Hi3861开发板介绍
本文档介绍Hi3861 WLAN模组的开发环境搭建、版本编译构建、烧录、源码修改、调试验证等方法。通过学习，开发者会对Hi3861 WLAN模组开发流程有初步认识，并可上手业务开发。

开发板简介

Hi3861 WLAN模组是一片大约2cm*5cm大小的开发板，是一款高度集成的2.4GHz WLAN SoC芯片，集成IEEE 802.11b/g/n基带和RF（Radio Frequency）电路。支持HarmonyOS，并配套提供开放、易用的开发和调试运行环境。

图1 Hi3861 WLAN模组外观图

另外，Hi3861 WLAN模组还可以通过与Hi3861底板连接，扩充自身的外设能力，底板如下图所示。

图2 Hi3861底板外观图

RF电路包括功率放大器PA（Power Amplifier）、低噪声放大器LNA（Low Noise Amplifier）、RF Balun、天线开关以及电源管理等模块；支持20MHz标准带宽和5MHz/10MHz窄带宽，提供最大72.2Mbit/s物理层速率。
Hi3861 WLAN基带支持正交频分复用（OFDM）技术，并向下兼容直接序列扩频（DSSS）和补码键控（CCK）技术，支持IEEE 802.11 b/g/n协议的各种数据速率。
Hi3861芯片集成高性能32bit微处理器、硬件安全引擎以及丰富的外设接口，外设接口包括SPI（Synchronous Peripheral Interface）、UART（Universal Asynchronous Receiver & Transmitter）、I2C（The Inter Integrated Circuit）、PWM（Pulse Width Modulation）、GPIO（General Purpose Input/Output）和多路ADC（Analog to Digital Converter），同时支持高速SDIO2.0（Secure Digital Input/Output）接口，最高时钟可达50MHz；芯片内置SRAM（Static Random Access Memory）和Flash，可独立运行，并支持在Flash上运行程序。
Hi3861芯片适用于智能家电等物联网智能终端领域。图3 Hi3861功能框图


资源和约束

Hi3861 WLAN模组资源十分有限，整板共2MB FLASH，352KB RAM。在编写业务代码时，需注意资源使用效率。

开发板规格

表1 Hi3861 WLAN模组规格清单
规格类型

规格清单

通用规格

1×1 2.4GHz频段（ch1～ch14）
PHY支持IEEE 802.11b/g/n
MAC支持IEEE802.11 d/e/h/i/k/v/w
内置PA和LNA，集成TX/RX Switch、Balun等
支持STA和AP形态，作为AP时最大支持6 个STA接入
支持WFA WPA/WPA2 personal、WPS2.0
支持与BT/BLE芯片共存的2/3/4 线PTA方案
电源电压输入范围：2.3V～3.6V
IO电源电压支持1.8V和3.3V
支持RF自校准方案
低功耗：
Ultra Deep Sleep模式：5μA@3.3V
DTIM1：1.5mA@3.3V
DTIM3：0.8mA@3.3V
PHY特性

支持IEEE802.11b/g/n单天线所有的数据速率
支持最大速率：72.2Mbps@HT20 MCS7
支持标准20MHz带宽和5M/10M窄带宽
支持STBC
支持Short-GI
MAC特性

支持A-MPDU，A-MSDU
支持Blk-ACK
支持QoS，满足不同业务服务质量需求
CPU子系统

高性能 32bit微处理器，最大工作频率160MHz
内嵌SRAM 352KB、ROM 288KB
内嵌 2MB Flash
外围接口

1个SDIO接口、2个SPI接口、2个I2C接口、3个UART接口、15个GPIO接口、7路ADC输入、6路PWM、1个I2S接口（注：上述接口通过复用实现）
外部主晶体频率40M或24M
其他信息

