【正点原子Linux连载】第七十一章 Linux 4G通信实验 -摘自【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.0
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第七十一章 Linux 4G通信实验
前面我们学习了如何在Linux中使用有线网络或者WIFI，但是使用有线网络或者WIFI有很多限制，因为要布线，即使是WIFI你也得先布线，然后在接个路由器。有很多场合是不方便布线的，这个时候就是4G大显身手的时候，产品可以直接通过4G连接到网络，实现无人值守。本章我们就来学一下如何在I.MX6U-ALPHA开发板中使用4G来实现联网功能。
71.1 4G网络连接简介
提起4G网络连接，大家可能会觉得是个很难的东西，其实对于嵌入式Linux而言，4G网络连接恰恰相反，不难！大家可以看一下其他的嵌入式Linux或者Android开发板，4G模块都是MiniPCIE接口的，包括很多4G模块都是MiniPCIE接口的。但是大家稍微深入研究一下就会发现，这些4G模块虽然用了MiniPCIE接口，但是实际上的通信接口都是USB，所以4G模块的驱动就转换为了USB驱动。而这些4G模块厂商都提供了详细的文档讲解如何在Linux下使用4G模块，以及如何修改Linux内核加入4G模块驱动。正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板也有一个MiniPCIE形式的4G模块接口，虽然外形是MiniPCIE的，但是内心却是USB的。I.MX6U-ALPHA开发板的4G模块原理图如图71.4.1所示：
图71.4.1 4G模块原理图
图71.4.1中的U8就是MiniPCIE接口，MiniPCIE接口连接到了GL850这个HUB芯片的DP2和DM2，也就是GL850的USB2接口上。U11就是Nano SIM接口，I.MX6U-ALPHA开发板使用Nano SIM卡，这样大家就可以直接拿自己的手机卡进行测试。I.MX6U-ALPHA开发板的4G接口位置如图71.1.2所示：
图71.1.2 ALPHA开发板4G接口
在使用之前需要将4G模块插入到图71.1.2所示的MiniPCIE接口上，然后上紧两边的螺丝，Nano SIM卡插入到图71.1.2中的Nano SIM座里面，注意Nano SIM卡的方向！
Nano SIM卡的金属触点朝下！
Nano SIM卡的金属触点朝下！
Nano SIM卡的金属触点朝下！
理论上所有的MiniPCIE接口的4G模块都可以连接到正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板上，因为这些4G模块都遵循同样的接口标准，但是大家在使用的时候还是要详细的看一下4G模块的接口引脚描述。不同的4G模块其驱动形式也不同，本章我们讲解两款4G模块在I.MX6U-ALPHA开发板上的使用，一个是上海移远公司的EC20，另外一个是高新兴物联的ME3630，这两款4G模块都有MiniPCIE接口的，这两个4G模块如图71.4.2所示：
图71.4.2 4G模块
图71.4.2中左侧的是高新兴物联的ME3630-W 4G模块，右侧的是上海移远的EC20 4G模块。本章我们就分别来讲解一下如何在I.MX6U-ALPHA开发板上使用EC20和ME3630这两个4G模块。
4G模块工作是需要天线的，因此在选购4G模块的时候一定要记得购买天线，否则无法进行测试。一般MiniPCIE接口的4G模块留出来的天线接口为IPEX座，因此购买天线的时候也要选择IPEX接口的，或者使用IPEX转SMA线来转接。推荐大家到正电原子官方店铺购买4G模块和相应的天线。
71.2 高新兴ME3630 4G模块实验
71.2.1 ME3630 4G模块简介
ME3630 4G模块是正点原子官方推荐的4G通信模块，ME3630 4G模块是深圳高新兴物联出品的4G LTE模块，前身是中兴物联，正点原子是高新兴物联官方代理商，因此在模块质量以及售后服务这一块是有保证的。
ME3630是一款LTE Cat.4七模全网通4G模块，在LTE模式下可以提供50Mbps上行速率以及150Mbps的下行速率，并支持回退到3G或2G网络。此模组支持分集接收、分集接收是终端产品支持双天线以提高通信质量和通信可靠性的无线连接技术。ME3630支持多种网络协议，比如PAP、CHAP、PPP等，拥有多种功能，比如GNSS、Remote wakeup、SMS、支持FoTA空中升级等。ME3630 4G模块广泛应用于智能抄表、安防信息采集、工业路由器、车载通信以及监控等等M2M领域。ME3630 4G模组特性如下：
①、一路USB2.0接口。
②、一路UART接口。
③、SIM卡接口支持1.8/3.0V。
④、内置TCP、UDP、FTP和HTTP等协议。
⑤、支持RAS/ECM/NDIS。
⑥、支持AT指令。
