开发环境搭建

1. 开发环境

1.1. 开发环境说明

由于嵌入式单板的资源有限，不能在单板上运行开发和调试工具，通常需要交叉编译调试的方式进行开发和调试，即“宿主机＋目标板”的形式。一般情况下宿主机和目标板的处理器架构不相同。宿主机需要建立适合于目标板的交叉编译环境。程序在宿主机上经过“编译－连接－定位”得到可执行文件。将可执行文件烧写到目标板中，然后在目标板上运行，下面以一种典型的开发环境为例进行说明。

Ifado 的开发环境通常包括 Linux服务器、Windows工作台和EVB（目标板），三者处于同一个网络中，如图1-1所示

目标板上的Bootloader（IPL+uboot）启动后，目标板中的操作信息通过串口输出到宿主机上显示。在宿主机上的控制台中输入命令，可以控制目标机。

在Linux服务器上建立交叉编译环境，Windows 工作台通过串口与EVB 单板连接，开发人员可以在Windows工作台中进行程序开发或者远程登录到Linux服务器进行程序开发。各部分具体软件介绍如表1-1所示。

图1-1 嵌入式开发图示

表1-1 开发环境部分软件描述

操作平台	操作系统	软件描述
Windows工作台	Windows XP/7/10/11	putty（或Xshell/SecureCRT等）、tftp服务器（tftpd32）、SStar ISP工具（Flash_Tool_xxx.exe）
Linux服务器	Ubuntu或CentOS。建议使用Ubuntu 16.04及以上版本的完全安装。	NFS、telnetd、samba、vim、arm 交叉编译环境（Gcc 版本11.1.0）等。其他应用软件根据具体开发需要而定，通常系统都已默认安装，只要适当配置即可。
EVB	SStar Linux	Linux内核基于Linux标准内核5.10.117版包移植开发，跟文件系统基于busybox 1.20.2版本制作而成。含telnetd等Linux常用命令。

1.2. 搭建开发环境

推荐用户使用64 位Linux 服务器，本开发包在32 位Linux 服务器、较老版本的Linux服务器、偏冷门的Linux 服务器上可能存在未知的兼容性问题。 推荐的硬件配置如下：

• CPU Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2450 0 @ 2.10GHz 或更好CPU
• DDR: >= 16GB
• Hard disk >= 600GB
• Gigabit Ethernet
• OS: Ubuntu 18.04 64bit

或者 使用相同配置的虚拟机。

1.2.1 发布包使用的Linux Server 版本

cat /proc/version

Linux version 4.15.0-112-generic (buildd@lcy01-amd64-027) (gcc version 7.5.0 (Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04)) #113-Ubuntu SMP Thu Jul 9 23:41:39 UTC 2020

lsb_release -a

LSB Version: core-9.20170808ubuntu1-noarch:printing-9.20170808ubuntu1-noarch:security-9.20170808ubuntu1-noarch
Distributor ID: Ubuntu
Description: Ubuntu 18.04.5 LTS
Release: 18.04
Codename: bionic

1.2.2. 网络环境搭建

请用户自行配置，并安装nfs、samba、ssh等网络组件。

1.2.3. 软件包安装

sudo apt-get install libc6-dev-i386 lib32z1 lib32ncurses5 libuuid1 cmake libncurses5-dev libncursesw5-dev bc xz-utils automake libtool libevdev-dev pkg-config mtd-utils android-tools-fsutils bison flex libssl-dev libmpc-dev squashfs-tools gawk rename

1.2.4. 安装交叉编译工具链

发布包提供了工具链：arm-sigmastar-linux-uclibcgnueabihf-9.1.0.tar.xz

安装步骤如下：

step1. 新建工具目录：

sudo mkdir -p /tools/toolchain 或者 sudo mkdir -p /opt/sstar（本文以/tools/toolchain为例）

step2. 解压安装：

sudo tar -xvf ./arm-sigmastar-linux-uclibcgnueabihf-9.1.0.tar.xz -C /tools/toolchain

step3. 可直接在每次编译时export 或 直接添加到/etc/profile、~/.bashrc等启动脚本位置

例：export PATH=${PATH}:/tools/toolchain/arm-sigmastar-linux-uclibcgnueabihf-9.1.0/bin

