4G通信固件已适配移远模组EC200T、EC200A、EM05。其中EC200系列插接在MINIPCIE接口而EM05模块插接在M.2接口。以下是STK-T536评估板的MINIPCIE接口CN20和M.2接口(CN10)位置其中每个接口都有对应的指示灯和SIM卡座对应关系如下接口SIM卡座指示灯MINI PCIE(CN20)CN21(开发板背面)D36M.2(CN10)CN11(开发板正面)D173.16.1、4G模块的特性及驱动方式介绍每个4G模块都有其特殊性就拿我们目前支持的几款来说他们的ID号是不同的。这里说的ID是VID/PIDLinux系统是靠这些ID来识别模块的具体见下表备注本表来自于《Quectel_UMTS_LTE_5G_Linux_USB_Driver_用户指导_V1.0.pdf》从表中可以看出EC200A的ID是VID:0x2c7c,PID:0x6005可查看Linux内核驱动代码/drivers/usb/serial/option.c来确认模块是否被系统支持。另外在Linux系统下一个模块可能有多种驱动方式。一般来说驱动方式决定了通信速度和通信的特性。以移远EC200A为例来说它支持如下4种驱动模式驱动方式说明ppp模式最原始的通信模式通信速度慢耗费处理器资源不推荐使用ecm模式通过标准的CDC-ECM发起data call是发送标准的ECM命令获取局域网ip。这种模式配合cdc_ether驱动使用。ncm模式是CDC-ECM的增强版本提供更高的数据吞吐能力适合需要更高网络性能的应用场景。rndis模式基于USB实现RNDIS实际上就是TCP/IP over USB就是在USB设备上跑TCP/IP让USB设备看上去像一块网卡获取局域网ip。这种方式最简单模块插上手机卡之后模块会自动拨号上网。一般在Windows下使用。以上驱动拨号方式的区别拨号方式LinuxWindowsIP地址ECM拨号驱动系统自带很老的内核都支持需要安装专门的驱动程序私网IPRNDIS拨号驱动是系统自带的很老的内核都支持不需要安装驱动程序Windows系统内已经集成了驱动私网IPPPP使用复杂对CPU负载大网速上不去不推荐使用。ECM不支持IP聚合和复用功能决定了不适用于高速场景。RNDIS协议上是支持IP聚合的但是Linux自带驱动没有使用所以也不适用于高速场景。3.16.2、4G通信模块功能的演示固件中已经集成了自动拨号的脚本若4G模块的电源、SIM卡、天线均配置正常系统上电后会自动按照ECM方式进行拨号联网自动拨号脚本是/etc/init.d/S85_EC801E_dialing.sh脚本内容如下#!/bin/sh EC801Elsusb | grep 0903 start_dailing() { if [ -n $EC801E ];then echo -e \033[36m 4G EC801E Device\033[0m echo -e ATQCFG\nat\,1\r\n /dev/ttyUSB2 echo -e ATQNETDEVCTL3,1,1 \r\n /dev/ttyUSB2 fi } case $1 in start) start_dailing ;; *) echo Usage: $0 {start} exit 1 ;; esac exit $?系统启动进入shell后执行如下指令获取IPTarget#udhcpc -i usb0执行完以上操作D36指示灯由慢闪1800ms灭/200ms亮变为慢闪200ms灭/1800ms亮的状态该状态表示已经正常联网。通过ping指令判断是否联网成功如果有数据回复则说明网络功能正常。Target#ping www.baidu.com运行测试结果如下所示3.16.3、4G通信模块功能的分步演示本次验证选择ECM方式验证过程大概分如下5个步骤1连接模块插入SIM卡2等待模块成功加载3检查SIM卡是否正常工作4配置模块网卡模式5拨号上网以下就每个步骤进行阐述。一4G模块的安装和SIM卡的安装将4G模块按照下图插入评估板并使用螺钉锁定同时要插上配套的天线否则会因为无信号而测试失败。另外MINIPCIE接口CN20的电压是可调的短接J1后CN20供电3.7V。把NanoSIM卡插入如下卡座CN21并保证SIM卡正常备案且资费充足否则可能测试失败。备注STK-T536有两个SIM卡座一个是CN21该接口位于主板背面它和CN20(MiniPCIE接口)配套使用另外一个是CN11该接口位于主板正面它和CN10(M.2接口)配套使用二判断4G模块是否正常工作输入ls /dev/ttyUSB*指令确认是否存如下设备节点如果有如下节点表示4G模块已经工作正常ttyUSB2节点用来接收AT命令。Target#ls /dev/ttyUSB*rootT536-embfly:~# ls /dev/ttyUSB* ls /dev/ttyUSB* #如果为下面的情况即为成功加载 rootT536-embfly:~# ls /dev/ttyUSB* /dev/ttyUSB0 /dev/ttyUSB1 /dev/ttyUSB2 rootT536-embfly:~# ^C固件默认使能4G模组通过ifconfig usb0指令可看到usb0节点。