ME3630 4G模块有多种配置，比如纯数据版本、集成GNSS版本、全网通版本等等，本节教程我们主要使用到ME3630的数据通信功能，因此推荐大家购买全网通数据版，如果想要定位功能的话就购买全网通数据+GNSS版本，至于其他的版本大家根据自己的实际需求选择即可。在正式使用ME3630 4G模块之前，请先将其插入到开发板的MiniPCIE座上、上紧螺、插入Nano SIM卡、接上天线，如图71.2.1.1所示：
图71.2.1.1 ALPHA开发板连接ME3630模块
一切准备就绪以后就可以开始驱动ME3630 4G模块了。
71.2.2 ME3630 4G模块驱动修改
1、添加USB设备信息
我们需要先在Linux内核中添加ME3630的USB设备信息，因为我们前面说了，ME3630 4G模块用的USB接口。打开Linux源码的drivers/usb/serial/option.c文件，找到option_ids数组，然后在里面添加ME3630的PID和VID， 要添加的内容如下：
示例代码71.2.2.1 ME3630 PID和VID信息
1 { USB_DEVICE(0x19d2, 0x0117) }, /* ME3630*/
2 { USB_DEVICE(0x19d2, 0x0199) },
3 { USB_DEVICE(0x19d2, 0x1476) },
完成以后的option_ids数组如图71.2.2.1所示：
图71.2.2.1 添加PID和VID后的option_ids数组
2、添加ECM支持程序
ME3630支持ECM接口，可以通过ECM接口轻松联网，如果要使用ECM接口的话需要修改drivers/usb/serial/option.c文件里面的option_probe函数。找到此函数，然后在里面输入如下内容：
示例代码71.2.2.2 option_probe函数需要添加的内容
1 /* EM3630 */
2 if (serial->dev->descriptor.idVendor == 0x19d2 &&
3 serial->dev->descriptor.idProduct == 0x1476 &&
4 serial->interface->cur_altsetting->desc. bInterfaceNumber == 3)
5 return -ENODEV;
6
7 if (serial->dev->descriptor.idVendor == 0x19d2 &&
8 serial->dev->descriptor.idProduct == 0x1476 &&
9 serial->interface->cur_altsetting->desc. bInterfaceNumber == 4)
10 return -ENODEV;
11
12 if (serial->dev->descriptor.idVendor == 0x19d2 &&
13 serial->dev->descriptor.idProduct == 0x1509 &&
14 serial->interface->cur_altsetting->desc. bInterfaceNumber == 4)
15 return -ENODEV;
16
17 if (serial->dev->descriptor.idVendor == 0x19d2 &&
18 serial->dev->descriptor.idProduct == 0x1509 &&
19 serial->interface->cur_altsetting->desc. bInterfaceNumber == 5)
20 return -ENODEV;
添加完成以后的option_probe函数如图71.2.2.2所示：
图71.2.2.2 向option_probe添加的内容
3、配置Linux内核
我们需要配置Linux内核，首先使能USBNET功能，路径如下：
-> Device Drivers
-> -- Network device support
-> USB Network Adapters
-> -- Multi-purpose USB Networking Framework
配置如图71.2.2.3所示：
图71.2.2.3 使能USB网络
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71.2.2.4所示：
图71.2.2.4 USB GSM和CDMA
继续配置Linux内核，使能USB的CDC ACM模式，配置路径如下：
-> Device Drivers
-> [] USB support
-> <> Support for Host-side USB
-> <*> USB Modem (CDC ACM) support
配置如图71.2.2.5所示：
图71.2.2.5 使能USB的CDC ACM功能
关于Linux内核的配置就到此为止，编译一下Linux内核，然后使用新的zImage启动开发板。如果ME3630已经插上的话，系统启动以后就会输出如图71.2.2.6所示的信息：