1.3. 其他配置

1.3.1. 默认shell配置

编译脚本默认使用的是bash，要求系统的默认shell为bash，可通过ls -la /bin/sh命令来确认。以最常用的Ubuntu为例，高版本的Ubuntu默认shell为dash，修改方式如下：

# ls -la /bin/sh
lrwxrwxrwx 1 root root 4 Jun 15 08:49 /bin/sh -> dash

# sudo dpkg-reconfigure dash
#在弹出的界面选择<NO>

# ls -la /bin/sh
lrwxrwxrwx 1 root root 4 Jun 15 08:49 /bin/sh -> bash

1.3.2. 设置默认python版本为python2.x

python2与python3的语义有差别，SDK编译脚本使用的是python2的语义，因此需要将系统默认python版本设置为python2.x，修改方式请参考网络上的相关文档，比如使用update-alternatives工具来配置。

注意：mksquashfs ubuntu自带有，若没有，再根据提示安装即可。

如果使用低版本的Ubuntu，如在Ubuntu 16.04上建议进行更新源的操作，具体操作请参考网络上的相关文档，若不更新可能会导致后续的编译错误。

---

1.3.3. 设置默认awk实现

编译脚本默认使用awk/gawk，系统的awk版本需要为awk/gawk，可通过awk --help和awk --version命令来确认。以Ubuntu为例：

# awk --help
Usage: awk [POSIX or GNU style options] -f progfile [--] file ...
Usage: awk [POSIX or GNU style options] [--] 'program' file ...
POSIX options:      GNU long options: (standard)
    -f progfile     --file=progfile
    -F fs           --field-separator=fs
    -v var=val      --assign=var=val
...

# awk --version
GNU Awk 4.1.4, API: 1.1 (GNU MPFR 4.0.1, GNU MP 6.1.2)
Copyright (C) 1989, 1991-2016 Free Software Foundation.
...

如果默认awk实现不是awk/gawk，安装gawk，然后修改awk实现为gawk：

sudo apt-get install gawk

sudo update-alternatives --config awk
# 选择 gawk 作为默认的 awk 实现

2. 硬件连接

2.1. EVB板连接方式（以EVB板 SSC032A-S01A-S为例）

电源: DC 12V；调试串口: TTL电平，比特率115200

连接方式： 将SigmaStar Debug Tool小板Type-A USB口连接至Windows，另一端连接至EVB CON2 Debug UART口，连接方式如图2-1所示 用网线通过ETH CON6的RJ45网口将EVB板连接与Windows连接至同一网段。

图2-1 EVB板Uart Debug连接图示

2.2. EVB板启动方式设置

2.2.1. SPI NOR启动

For QFN128 SSC032A-S01A-S:

图2-2 SSC032A-S01A-S EVB板SPI NOR启动 跳线帽连接图示

For QFN88 SSC032B-S01A-S：

图2-3 SSC032B-S01A-S EVB板SPI NOR启动 跳线帽连接图示

2.2.2. SPI NAND启动

For QFN128 SSC032A-S01A-S:

图2-4 SSC032A-S01A-S EVB板SPI NAND启动 跳线帽连接图示

For QFN88 SSC032B-S01A-S：

图2-5 SSC032B-S01A-S EVB板SPI NAND启动 跳线帽连接图示

2.2.3. 其他启动待补充

EMMC启动模式：NA(待补充)

USB2.0启动模式：NA（待补充）

UART启动模式：NA（待补充）

2.3. DEMO板连接方式（以DEMO板 SSZ027A-S01A-S为例）

电源: DC 12V；调试串口: TTL电平，比特率115200

连接方式： 将SigmaStar Debug Tool小板Type-A USB口连接至Windows，另一端连接至DEMO CON7 Debug UART口，连接方式如图2-6所示 用网线通过ETH CON6的RJ45网口将DEMO板连接与Windows连接至同一网段。