rootT536-embfly:~#ifconfig usb0完成以上步骤证明4G模块已经工作正常。接下来要验证第三步确保SIM卡工作正常只有SIM卡工作正常才可测试拨号上网功能。三验证SIM卡是否工作正常一般通过microcom软件和4G模块进行交互输入如下AT指令即可判断SIM卡是否工作正常。microcom通过ctrlx可退出。Target#microcom /dev/ttyUSB2在microcom中依次输入以下AT指令进行拨号上网测试采用ECM协议非PPP。AT //收到OK表示主板与4G模组通讯正常ATCPIN? //收到READY表示SIM卡正常识别测试也可以直接在Linux终端中使用echo指令Target#cat /dev/ttyUSB2 Target#echo -e ATCPIN?\r\n /dev/ttyUSB2#在后台显示/dev/ttyUSB2返回的信息(如果想退出后台显示,使用后面的命令pkill cat)cat /dev/ttyUSB2 #检查sim卡的状态echo -e ATCPIN?\r\n /dev/ttyUSB2#如果返回值为如下即为获取sim卡成功CPIN: READYOK如果遇到无法读卡的问题可能是卡的触点没有紧密与模块的卡座接触也可能是模块不支持该SIM卡可以联系模块的提供商进行解决。四确认4G模块的工作方式如果之前成功配置过网卡的模式网卡是会把成功配置的网卡模式保存就不需要额外再配置网卡模式。ECM和RNDIS是两种不同的USB网络共享协议。1ECM(Ethernet Networking Control Model)使用标准的Ethernet II帧格式在ECM模式下4G网卡会被识别为一个网络接口可以直接通过DHCP获取IP地址。2RNDIS(Remote Network Driver Interface Specification)使用Microsoft Remote NDISRNDIS协议封装数据包,而在RNDIS模式下4G网卡会被识别为一个USB设备需要安装相应的驱动程序才能使用。命令功能ATQCFG”usbnet”查询网卡模式ATQCFGusbnet,1设置网卡为ECM模式ATQCFGusbnet,3设置网卡为RNDIS模式操作指令如下#查询当前模式 #在后台显示/dev/ttyUSB2返回的信息(如果想退出后台显示,使用后面的命令pkill cat) cat /dev/ttyUSB2 #查询当前网卡的模式 echo -e ATQCFG\usbnet\\r\n /dev/ttyUSB2 #例子: cat /dev/ttyUSB2 [1] 1155 echo -e ATQCFG\usbnet\\r\n /dev/ttyUSB2 QCFG: usbnet,3 #解析 可以看到返回了3这个是网卡在RNDIS模式QCFG: usbnet,3 :表示RNDIS模式QCFG: usbnet,1 :表示ECM模式五配置4G模块的工作方式配置模块网卡模式为ECM#在后台显示/dev/ttyUSB2返回的信息(如果想退出后台显示,使用后面的命令pkill cat) cat /dev/ttyUSB2 #配置为ECM模式(返回OK 代表配置成功) echo -e ATQCFG\usbnet\,1\r\n /dev/ttyUSB2 #重启模块重启模块才能生效 echo -e ATCFUN1,1\r\n /dev/ttyUSB2 #重启后可以查看配置是否成功生成配置模块网卡模式为RNDIS#在后台显示/dev/ttyUSB2返回的信息(如果想退出后台显示,使用后面的命令pkill cat) cat /dev/ttyUSB2 #配置为ECM模式(返回OK 代表配置成功) echo -e ATQCFG\usbnet\,3\r\n /dev/ttyUSB2 #重启模块重启模块才能生效 echo -e ATCFUN1,1\r\n /dev/ttyUSB2 #重启后可以查看配置是否成功生成如果你完成前面的配置把网卡成功配置成ECM模式或者RNDIS模式即可拨号上网。六拨号上网拨号上网的指令见下表命令功能ATqnetdevctl1,1,1立即拨号ATqnetdevctl3,1,1自动拨号(开机自动拨号)ATqnetdevctl0,1,1断开拨号ATQICSGP1,”apn”,”username”,”password”,2专网卡拨号拨号上网流程如下#在后台显示/dev/ttyUSB2返回的信息(如果想退出后台显示,使用后面的命令pkill cat) cat /dev/ttyUSB2 #立即拨号(返回OK 代表配置成功) echo -e ATqnetdevctl1,1,1\r\n /dev/ttyUSB2 #自动获取网络 udhcpc -i usb0执行完以上操作D36指示灯由慢闪1800ms灭/200ms亮变为慢闪200ms灭/1800ms亮的状态该状态表示已经正常联网。一般通过ping指令判断是否联网成功如果有数据回复则说明网络功能正常。ping www.baidu.com运行测试结果如下所示