图71.2.2.6 ME3630虚拟USB信息
从图71.2.2.6可以看出，ME3630虚拟出了3个USB设备，分别为ttyUSB0~ttyUSB2。对于支持ECM接口的4G模块来讲，比如ZM5330/ZM8620/ME3620/ME3630。如果模块工作在ECM模式下，可以通过运行“ifconfig -a”命令查看对应的网卡，网卡的名字可能为usbX/ecmX/ethX等，X是具体的数字，如果存在的话就说明ECM接口驱动加载成功。输入“ifconfig -a”命令，会发现多了一个名为“usb0”的网卡，图71.2.2.7所示：
图71.2.2.7 ME3630对应的usb0网卡
71.2.3 ME3630 4G模块ppp联网测试
1、使能Linux内核ppp功能
ME3630支持通过ppp拨号上网，也是支持使用ECM接口上网，我们先来学习一下如何通过ppp拨号上网。首先我们需要配置Linux内核，打开Linux内核的ppp功能，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
配置完成以后如图71.2.3.1所示：
图71.2.3.1 Linux内核PPP使能
配置完成以后重新编译一下Linux内核，得到新的zImage镜像文件，然后使用新的zImage镜像文件启动开发板。
2、移植pppd软件
我们需要通过pppd这个软件来实现ppp拨号上网，这个软件需要我们移植。
在移植之前先删除掉/usr/sbin/chat这个软件！
我们使用Busybox制作根文件系统的时候会生成/usr/sbin/chat这个软件，我们一会移植pppd的时候也会编译出chat软件。因此需要将根文件系统中原来的/usr/sbin/chat软件删除掉，否则的话我们移植的chat软件工作将会出问题！
pppd源码已经放到了开发板光盘中，路径为：1、例程源码->7、第三方库源码-> ppp-2.4.7.tar.gz，将ppp-2.4.7.tar.gz拷贝到Ubuntu下并解压，解压以后会生成一个名为ppp-2.4.7的文件夹。进入到ppp-2.4.7目录中，然后编译pppd源码，命令如下：
cd ppp-2.4.7/
./configure //配置
make CC=arm-linux-gnueabihf-gcc //编译
如果编译失败，提示bison和flex这两个“not found”的话就安装这两个库，命令如下：
sudo apt-get install bison
sudo apt-get install flex
编译完成以后就会在当前目录下生成chat/chat、pppd/pppd、pppdump/pppdump和pppstats/pppstats这四个文件，将这个四个文件拷贝到开发板根文件系统中的/usr/bin目录下，命令如下：
sudo cp chat/chat /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f
sudo cp pppd/pppd /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f
sudo cp pppdump/pppdump /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f
sudo cp pppstats/pppstats /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f
完成以后输入“pppd -v”查看一下pppd的版本号，如果pppd版本号显示正常的话就说明pppd移植成功，如图71.2.3.2所示：
图71.2.3.2 pppd版本号信息
3、ppp上网测试
在使用pppd进行拨号上网之前需要先创建4个文件，这个4个文件必须放到同一个目录下。在开发板根文件系统下创建/etc/gosuncn目录，进入到刚刚创建的/etc/gosuncn目录下，然后新建一个名为“ppp-on”的shell脚本文件，在ppp-on文件里面输入如下所示内容：
示例代码71.2.3.1 ppp-on文件内容
1 #!/bin/sh
2 clear
3 OPTION_FILE="gosuncn_options"
4 DIALER_SCRIPT=$(pwd)/gosuncn_ppp_dialer
5 exec pppd file $OPTION_FILE connect "chat -v -f ${DIALER_SCRIPT}"
再新建一个名为“gosuncn_options”的文件，在文件里面输入如下所示内容：
示例代码71.2.3.2 gosuncn_options文件内容
1 /dev/ttyUSB2
2 115200
3 crtscts
4 modem
5 persist
6 lock
7 noauth
8 noipdefault
9 debug
10 nodetach
11 user Anyname
