嵌入式Linux--荔枝派Zero--V3s--ST7789v

Bertha 。 2022-09-09 09:17 1734阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  前言
 *   *  血的教训：没有CS引脚是没法运行的！
 *  一、原理图
 *  二、uboot
 *   *  U-Boot编译配置文件
     *  编译uboot
 *  三、Linux Kernel
 *  四、设备树
 *   *  第一步：注释掉自带的视频输出
     *  第二步：增加屏幕驱动节点
 *  五、烧录
 *   *  荔枝派是怎么启动的
     *  TF卡上需要有什么
     *  实际烧录
 *  六、连线
 *  七、Qt测试
 *  八、使用Qt无法显示字体
 *   *  配置 /etc/profile

# 前言 #

经过几番折磨，终于搞好了。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAbGllZnl1YW4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]

三个屏幕都是ST7789v驱动芯片：

*  2.0寸分辨率是240x320：GND，VCC，SCL，SDA，RES，DC，CS，BLK
 *  1.54寸分辨率是240x240：GND，VCC，SCL，SDA，RES，DC，CS，BLK
 *  1.3寸分辨率是240x240：GND，VCC，SCL，SDA，RES，DC，BLK

就1.3寸的那个屏少了一个CS引脚死活亮不起来。

## 血的教训：没有CS引脚是没法运行的！ ##

# 一、原理图 #

![在这里插入图片描述][2b747e59767b451a74df3f31d15d8844.png_pic_center]

# 二、uboot #

步骤如下：

*  （1）清除：`make clean`
 *  （2）配置编译文件：`make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- LicheePi_Zero_800x480LCD_defconfig`
 *  （3）编译：`time make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- 2>&1 | tee build.log`

## U-Boot编译配置文件 ##

荔枝派有三个编译配置文件

*  LicheePi\_Zero\_480x272LCD\_defconfig
 *  LicheePi\_Zero\_800x480LCD\_defconfig
 *  LicheePi\_Zero\_defconfig

LicheePi\_Zero\_800x480LCD\_defconfig

CONFIG_ARM=y
    CONFIG_ARCH_SUNXI=y
    # CONFIG_ARMV7_NONSEC is not set
    CONFIG_MACH_SUN8I_V3S=y
    CONFIG_DRAM_CLK=360
    CONFIG_DRAM_ZQ=14779
    CONFIG_VIDEO_LCD_MODE="x:800,y:480,depth:18,pclk_khz:33000,le:87,ri:40,up:31,lo:13,hs:1,vs:1,sync:3,vmode:0"
    CONFIG_VIDEO_LCD_BL_PWM="PB4"
    # CONFIG_VIDEO_LCD_BL_PWM_ACTIVE_LOW is not set
    CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE="sun8i-v3s-licheepi-zero"
    # CONFIG_CONSOLE_MUX is not set
    CONFIG_SPL=y
    CONFIG_CMD_BOOTMENU=y
    # CONFIG_CMD_IMLS is not set
    CONFIG_CMD_MEMINFO=y
    # CONFIG_CMD_FLASH is not set
    CONFIG_CMD_SF=y
    CONFIG_CMD_SPI=y
    # CONFIG_CMD_FPGA is not set
    CONFIG_DM_SPI_FLASH=y
    CONFIG_SPI_FLASH=y
    CONFIG_SPI_FLASH_WINBOND=y
    CONFIG_SPL_SPI_SUNXI=y
    # CONFIG_NETDEVICES is not set
    CONFIG_DM_SPI=y
    CONFIG_SUNXI_SPI=y
    CONFIG_OF_LIBFDT_OVERLAY=y

参考LicheePi\_Zero\_800x480LCD\_defconfig模仿它的编译配置文件我也写一个：  
LicheePi\_Zero\_240x240TFT\_defconfig