封装：QFN-32，5mm×5mm
工作温度：-40℃ ～ +85℃
HarmonyOS关键特性

HarmonyOS基于Hi3861平台提供了多种开放能力，提供的关键组件如下表所示。

表2 HarmonyOS关键组件列表
组件名

能力介绍

WLAN服务

提供WLAN服务能力。包括：station和hotspot模式的连接、断开、状态查询等。

模组外设控制

提供操作外设的能力。包括：I2C、I2S、ADC、UART、SPI、SDIO、GPIO、PWM、FLASH等。

分布式软总线

在HarmonyOS分布式网络中，提供设备被发现、数据传输的能力。

设备安全绑定

提供在设备互联场景中，数据在设备之间的安全流转的能力。

基础加解密

提供密钥管理、加解密等能力。

系统服务管理

系统服务管理基于面向服务的架构，提供了HarmonyOS统一化的系统服务开发框架。

启动引导

提供系统服务的启动入口标识。在系统服务管理启动时，调用boostrap标识的入口函数，并启动系统服务。

系统属性

提供获取与设置系统属性的能力。

基础库

提供公共基础库能力。包括：文件操作、KV存储管理等。

DFX

提供DFX能力。包括：流水日志、时间打点等。

XTS

提供HarmonyOS生态认证测试套件的集合能力。

安装开发板环境

  • Hi3861工具要求

    • 硬件要求
    • 软件要求

  • 安装Linux编译工具

    • 安装编译依赖基础软件（仅Ubuntu 20+需要）
    • 安装Scons
    • 安装python模块
    • 安装gcc_riscv32（WLAN模组类编译工具链）

Hi3861工具要求

硬件要求

  • Linux工作台
  • Hi3861开发板
  • USB Type-C线（Linux工作台通过USB与Hi3861开发板连接）

软件要求

须知： 本节描述采用安装包方式安装相关工具的操作步骤。如果使用Docker方式安装，无需安装表1中的相关工具，请直接从新建应用程序开始操作。

Hi3861开发板需要的工具如下表所示。

表 1 Hi3861开发板需要安装的工具

开发工具

用途

编译基础软件包(仅ubuntu 20+需要)

编译依赖的基础软件包

SCons3.0.4+

编译构建工具

python模块：setuptools、kconfiglib、pycryptodome、six、ecdsa

编译构建工具

gcc riscv32

编译构建工具

安装Linux编译工具

安装编译依赖基础软件（仅Ubuntu 20+需要）

执行以下命令进行安装：

sudo apt-get install build-essential gcc g++ make zlib* libffi-dev

安装Scons

  1. 运行如下命令，安装SCons安装包。

    python3 -m pip install scons

  2. 运行如下命令，查看是否安装成功。如果安装成功，查询结果下图所示。

    scons -v

    图 1 SCons安装成功界面，版本要求3.0.4以上

安装python模块

  1. 运行如下命令，安装python模块setuptools。

    pip3 install setuptools

  2. 安装GUI menuconfig工具（Kconfiglib），建议安装Kconfiglib 13.2.0+版本，任选如下一种方式。

    • 命令行方式：

      sudo pip3 install kconfiglib

    • 安装包方式：

      1. 下载.whl文件（例如：kconfiglib-13.2.0-py2.py3-none-any.whl）。

        下载路径：“https://pypi.org/project/kconfiglib#files”

      2. 运行如下命令，安装.whl文件。

        sudo pip3 install kconfiglib-13.2.0-py2.py3-none-any.whl

  3. 安装pycryptodome，任选如下一种方式。

    安装升级文件签名依赖的Python组件包，包括：pycryptodome、six、ecdsa。安装ecdsa依赖six，请先安装six，再安装ecdsa。

    • 命令行方式：

      sudo pip3 install pycryptodome

    • 安装包方式：

      1. 下载.whl文件（例如：pycryptodome-3.9.9-cp38-cp38-manylinux1_x86_64.whl）。

        下载路径：“https://pypi.org/project/pycryptodome/#files”。

      2. 运行如下命令，安装.whl文件。

        sudo pip3 install pycryptodome-3.9.9-cp38-cp38-manylinux1_x86_64.whl

  4. 安装six，任选如下一种方式。

    • 命令行方式：

      sudo pip3 install six --upgrade --ignore-installed six

    • 安装包方式：

      1. 下载.whl文件（例如：six-1.12.0-py2.py3-none-any.whl）。

        下载路径：“https://pypi.org/project/six/#files”

      2. 运行如下命令，安装.whl文件。

        sudo pip3 install six-1.12.0-py2.py3-none-any.whl

  5. 安装ecdsa，任选如下一种方式。

    • 命令行方式：

      sudo pip3 install ecdsa

    • 安装包方式：

      1. 下载.whl文件（例如：ecdsa-0.14.1-py2.py3-none-any.whl）。

        下载路径：“https://pypi.org/project/ecdsa/#files”