12 password Anypassword
13 ipcp-accept-local
14 ipcp-accept-remote
15 defaultroute
16 usepeerdns
17 noccp
18 nobsdcomp
19 novj
20 dump
第1行，如果是联通或移动的卡就是用ttyUSB2，如果是电信的卡就是用ttyUSB0。
第11~12行，这两行内容和所使用的卡有关，如果是联通或者移动的卡就按照上面的写，如果是电信的卡，要改为如下所示内容：
user card
password card
再新建一个名为“gosuncn_ppp_dialer”的文件，输入如下所示内容：
示例代码71.2.3.3 gosuncn_ppp_dialer文件内容
1 ABORT "NO CARRIER"
2 ABORT "ERROR"
3 TIMEOUT 120
4 "" ATE
5 SAY "ATE"
6 ECHO ON
7 OK ATH
8 OK ATP
9 OK AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"3GNET\"
10 OK ATD*99#
11 CONNECT
第9行，后面的3GNET是网络的APN码，这个要根据自己所使用的手机卡来确定，联通卡的APN为3GNET，移动卡的APN为CMNET。因为我使用的是联通卡进行测试的，所有这里设置APN为3GNET，如果使用的移动卡，那么要将APN设置为CMNET。如果是电信的卡，那么第9行要改为：
OK “AT+ZCAPN=card,card”
第10行，如果是联通或移动的卡，那么第10行就不变。如果是电信的卡，那么第10行要改为：
OK ATD#777
最后新建一个名为“disconnect”的shell脚本，输入如下所示内容：
示例代码71.2.3.4 disconnect文件内容
1 #!/bin/sh
2 killall pppd
这四个文件编写完成以后要给予ppp-on和disconnect这两个文件可执行权限，命令如下：
chmod 777 ppp-on disconnect
完成以后输入如下命令连接4G网络：
./ppp-on &
在ME3630连接4G网络的过程中，可能会出现如图71.2.3.3所示的错误提示：
图71.2.3.3 ppp拨号上网错误提示
从图71.2.3.3可以看出，提示不能创建“Can’t create lock file /var/lock/LCK…ttyUSB2”，检查根文件系统是否存在/var/run和/var/lock这两个目录，如果没有的话就手动创建这两个文件夹，命令如下：
mkdir /var/run //创建/var/run文件夹
mkdir /var/lock //创建/var/lock文件夹
完成以后重新输入“./pppd-on &”命令连接4G网络，连接成功以后会输入如图71.2.3.4所示信息：
图71.2.3.4 4G网络连接信息
从图71.2.3.4可以看出，在ME3630 4G模块联网过程中，需要用到/etc/ppp/resolv.conf文件，但是我们当前根文件系统没有此文件，所以需要手动创建此文件。创建完成以后重启开发板！开发板重启以后进入到/etc/gosuncn目录，然后输入如下命令完成拨号上网：
./ppp-on &
ppp拨号成功以后就会生成一个名为“ppp0”的网卡，如图71.2.3.5所示：
图71.2.3.5 ppp0网卡信息
4G网络测试需要关闭其他网卡，否则的话网络测试可能有问题，但是我们现在是通过网络启动的系统，并且通过NFS挂载的根文件系统，因此我们没法关闭其他的网卡，比如eth0。为了解决这个问题，我们只能将uboot、Linux kernel、.dtb设备树和根文件系统都烧写到板子的EMMC或NAND上，然后直接启动EMMC或NAND上的系统即可，这样就不需要其他网卡工作了。烧写方法请参考我们的《第二十九章 系统烧写》，这里就不详细的讲解了。系统烧写完成以后设置开发板从EMMC或NAND启动，因为我使用的是EMMC核心板，因此设置从EMMC启动，启动以后按照前面的步骤先让ME3630 4G模块连接上网络。确保当前开发板只有一个ME3630对应的ppp0网卡，最后直接ping百度官网即可，结果如图71.2.3.6所示：
图71.2.3.6 ME3630 4G模块ping百度官网
71.2.4 ME3630 4G模块ECM联网测试
对于支持ECM接口的模块可以直接通过ECM上网，ME3630模块支持ECM接口，重启开发板，输入“ifconfig -a”命令可以看到有一个名为“usb0”的网卡，如图71.2.4.1所示：
图71.2.4.1 usb0网卡
这个usb0网卡就是ECM接口对应的网卡，我们需要使用minicom输入一些AT指令，所以要先用minicom打开ttyUSB1，ttyUSB1就是ME3630的AT指令串口，波特率设置为115200。打开以后依次输入如下指令：
①、输入AT指令：