CONFIG_ARM=y
    CONFIG_ARCH_SUNXI=y
    # CONFIG_ARMV7_NONSEC is not set
    CONFIG_MACH_SUN8I_V3S=y
    CONFIG_DRAM_CLK=360
    CONFIG_DRAM_ZQ=14779
    CONFIG_VIDEO_LCD_MODE="x:240,y:240,depth:18,pclk_khz:33000,le:87,ri:40,up:31,lo:13,hs:1,vs:1,sync:3,vmode:0"
    CONFIG_VIDEO_LCD_BL_PWM="PB4"
    # CONFIG_VIDEO_LCD_BL_PWM_ACTIVE_LOW is not set
    CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE="sun8i-v3s-licheepi-zero"
    # CONFIG_CONSOLE_MUX is not set
    CONFIG_SPL=y
    CONFIG_CMD_BOOTMENU=y
    # CONFIG_CMD_IMLS is not set
    CONFIG_CMD_MEMINFO=y
    # CONFIG_CMD_FLASH is not set
    CONFIG_CMD_SF=y
    CONFIG_CMD_SPI=y
    # CONFIG_CMD_FPGA is not set
    CONFIG_DM_SPI_FLASH=y
    CONFIG_SPI_FLASH=y
    CONFIG_SPI_FLASH_WINBOND=y
    CONFIG_SPL_SPI_SUNXI=y
    # CONFIG_NETDEVICES is not set
    CONFIG_DM_SPI=y
    CONFIG_SUNXI_SPI=y
    CONFIG_OF_LIBFDT_OVERLAY=y

## 编译uboot ##

步骤如下：

*  （1）清除：`make clean`
 *  （2）配置编译文件：`make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- LicheePi_Zero_240x240TFT_defconfig`
 *  （3）编译：`time make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- 2>&1 | tee build.log`

# 三、Linux Kernel #

*  首先进入目录并配置编译选项文件：make CROSS\_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- ARCH=arm licheepi\_zero\_defconfig
 *  配置自己需要的驱动比如网卡驱动或者小屏幕显示驱动：make ARCH=arm menuconfig

Device Drivers  --->
         【*】 Staging drivers  --->
                  <*>   Support for small TFT LCD display modules  --->
                            <*>   FB driver for the ST7789V LCD Controller

*  编译内核：make ARCH=arm CROSS\_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j16

至此，kernel算是配置OK了，接下来需要改下设备树。

# 四、设备树 #

## 第一步：注释掉自带的视频输出 ##

vim arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s.dtsi

sun8i-v3s.dtsi

...
        chosen { 
            #address-cells = <1>;
            #size-cells = <1>;
            ranges;
    
    //      simplefb_lcd: framebuffer@0 { 
    //          compatible = "allwinner,simple-framebuffer",
    //                   "simple-framebuffer";
    //          allwinner,pipeline = "de0-lcd0";
    //          clocks = <&ccu CLK_BUS_TCON0>, <&ccu CLK_BUS_DE>,
    //               <&ccu CLK_DE>, <&ccu CLK_TCON0>;
    //          status = "disabled";
    //      };
        };
    ...

## 第二步：增加屏幕驱动节点 ##

**注意–血的教训：reset-gpios = <&pio 1 6 GPIO\_ACTIVE\_HIGH>; // PB6一定要设置为GPIO\_ACTIVE\_HIGH**

vim arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s-licheepi-zero-dock.dts

sun8i-v3s-licheepi-zero-dock.dts

&spi0{ 
        status = "okay";
        st7789v: st7789v@0{ 
            compatible = "sitronix,st7789v";
            reg = <0>;
            status = "okay";
            spi-max-frequency = <36000000>;
            spi-cpol;
            spi-cpha;
            rotate = <0>;
            fps = <60>;
            buswidth = <8>;
            rgb;
            dc-gpios    = <&pio 1 5 GPIO_ACTIVE_HIGH>;  // PB5 
            reset-gpios = <&pio 1 6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;  // PB6
            led-gpios   = <&pio 1 7 GPIO_ACTIVE_LOW>;   // PB7
            width = <240>;
            height= <320>;
            debug = <0>;
        };
    };