      2. 运行如下命令，安装.whl文件。

        sudo pip3 install ecdsa-0.14.1-py2.py3-none-any.whl

安装gcc_riscv32（WLAN模组类编译工具链）

须知：

  • Hi3861开发板平台仅支持使用libgcc运行时库的静态链接，不建议开发者使用libgcc运行时库的动态链接，以免产品需遵从GPLV3许可证。
  • 通过下述步骤2-15，我们编译好了gcc_riscv32 镜像，提供给开发者直接下载使用。直接下载 gcc_riscv32 镜像的开发者可省略下述2-15步。

  1. 打开Linux编译服务器终端。

  2. 环境准备，请安装"gcc, g++, bison, flex, makeinfo"软件，确保工具链能正确编译。

    sudo apt-get install gcc && sudo apt-get install g++ && sudo apt-get install flex bison && sudo apt-get install texinfo

  3. 下载riscv-gnu-toolchain交叉编译工具链。

    git clone --recursive https://gitee.com/mirrors/riscv-gnu-toolchain.git

  4. 打开文件夹riscv-gnu-toolchain，先删除空文件夹，以防止下载newlib，binutils，gcc时冲突。

    cd riscv-gnu-toolchain && rm -rf riscv-newlib && rm -rf riscv-binutils && rm -rf riscv-gcc

  5. 下载riscv-newlib-3.0.0。

    git clone -b riscv-newlib-3.0.0 https://github.com/riscv/riscv-newlib.git

  6. 下载riscv-binutils-2.31.1。

    git clone -b riscv-binutils-2.31.1 https://github.com/riscv/riscv-binutils-gdb.git

  7. 下载riscv-gcc-7.3.0。

    git clone -b riscv-gcc-7.3.0 https://github.com/riscv/riscv-gcc

  8. 添加riscv-gcc-7.3.0补丁。

    访问gcc官方补丁链接89411，86724，按照补丁链接中要求的修改，手动将变更添加到对应的.c和.h文件中，注意由于patch版本与下载的gcc版本有所偏差，行数有可能对应不上，请自行查找patch中的关键字定位到对应行。

  9. 下载GMP 6.1.2，并解压安装。

    tar -xvf gmp-6.1.2.tar.bz2 && mkdir build_gmp && cd build_gmp && ../gmp-6.1.2/configure --prefix=/usr/local/gmp-6.1.2 --disable-shared --enable-cxx && make && make install

  10. 下载mpfr-4.0.2 ，并解压安装。

    tar -xvf mpfr-4.0.2.tar.gz && mkdir build_mpfr && cd build_mpfr && ../mpfr-4.0.2/configure --prefix=/usr/local/mpfr-4.0.2 --with-gmp=/usr/local/gmp-6.1.2 --disable-shared && make && make install

  11. 下载mpc-1.1.0 ，并解压安装。

    tar -xvf mpc-1.1.0.tar.gz && mkdir build_mpc && cd build_mpc && ../mpc-1.1.0/configure --prefix=/usr/local/mpc-1.1.0 --with-gmp=/usr/local/gmp-6.1.2 --with-mpfr=/usr/local/mpfr-4.0.2 --disable-shared && make && make install