AT+ZSWITCH=L
然后重启开发板。如果模块已经设置为ECM模式的话此步骤就不需要了。
②、使用AT指令+CGDCONT来设置数据参数。联通卡的APN为3gnet，电信卡的APN为ctnet，移动卡的APN为cmnet。比如我现在用的联通卡，所以设置APN为3gnet，命令如下：
AT+CGDCONT=1,”IP”,”CMNET”
③、发送连接AT命令：
AT+ZECMCALL=1
等待连接成功，连接成功以后会输出如图71.2.4.2所示信息：
图71.2.4.2 ME3630 ECM接口网路连接成功
连接成功以后打开usb0网卡，命令如下：
ifconfig usb0 up //打开usb0网卡
usb0网卡打开以后输入如下命令获取IP地址：
udhcpc -i usb0
IP地址获取过程如图71.2.4.3所示：
图71.2.4.3 usb0网卡获取IP地址过程
从图71.2.4.3可以看出，usb0网卡获取到的IP地址为10.164.232.36，然后ping一下百度官网，如果能ping通就说明ME3630的ECM接口联网成功。如果提示“bad address ‘www.baidu.com’”，那么请检查一下DNS服务器地址设置是否正确，打开/etc/resolv.conf文件，然后加入“nameserver 114.114.114.114”即可。
至此ME3630 4G模块的网络连接就已经全部测试完成，大家既可以在正点原子的I.MX6U-ALPHA开发板上使用4G上网了。
71.2.5 ME3630 4G模块GNSS定位测试
注意！ME3630-C3C的GNSS要用无源天线，不能使用有源天线，否则无法定位！
有些型号的ME3630带有GNSS功能，也就是GPS定位，比如正点原子售卖的ME3630-C3C就是全网通4G+GNSS+分集。在71.3.2小节移植ME3630驱动的时候我们知道最终会出现3个ttyUSB设备，分别为ttyUSB0~ttyUSB2，其中ttyUSB1为GNSS接口。如果以前用过其他的GPS模块的话应该知道，GPS模块是串口输出的，ME3630也一样的，只不过ME3630是USB转串口，ttyUSB1就是ME3630转出来的GNSS串口。所以我们可以直接使用minicom来查看ttyUSB1输出的GNSS信息，minicom的移植请参考63.5小节，其他串口软件也可以，根据自己的需求选择即可，mimicom的配置教程请参考63.6.2小节。ME3630的GNSS定位使用ttyUSB1接口，波特率为115200，因此本小节中的minicom配置如图71.2.5.1所示：
图71.2.5.1 minicom配置
有时候使用minicom打开串口的时候可能会提示如图71.2.5.2的错误：
图71.2.5.2 minicom打开/dev/ttyUSB1错误
出现这个问题的原因就是上次没有正确关闭minicom，导致在/var/lock目录下存在LCK…XXX文件(XXX就是具体的串口设备文件名，比如ttyUSB1)，如图71.2.5.3所示：
图71.2.5.3 minicom的串口设备LCK文件
图71.2.5.3中的LCK…ttyUSB1文件就是导致ttyUSB1打开失败的原因，将其删除掉即可！minicom打开ttyUSB1以后按照如下步骤配置ME3630
1、使用AT指令配置ME3630
ME3630-C3C默认是关闭了GNSS定位输出功能的，必须先使用AT指令配置，ME3630的详细AT指令请参考《高新兴物联ME3630&ME3630-W模组AT指令手册_V3.1.pdf》的“11.GPS相关指令”小节。此文档已经放到了开发板光盘中，路径为：开发板光盘->1、例程源码->5、模块驱动源码->3、4G模块->高新兴物联->ME3630。
AT指令配置过程如下，其中深色是AT指令，“OK”为ME3630返回值：
ME3630-C3C AT指令配置GPSATI //查看固件信息Manufacturer: GOSUNCNWELINK
Model: ME3630-W
Revision: ME3630C3CV1.0B03
IMEI: 864863045876287OKAT+ZGINIT //初始化GPSOKAT+ZGPSEVENT=1 //使能GPS事件上报OKAT+ZGMODE=3 //设置定位模式OKAT+ZGPORT=0 //定位信息从AT、MODEM、UART三个口同时上报OKAT+ZGNMEA=31 //设置GPS数据为NMEA格式OKAT+ZGPSR=1 //使能ZGPSR数据OKAT+ZGRUN=2 //连续定位模式OK
AT指令配置完成以后ME3630就会开始搜星，注意，GPS天线一定要放到室外！等ME3630搜星结束以后就会输出NEMA格式的定位信息，如图71.2.5.4所示：
图71.2.5.4 GNSS定位信息
在实际的应用开发中大家直接解析NEMA格式数据，然后得到具体的经纬度、速度、高度、UTC时间等信息。
71.3 EC20 4G模块实验
71.3.1 EC20 4G模块简介