更新设备树：

vim arch/arm/boot/dts/sun8i-v3s-licheepi-zero-dock.dts

单独编译设备树：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- dtbs

# 五、烧录 #

这里使用最简单的SD卡启动，以上的那些都会烧录到SD卡里面去。

## 荔枝派是怎么启动的 ##

启动的第一步是片内的32KB启动ROM（BROM）。大部分的ARM处理器，为了免去用户外置NOR Flash，通常都在片内集成了这样一个BROM。BROM会尝试从外部存储设备（首先是SD/MMC，接着是SPI NOR，最后是SPI NAND）读取程序。这个程序被全志成为boot0，这里就是SPL。如果BROM没有顺利载入这个程序，则会进入USB启动模式。

第二步是SPL。SPL其实就是一个精简版的u-boot，只能执行一些特定的任务。SPL会被载入到V3s的内部SRAM中，然后SPL会进行以下操作：

*  初始化时钟、串口、DRAM和启动设备(SD/MMC/SPI Flash)
 *  把完整的u-boot从启动设备复制到DRAM
 *  跳转到完整的u-boot

第三步就是u-boot了。u-boot会负责载入内核。在一般情况下，u-boot会尝试从SD卡的第一分区读取并执行“boot.scr”脚本。一般来说boot.scr包括三条指令：把内核载入到SDRAM，把设备树二进制载入到SDRAM，（解压并）运行内核。

## TF卡上需要有什么 ##

以下是一个典型的可启动TF卡的结构：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAbGllZnl1YW4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center 1]  
基本上来说，要创建一个可启动TF卡，需要分区表（通过fdisk）、u-boot with SPL、启动脚本、设备树二进制、内核和根文件系统镜像。

## 实际烧录 ##

一张从未用过的TF卡，首先在Windows平台下使用**SD Formatter**软件进行格式化。  
格式化的TF卡如果要烧录一个一体式镜像：

*  在Windows环境下使用**Win32DiskImager**软件烧录
 *  在Ubuntu环境下：未使用过

还是那张已经格式化了的TF卡，在Ubuntu下面使用**GParted分区编辑器**软件对该TF卡进行分区：主要分为两个区如上图，在进行分区时要空出前1MByte的空间放U-Boot，也就是说BOOT区是在1MByte地址之后的。前面的1MByte其实是没有文件系统格式的RAW数据区域。

*  BOOT区：文件系统格式是**FAT16**用于存放设备树文件和Kernel文件
 *  rootfs区：文件系统格式是**EXT4**用于存放根文件系统

在Ubuntu环境下一般是分开各个文件：

*  U-Boot文件：u-boot-sunxi-with-spl.bin
 *  Linux Kernel镜像文件：zImage
 *  设备树二进制文件：sun8i-v3s-licheepi-zero-dock.dtb
 *  根文件系统：rootfs

# 六、连线 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>SPI屏</th> 
   <th>lichee pi zero</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>GND</td> 
   <td>GND</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>VCC</td> 
   <td>3v3</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SCL</td> 
   <td>SCL（PC1）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SDA</td> 
   <td>MOSI（PC3）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>RES</td> 
   <td>SCK（PB6）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>DC</td> 
   <td>PWM1（PB5）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CS</td> 
   <td>CS（PC2）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>BLK</td> 
   <td>SDA（PB7）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  必须要连接的线：MOSI，CLK，CS，DC，VCC，GND。
 *  BLK不需要调光可以接3v3
 *  RES不需要可以接GND