图2-6 DEMO板Uart Debug连接图示

2.4. DEMO板启动方式设置

2.4.1. SPI NOR启动

For QFN88 SSZ027A-S01A-S：

拨码：BABAA

JP44 用跳帽短接1 2pin

图2-7 DEMO板SPI NOR启动 跳线帽连接图示

2.4.2. SPI NAND启动

For QFN88 SSZ027A-S01A-S：

拨码：BABBA

JP44 用跳帽短接2 3pin

图2-8 DEMO板SPI NAND启动 跳线帽连接图示

---

3. 编译

在SDK中编译有所区分，通过不同的配置文件来实现编译不同的uboot defconfig/kernel defconfig，以及打包成不同类型的文件系统格式。SDK中包含了最新的boot和kernel的sourceCode，SDK的编译过程主要包括：

1. 编译uboot生成uboot image

2. 编译kernel生成kernel image

3. 依赖kernel build环境，将闭源MI模块如xxx.o和xxx_init.c编译链接成xxx.ko和xxx.so

4. 制作分区，打包上述镜像及其余提前编译放置的SDK中的其他binary，生成不同类型的文件系统格式和estar烧录的脚本。

以本芯片支持的SPI NAND/NOR启动方式为例，举例SDK编译方法。

3.1. Toolchain配置

export PATH=/tools/toolchain/arm-sigmastar-linux-uclibcgnueabihf-9.1.0/bin:$PATH
<若1.2.4中已添加至环境变量，则此步骤可省略>

export CROSS_COMPILE=arm-sigmastar-linux-uclibcgnueabihf-9.1.0-

export ARCH=arm

3.2. 编译生成image

解压SourceCode

cd SourceCode
tar zxvf xxx.tar.gz

For QFN128 DDR3:

编译NOR：

cd project
make ipc_ifado.nor.uclibc-9.1.0-squashfs.ssc032a.128.qfn128_defconfig
make clean;make image -j32

编译SPINAND：

cd project
make ipc_ifado.spinand.uclibc-9.1.0-ubifs.ssc032a.128.qfn128_defconfig
make clean;make image -j32

For QFN88 DDR2:

编译NOR：

cd project
make ipc_ifado.nor.uclibc-9.1.0-squashfs.ssc032b.64.qfn88_defconfig
make clean;make image -j32

编译SPINAND：

cd project
make ipc_ifado.spinand.uclibc-9.1.0-ubifs.ssc032b.64.qfn88_defconfig
make clean;make image -j32

QFN68:

NA（待补充）

从alkaid/project/image/output/images目录可获取烧录所需的所有bin档

注意：

• 切换不同的defconfig编译，需要先执行make clean，再执行make xxx_defconfig。 否则可能会执行报错

3.3. defconfig命名说明

编译之前需要选择对应的defconfig，defconfig各字段说明如下：

$(PRODUCT).$(FLASH).$(TOOLCHAIN)-$(TOOLCHAIN_VERSION)-$(FS_TYPE).$(BOARD).$(DDR_SIZE).$(PACKAGE)_[$(DDR_TYPE)]_[$(OPTION)]_defconfig

字段	字段说明	举例
PRODUCT	产品形态	如：ipc/usbcam/nvr/dispcam/ipc-rtos
FLASH	flash类型	如：nor/nand/emmc
TOOLCHAIN	编译链	如：glibc/uclibc
TOOLCHAIN_VERSION	编译链版本	如：9.1.0
FS_TYPE	文件系统类型	如：ramdisk/ext4fs/ramfs/squashfs
BOARD	板子类型	如：ssc032a/ssc032b/ssc032c
DDR_SIZE	DDR大小	如：64/128/256
PACKAGE	芯片封装类型	如：qfn128/qfn88/qfn68
OPTION	标识其它一些功能，此字段为可选字段	如：hyp/optee/pm_rtos_dram/str

其中DDR_SIZE的含义，以128为例：DDR SIZE 128MB，对应.config文件中的LX_MEM的大小：

128MB=128*1024*1024Byte=0x10000000Byte

同样对应boot下bootargs参数中的LX_MEM=0x10000000

3.4. 编译闭源MI模块说明

Sigmastar SDK里kernel的source code是开源的，为了避免多媒体MI模块代码直接与kernel代码耦合，导致客户开关某些kernel config项需要重新编译MI ko/so，软件采用如下结构：