关于EC20 4G模块的详细资料请找卖家索要！
EC20有多种不同的配置，比如全网通纯数据版本、语音版、带GNSS版等等，建议大家购买的时候至少要选择全网通数据版，因为我们使用4G模块主要还是用于数据通信的。移远的EC20 4G模块采用LTE 3GPP Rel.11技术，支持最大下行速率150Mbps，最大上行速率50Mbps。EC20 4G模块特性如下：
①、一路USB2.0高速接口，最高可达480Mbps。
②、一组模拟语音接口(可选)。
③、1.8V/3.0V SIM接口。
④、1个UART接口。
⑤、W_DISABLE#(飞行模式控制)。
⑥、LED_WWAN#(网络状态指示)。
EC20也支持AT指令，本教程不讲AT指令，关于AT指令的使用请参考EC20的相关文档。在正式使用EC20 4G模块之前，请先将其插入到开发板的MiniPCIE座上、上紧螺、插入Nano SIM卡、接上天线，如图71.3.1.1所示：
图71.3.1.1 连接好4G模块
一切准备就绪以后就可以开始驱动EC20 4G模块了。
71.3.2 EC20 4G模块驱动修改
1、添加USB设备信息
我们需要先在Linux内核中添加EC20的USB设备信息，因为我们前面说了，EC20 4G模块用的USB接口。打开Linux源码的drivers/usb/serial/option.c文件，首先定义EC20的ID宏，内容如下：
示例代码71.3.2.1 EC20 4G模块ID
1 /* EC20 4G */
2 #define QUECTEL_VENDOR_ID 0X2C7C
3 #define QUECTEL_PRODUCT_EC20 0X0125
完成以后如图71.3.2.1所示：
图71.3.2.1 EC20 ID添加位置
继续在drivers/usb/serial/option.c文件里面找到option_ids数组，在此数组里面加入如下内容：
示例代码71.3.2.2 option_ids数组添加EC20 ID信息
{ USB_DEVICE(QUECTEL_VENDOR_ID, QUECTEL_PRODUCT_EC20) }, /* EC20 4G */
完成以后option_ids数组如图71.2.2.2所示：
图71.3.2.2 修改后的option_ids数组
继续在drivers/usb/serial/option.c文件里面找到option_probe函数，在此函数里面添加如下内容：
示例代码71.3.2.3 option_probe函数添加的代码
1 /* EC20 */
2 if (dev_desc->idVendor == cpu_to_le16(0x05c6) &&
3 dev_desc->idProduct == cpu_to_le16(0x9003) &&
4 iface_desc->bInterfaceNumber >= 4)
5 return -ENODEV;
6
7 if (dev_desc->idVendor == cpu_to_le16(0x05c6) &&
8 dev_desc->idProduct == cpu_to_le16(0x9215) &&
9 iface_desc->bInterfaceNumber >= 4)
10 return -ENODEV;
11
12 if (dev_desc->idVendor == cpu_to_le16(0x2c7c) &&
13 iface_desc->bInterfaceNumber >= 4)
14 return -ENODEV;
添加完成以后的option_probe函数如图71.3.2.3所示：
图71.3.2.3 修改后的option_probe函数
继续在drivers/usb/serial/option.c文件里面找到option_1port_device结构体变量，在里面加入休眠后唤醒接口，如图71.3.2.4所示：
图71.3.2.4 添加的休眠唤醒接口
打开drivers/usb/serial/usb_wwan.c文件，在usb_wwan_setup_urb函数中添加零包处理代码，完成后的usb_wwan_setup_urb函数如下所示：
示例代码71.3.2.4 修改后的usb_wwan_setup_urb函数
1 static struct urb *usb_wwan_setup_urb(struct usb_serial_port *port,
2 int endpoint,
3 int dir, void *ctx, char *buf, int len,
4 void (*callback) (struct urb *))
5 {6 struct usb_serial *serial = port->serial;
7 struct urb *urb;
8
9 urb = usb_alloc_urb(0, GFP_KERNEL); /* No ISO */
10 if (!urb)
11 return NULL;
12