  12. 打开文件夹riscv-gnu-toolchain，新建工具链输出目录。

    cd /opt && mkdir gcc_riscv32

  13. 编译binutils。

    mkdir build_binutils && cd build_binutils && ../riscv-binutils-gdb/configure --prefix=/opt/gcc_riscv32 --target=riscv32-unknown-elf --with-arch=rv32imc --with-abi=ilp32 --disable-__cxa_atexit --disable-libgomp --disable-libmudflap --enable-libssp --disable-libstdcxx-pch --disable-nls --disable-shared --disable-threads --disable-multilib --enable-poison-system-directories --enable-languages=c,c++ --with-gnu-as --with-gnu-ld --with-newlib --with-system-zlib CFLAGS="-fstack-protector-strong -O2 -D_FORTIFY_SOURCE=2 -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -fPIE" CXXFLAGS="-fstack-protector-strong -O2 -D_FORTIFY_SOURCE=2 -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -fPIE" CXXFLAGS_FOR_TARGET="-Os -mcmodel=medlow -Wall -fstack-protector-strong -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -Wtrampolines -fno-short-enums -fno-short-wchar" CFLAGS_FOR_TARGET="-Os -mcmodel=medlow -Wall -fstack-protector-strong -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -Wtrampolines -fno-short-enums -fno-short-wchar" --bindir=/opt/gcc_riscv32/bin --libexecdir=/opt/gcc_riscv32/riscv32 --libdir=/opt/gcc_riscv32 --includedir=/opt/gcc_riscv32 && make -j16 && make install && cd ..

  14. 编译newlib。

    mkdir build_newlib && cd build_newlib && ../riscv-newlib/configure --prefix=/opt/gcc_riscv32 --target=riscv32-unknown-elf --with-arch=rv32imc --with-abi=ilp32 --disable-__cxa_atexit --disable-libgomp --disable-libmudflap --enable-libssp --disable-libstdcxx-pch --disable-nls --disable-shared --disable-threads --disable-multilib --enable-poison-system-directories --enable-languages=c,c++ --with-gnu-as --with-gnu-ld --with-newlib --with-system-zlib CFLAGS="-fstack-protector-strong -O2 -D_FORTIFY_SOURCE=2 -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -fPIE" CXXFLAGS="-fstack-protector-strong -O2 -D_FORTIFY_SOURCE=2 -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -fPIE" \CXXFLAGS_FOR_TARGET="-Os -mcmodel=medlow -Wall -fstack-protector-strong -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -Wtrampolines -fno-short-enums -fno-short-wchar" CFLAGS_FOR_TARGET="-Os -mcmodel=medlow -Wall -fstack-protector-strong -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -Wtrampolines -fno-short-enums -fno-short-wchar" --bindir=/opt/gcc_riscv32/bin --libexecdir=/opt/gcc_riscv32 --libdir=/opt/gcc_riscv32 --includedir=/opt/gcc_riscv32 && make -j16 && make install && cd ..

  15. 编译gcc。

    mkdir build_gcc && cd build_gcc && ../riscv-gcc/configure --prefix=/opt/gcc_riscv32 --target=riscv32-unknown-elf --with-arch=rv32imc --with-abi=ilp32 --disable-__cxa_atexit --disable-libgomp --disable-libmudflap --enable-libssp --disable-libstdcxx-pch --disable-nls --disable-shared --disable-threads --disable-multilib --enable-poison-system-directories --enable-languages=c,c++ --with-gnu-as --with-gnu-ld --with-newlib --with-system-zlib CFLAGS="-fstack-protector-strong -O2 -D_FORTIFY_SOURCE=2 -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -fPIE" CXXFLAGS="-fstack-protector-strong -O2 -D_FORTIFY_SOURCE=2 -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -fPIE" LDFLAGS="-Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack" CXXFLAGS_FOR_TARGET="-Os -mcmodel=medlow -Wall -fstack-protector-strong -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -Wtrampolines -fno-short-enums -fno-short-wchar" CFLAGS_FOR_TARGET="-Os -mcmodel=medlow -Wall -fstack-protector-strong -Wl,-z,relro,-z,now,-z,noexecstack -Wtrampolines -fno-short-enums -fno-short-wchar" --with-headers="/opt/gcc-riscv32/riscv32-unknown-elf/include" --with-mpc=/usr/local/mpc-1.1.0 --with-gmp=/usr/local/gmp-6.1.2 --with-mpfr=/usr/local/mpfr-4.0.2 && make -j16 && make install

  16. 设置环境变量。

    说明： 如果直接采用编译好的riscv32 gcc包，请先执行以下命令将压缩包解压到根目录：

    tar -xvf gcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz -C ~
    vim ~/.bashrc

    将以下命令拷贝到.bashrc文件的最后一行，保存并退出。

    export PATH=~/gcc_riscv32/bin:$PATH

  17. 生效环境变量。

    source ~/.bashrc

  18. Shell命令行中输入如下命令，如果能正确显示编译器版本号，表明编译器安装成功。

    riscv32-unknown-elf-gcc -v

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