其中MI module driver以 xxx.o（如vif.o）形式提供给用户，位于sdk/linux/xxx/目录下；

MI module init.c以xxx_init.c（如vif_init.c）形式提供给用户，位于sdk/linux/xxx/目录下；

Cam wrapper driver位于kernel/drivers/sstar/cam_fs_wrapper/和cam_os_wrapper，最终编译进kenrel image;

当用户对kernel config有重大改动时，按照3.2章节编译project image：

1. make xxx_defconfig 选择对应的project 编译config；

2. make menuconfig，指定kernel编译时使用的客户自己的config;

   
   

3. make clean;make image -j32

即可在project\release\chip\ifado$(PRODUCT)\common$(TOOLCHAIN)$(TOOLCHAIN_VERSION)\release\modules\5.10\下获取 MI ko。

4. 烧写

4.1. ISP Tool烧写

请确定 ISP Tool 为5.0.30及以上版本。ISP Tool会在首次版本发布的时候一起打包在tool目录下。

4.1.1. Nor Flash烧写

注意：在项目开发的过程或者不同的项目上，分区很可能会不同。实际使用的分区请参考编译镜像中的images/partition_layout.txt。

Nor flash烧录步骤：

step1. 打开ISP tool。并且关闭UART terminal，否则可能无法正常'Connect'。

step2. 选择SPI tab，点击'More' 并且选择类型为'SPINOR'，点击'Domain' 并且选择为'NON-PM'。

step3. 点击'Connect'，加载image "boot.bin"，并点击'Run'。

4.1.2. Nand Flash烧写

默认的分区配置如下表，在项目开发的过程或者不同的项目上，分区很可能会不同。实际使用的分区请参考编译镜像中的image/partition_layout.txt。

Nand flash 烧录步骤：

step1. 打开ISP tool。并且关闭UART terminal，否则可能无法正常'Connect'。

step2. 选择SPI tab，点击'More' 并且选择类型为'SPINAND'，点击'Domain' 并且选择为'NON-PM'。

step3. 点击'Connect'，加载image "cis.bin"，并点击'Run'

注意：cis.bin 必须同时烧0地址和0x20000地址，否则boot会起不来。

step4. 加载image "cis.bin", base shift= 0x20000, 并点击'Run'。

step5. 加载image "boot.bin"，base shift= 0x140000，并点击'Run'。

注意：如果烧录过程中遇到bad block skip导致烧录失败，可以勾选工具的OpMarkbadBlock，这样工具就不会检查bad block。如果flash真有bad balck，在烧录过程中的verify会报错。

注意：

• 烧录时。如果勾选了oob，烧录的又不是ecc bin，就会出现很多bad block，这时可以erase整块flash擦除oob。

• 出厂坏块无法被擦除，flash厂商有做保护。

---

4.1.3. 其他烧写方式待补充

eMMC烧写：NA（待补充）

4.2. TFTP烧写

在PC端运行tftp(FTP server)：

step1. 使用tftp工具指向image path：project\image\output\images\（或单独拷贝到其他目录），并选择正确的网卡。

step2. 连接板子的网口到PC端(与PC同一网段即可)，连接Debug串口工具到PC端，并检查连接的正确性。

在板子端运行tftp(FTP Client)：

step1. 板子开机，长按回车，进入bootloader command line。

首次烧录请设置IP：(除非ip设置变更或者更换flash)

# set -f gatewayip 192.168.1.1
# set -f ipaddr 192.168.1.101 (设定FTP Client (板子)使用的IP)
# set -f netmask 255.255.255.0
# set -f serverip 192.168.1.100 (设定FTP server (PC) 的IP)
# saveenv

注意：

• 为了保证烧录顺利，请保证PC和开发板处于同一网段；

• 请采用静态方式固定分配ip，防止烧录时ip地址跳变；

• 也可以使用独立网卡使PC端直连开发板，固定该网卡的内网ip地址，并按上述方法设定开发板。

step2. 在UBOOT console下执行estar即可自动通过网络烧录。

---

5. combine module编译方式

该功能可缩减整体的size。打开此选项，编译SDK，将会额外生成sstar_mi.ko，该ko是其它mi_xxx.ko的集合体。

通过project menuconfig可以enable/disable combine module功能

# cd project
# make menuconfig

选择Customer Options --->Merge all mi modules to a sstar_mi.ko

6. 运行sample code

NA（待补充）