13 usb_fill_bulk_urb(urb, serial->dev,
14 usb_sndbulkpipe(serial->dev, endpoint) | dir,
15 buf, len, callback, ctx);
16
17 /* EC20 */
18 if (dir == USB_DIR_OUT) {19 struct usb_device_descriptor *desc = &serial->dev->descriptor;
20 if (desc->idVendor == cpu_to_le16(0x05c6) &&
21 desc->iProduct == cpu_to_le16(0x9090))
22 urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
23
24 if (desc->idVendor == cpu_to_le16(0x05c6) &&
25 desc->iProduct == cpu_to_le16(0x9003))
26 urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
27
28 if (desc->idVendor == cpu_to_le16(0x05c6) &&
29 desc->iProduct == cpu_to_le16(0x9215))
30 urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
31
32 if (desc->idVendor == cpu_to_le16(0x2c7c))
33 urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
34 }
35
36 return urb;
37 }
第18~34行就是要添加到usb_wwan_setup_urb函数里面的零包处理代码。至此，Linux内核需要修改的地方就完了。编译一下Linux内核，检查一下代码修改有没有问题，如果修改正确的话就是没有任何问题的。
2、配置Linux内核
我们需要配置Linux内核，使能USB NET、GSM、CDMA驱动等，配置方法和我们在71.2.2小节讲解的ME3630 4G模块的配置方法一样，大家参考71.2.2小节即可。配置完成以后编译一下Linux内核，然后使用新的zImage启动开发板。如果EC20已经插上的话，系统启动以后就会输出如图71.3.2.5所示的信息：
图71.3.2.5 EC20虚拟出的USB接口
从图71.3.2.5可以看出，多了ttyUSB0ttyUSB3，这4个tty接口就是EC20虚拟出来的，可以查看一下/dev/ttyUSB0ttyUSB3是否存在，结果如图71.3.2.6所示：
图71.3.2.6 EC20虚拟出来的tty接口
图71.3.2.6中的这4路ttyUSB的含义见表71.3.2.1：
ttyUSB 描述
ttyUSB0 DM
ttyUSB1 GPS的NMEA信息输出接口
ttyUSB2 AT指令接口
ttyUSB3 PPP连接或AT指令接口
表71.3.2.1 四路ttyUSB函数
我们用到最多的就是ttyUSB1和ttyUSB2，如果你购买的EC20模块带有GPS功能，那么就可以通过ttyUSB1接口读取GPS数据。如果你想使用EC20的AT指令功能，那么就使用ttyUSB2接口即可。
3、添加移远官方的GobiNet驱动
移远为EC20提供了GobiNet驱动，驱动源码我们已经放到了开发板光盘中，路径为：1、例程源码->5、模块驱动源码->3、4G模块->移远EC20\EC20_R2.1_Mini_PCIe-C->05 Driver->Linux->GobiNet-> Quectel_WCDMA<E_Linux&Android_GobiNet_Driver_V1.3.0.zip。将Quectel_WCDMA<E_Linux&Android_GobiNet_Driver_V1.3.0/src下的所有.c和.h文件都拷贝到Linux内核中的/driver/net/usb目录下，也就是图71.3.2.7中所示的文件：
图71.3.2.7 需要拷贝的文件
拷贝完成以后打开Linux内核的drivers/net/usb/Makefile文件，在此文件末尾加入如下内容：
示例代码71.3.2.5 修改后的drivers/net/usb/Makefile文件
1 obj-$(CONFIG_USB_GOBI_NET) += GobiNet.o
2 GobiNet-objs := GobiUSBNet.o QMIDevice.o QMI.o最后在drivers/net/usb/Kconfig文件中加入下所示内容：
示例代码71.3.2.6 drivers/net/usb/Kconfig要添加的内容
1 config USB_GOBI_NET
2 tristate"Gobi USB Net driver for Quectel module"