# 七、Qt测试 #

Qt文件夹是之前编译好的。  
命令行输入命令出现雪花：

cat /dev/urandom > /dev/fb0

/opt/qt5.12.9-arm/examples/widgets/widgets/analogclock

# 八、使用Qt无法显示字体 #

按照我的经验，生成的Qt文件夹里面是没有fonts文件夹的，所以需要额外将字体放在Qt的lib里面目录为：/opt/qt5.12.9-arm/lib/fonts

# pwd
    /opt/qt5.12.9-arm/lib/fonts
    # ls
    DejaVuSans-Bold.ttf             helvetica_100_75.qpf
    DejaVuSans-BoldOblique.ttf      helvetica_100_75i.qpf
    DejaVuSans-Oblique.ttf          helvetica_120_50.qpf
    DejaVuSans.ttf                  helvetica_120_50i.qpf
    DejaVuSansMono-Bold.ttf         helvetica_120_75.qpf
    DejaVuSansMono-BoldOblique.ttf  helvetica_120_75i.qpf
    DejaVuSansMono-Oblique.ttf      helvetica_140_50.qpf
    DejaVuSansMono.ttf              helvetica_140_50i.qpf
    DejaVuSerif-Bold.ttf            helvetica_140_75.qpf
    DejaVuSerif-BoldOblique.ttf     helvetica_140_75i.qpf
    DejaVuSerif-Oblique.ttf         helvetica_180_50.qpf
    DejaVuSerif.ttf                 helvetica_180_50i.qpf
    Vera.ttf                        helvetica_180_75.qpf
    VeraBI.ttf                      helvetica_180_75i.qpf
    VeraBd.ttf                      helvetica_240_50.qpf
    VeraIt.ttf                      helvetica_240_50i.qpf
    VeraMoBI.ttf                    helvetica_240_75.qpf
    VeraMoBd.ttf                    helvetica_240_75i.qpf
    VeraMoIt.ttf                    helvetica_80_50.qpf
    VeraMono.ttf                    helvetica_80_50i.qpf
    VeraSe.ttf                      helvetica_80_75.qpf
    VeraSeBd.ttf                    helvetica_80_75i.qpf
    fixed_120_50.qpf                japanese_230_50.qpf
    fixed_70_50.qpf                 micro_40_50.qpf
    helvetica_100_50.qpf            unifont_160_50.qpf
    helvetica_100_50i.qpf

## 配置 /etc/profile ##

# cat profile
    export PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
    
    if [ "$PS1" ]; then
            if [ "`id -u`" -eq 0 ]; then
                    export PS1='# '
            else
                    export PS1='$ '
            fi
    fi
    
    export PAGER='/bin/more '
    export EDITOR='/bin/vi'
    
    # Source configuration files from /etc/profile.d
    for i in /etc/profile.d/*.sh ; do
            if [ -r "$i" ]; then
                    . $i
            fi
            unset i
    done
    
    export TSLIB_ROOT=/opt/tslib
    export TSLIB_CONSOLEDEVICE=none
    export TSLIB_FBDEVICE=/dev/fb0
    export TSLIB_TSDEVICE=/dev/input/event0
    export TSLIB_CONFFILE=$TSLIB_ROOT/etc/ts.conf
    export TSLIB_PLUGINDIR=$TSLIB_ROOT/lib/ts
    export TSLIB_CALIBFILE=/etc/pointercal
    export LD_PRELOAD=$TSLIB_ROOT/lib/libts.so
    
    export QT_ROOT=/opt/qt5.12.9-arm
    export QT_QPA_GENERIC_PLUGINS=tslib:/dev/input/event0
    export QT_QPA_FONTDIR=$QT_ROOT/lib/fonts
    export QT_QPA_PLATFORM_PLUGIN_PATH=$QT_ROOT/plugins
    export QT_QPA_PLATFORM=linuxfb:tty=/dev/fb0
    export QT_PLUGIN_PATH=$QT_ROOT/plugins
    export LD_LIBRARY_PATH=$QT_ROOT/lib:$QT_ROOT/plugins/platforms
    export QML2_IMPORT_PATH=$QT_ROOT/qml
    export QT_QPA_FB_TSLIB=1

[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAbGllZnl1YW4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]: /images/20220829/5f57ba575e7c43c19b6577d08fdb4ad7.png
[2b747e59767b451a74df3f31d15d8844.png_pic_center]: /images/20220829/d6a782740d0941cd9f10692c14b914ec.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAbGllZnl1YW4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center 1]: /images/20220829/a5dbd8bfb8514a09bfb3e966edbd330a.png