3 help
4 Support Quectelmodule.
5
6 A modemmanager with support for GobiNet is recommended.
7 Tocompile this driver as a module, choose M here: the module will be calledGobiNet.1
上述内容在drivers/net/usb/Kconfig文件中的位置如图71.3.2.8所示：
图71.3.2.8 内容要添加的位置
完成以后打开Linux内核配置界面，使能前面添加的Gobi驱动，配置路径如下：
-> Device Drivers
-> [] Network device support
-> -- USB Network Adapters
-> <*> Gobi USB Net driver for Quectel module
配置如图71.3.2.9所示：
图71.3.2.9 使能Gobi驱动
配置完成以后就重新编译一下Linux内核，然后使用新的zImage启动开发板。启动以后检查一下“/dev/qcqmi2”这个文件是否存在，如果存在的话就说明Gobi驱动工作成功。至此，EC20的驱动就已经修改完成了，接下来就是使用EC20来实现联网。
71.3.3 quectel-CM移植
要使用EC20，我们需要用到移远提供的quectel-CM这个软件，这个软件是移远提供的网络管理工具，软件源码已经放到了开发板光盘中，路径为：1、例程源码->5、模块驱动源码->3、4G模块->移远EC20->EC20_R2.1_Mini_PCIe-C->05 Driver->Linux->GobiNet->WCDMA<E_QConnectManager_Linux&Android_V1.1.34.zip。将WCDMA<E_QConnectManager_Linux&Android_V1.1.34.zip这个压缩包进行解压，得到quectel-CM这个文件夹，然后将quectel-CM文件夹拷贝到Ubuntu中。拷贝完成以后进入到Ubuntu中的quectel-CM文件夹，使用如下命令进行交叉编译：
make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
编译完成以后得到一个名为“quectel-CM”软件，如图71.3.3.1所示：
图71.3.3.1 编译出来的quectel-CM软件
将图71.3.3.1中编译出来的quectel-CM软件拷贝到开发板根文件系统的/usr/bin目录下，命令如下：
sudo cp quectel-CM /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f
拷贝完成以后就可以使用quectel-CM软件来实现EC20联网测试了。
71.3.4 EC20上网测试
在开发板上输入如下命令完成EC20的4G网络连接：
quectel-CM -s cenet &
注意，quectel-CM软件会使用到udhcpc来获取IP地址，所以一定要确保当前根文件系统下存在udhcpc。当4G网络连接成功以后就会获取到IP地址，如图71.3.4.1所示：
图71.3.4.1 EC20 4G网络连接成功并获取到IP地址
从图71.3.4.1可以看出，EC20对应的网卡名字为“eth2”，输入“ifconfig eth2”即可查看eth2网卡的详细信息，如图71.3.4.2所示：
图71.3.4.2 eth2网卡详细信息
4G网络测试需要关闭其他网卡，否则的话网络测试可能有问题，但是我们现在是通过网络启动的系统，并且通过NFS挂载的根文件系统，因此我们没法关闭其他的网卡，比如eth0。为了解决这个问题，我们只能将uboot、Linux kernel、.dtb设备树和根文件系统都烧写到板子的EMMC或NAND上，然后直接启动EMMC或NAND上的系统即可，这样就不需要其他网卡工作了。烧写方法请参考我们的《第二十九章 系统烧写》，这里就不详细的讲解了。系统烧写完成以后设置开发板从EMMC或NAND启动，因为我使用的是EMMC核心板，因此设置从EMMC启动，启动以后按照前面的步骤先让EC20连接上网络。确保当前开发板只有一个EC20对应的eth2网卡，然后直接直接ping百度官网即可，结果如图71.3.4.3所示：
图71.3.4.3 ping百度官网成功
如果ping百度官网没有问题，那么就表示EC20 4G模块在我们的I.MX6U-ALPHA开发板上工作正常。
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