前言

最近入坑了搭载10元超便宜全志F1C100S的荔枝派Nano（入坑晚了导致痛失58大洋），考虑到之后还会用同系列芯片做其它项目，还是忍痛购入了超高价配套屏幕以确保验证其开发Linux应用的可行性，断断续续做了两三天，踩了不少坑，终于小有所成，本着崇高的互联网精神，决定把近期摸索出的可行流程分享给诸位爱好捡垃圾的嵌友。

一、安装依赖

参考Sipeed官方文档，在实际调试过程中，完全按照官方文档的流程可能会出现一些依赖的缺失，所以在这里都列出来了。

sudo apt-get install gcc make cmake rsync wget unzip build-essential git bc swig libncurses-dev libpython3-dev libssl-dev python3-distutils android-tools-mkbootimg -y
sudo apt install vim python python-dev

二、从u-boot启动

1、安装交叉编译链

wget http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/7.2-2017.11/arm-linux-gnueabi/gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz
tar -vxJf gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz
sudo cp -r ./gcc-linaro-7.2.1-201711-x86_64_arm-linux-gnueabi /opt/
sudo vim /etc/bash.bashrc

添加环境变量：

PATH="$PATH:/opt/gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin"

使路径生效：

source /etc/bash.bashrc

可使用arm-linux-gnueabi-gcc -v检验工具链是否安装成功。

2、编译u-boot

sudo apt-get install git
git clone https://gitee.com/LicheePiNano/u-boot.git
cd u-boot
git branch -a
git checkout nano-lcd800480
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- f1c100s_nano_defconfig
make ARCH=arm menuconfig

这里若使用800*480分辨率的屏幕，可直接使用默认配置，否则请参照官方u-boot文档在图形化界面中更改配置。
我们是从TF启动Linux，因此要在menuconfig中将boot args修改为：

console=ttyS0,115200 panic=5 rootwait root=/dev/mmcblk0p2 rw vt.global_cursor_default=0

打开uboot/include/suniv.h，将原有宏定义注释，并添加：

#define CONFIG_BOOTCOMMAND   "setenv bootm_boot_mode sec; "                           \"load mmc 0:1 0x80C00000 suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb; "  \"load mmc 0:1 0x80008000 zImage; " \"bootz 0x80008000 - 0x80C00000;"

使用交叉编译器进行编译（可以根据自己设备修改编译线程数）：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- -j8

将编译好的二进制文件写入TF卡固定偏移处（参考坑网）：

sudo dd if=u-boot-sunxi-with-spl.bin of=/dev/sdb bs=1024 seek=8

三、主线Linux编译

git clone --depth=1 -b master https://gitee.com/LicheePiNano/Linux.git
make ARCH=arm f1c100s_nano_linux_defconfig
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- -j8
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- -j8 INSTALL_MOD_PATH=out modules
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- -j8 INSTALL_MOD_PATH=out modules_install

内核img文件：./arch/arm/boot/zImage
设备树dtb文件：./arch/arm/boot/dts/suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb
modules文件夹：./out/lib/modules
建议在编译根文件系统后，将这个modules文件夹移入根文件系统/lib下。
将TF卡现有分区全部删除，新建如下两个分区：

将zImage复制到TF卡第一分区中。

四、设备树添加电阻屏节点

在Linux/drivers/input/touchscreen文件夹下新建ns2009.c，并复制以下内容（参考荔枝派zero驱动）：

/** Nsiway NS2009 touchscreen controller driver** Copyright (C) 2017 Icenowy Zheng <icenowy@aosc.xyz>** Some codes are from silead.c, which is*   Copyright (C) 2014-2015 Intel Corporation** This program is free software; you can redistribute it and/or modify* it under the terms of the GNU General Public License as published by* the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or* (at your option) any later version.** This program is distributed in the hope that it will be useful,* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the* GNU General Public License for more details.*/#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/input-polldev.h>
#include <linux/input/touchscreen.h>
#include <linux/i2c.h>/* polling interval in ms */
#define POLL_INTERVAL   30/* this driver uses 12-bit readout */
#define MAX_12BIT   0xfff#define NS2009_TS_NAME "ns2009_ts"#define NS2009_READ_X_LOW_POWER_12BIT  0xc0
#define NS2009_READ_Y_LOW_POWER_12BIT   0xd0
#define NS2009_READ_Z1_LOW_POWER_12BIT  0xe0
#define NS2009_READ_Z2_LOW_POWER_12BIT  0xf0#define NS2009_DEF_X_FUZZ   32
#define NS2009_DEF_Y_FUZZ   16/** The chip have some error in z1 value when pen is up, so the data read out* is sometimes not accurately 0.* This value is based on experiements.*/
#define NS2009_PEN_UP_Z1_ERR    80struct ns2009_data {struct i2c_client     *client;struct input_dev        *input;struct touchscreen_properties    prop;bool               pen_down;
};static int ns2009_ts_read_data(struct ns2009_data *data, u8 cmd, u16 *val)
{u8 raw_data[2];int error;error = i2c_smbus_read_i2c_block_data(data->client, cmd, 2, raw_data);if (error < 0)return error;if (unlikely(raw_data[1] & 0xf))return -EINVAL;*val = (raw_data[0] << 4) | (raw_data[1] >> 4);return 0;
}static int ns2009_ts_report(struct ns2009_data *data)
{u16 x, y, z1;int ret;/** NS2009 chip supports pressure measurement, but currently it needs* more investigation, so we only use z1 axis to detect pen down* here.*/ret = ns2009_ts_read_data(data, NS2009_READ_Z1_LOW_POWER_12BIT, &z1);if (ret)return ret;if (z1 >= NS2009_PEN_UP_Z1_ERR) {ret = ns2009_ts_read_data(data, NS2009_READ_X_LOW_POWER_12BIT, &x);if (ret)return ret;ret = ns2009_ts_read_data(data, NS2009_READ_Y_LOW_POWER_12BIT, &y);if (ret)return ret;if (!data->pen_down) {input_report_key(data->input, BTN_TOUCH, 1);data->pen_down = true;}input_report_abs(data->input, ABS_X, x);input_report_abs(data->input, ABS_Y, y);input_sync(data->input);} else if (data->pen_down) {input_report_key(data->input, BTN_TOUCH, 0);input_sync(data->input);data->pen_down = false;}return 0;
}static void ns2009_ts_poll(struct input_polled_dev *dev)
{struct ns2009_data *data = dev->private;int ret;ret = ns2009_ts_report(data);if (ret)dev_err(&dev->input->dev, "Poll touch data failed: %d\n", ret);
}static void ns2009_ts_config_input_dev(struct ns2009_data *data)
{struct input_dev *input = data->input;input_set_abs_params(input, ABS_X, 0, MAX_12BIT, NS2009_DEF_X_FUZZ, 0);input_set_abs_params(input, ABS_Y, 0, MAX_12BIT, NS2009_DEF_Y_FUZZ, 0);touchscreen_parse_properties(input, false, &data->prop);input->name = NS2009_TS_NAME;input->phys = "input/ts";input->id.bustype = BUS_I2C;input_set_capability(input, EV_KEY, BTN_TOUCH);
}static int ns2009_ts_request_polled_input_dev(struct ns2009_data *data)
{struct device *dev = &data->client->dev;struct input_polled_dev *polled_dev;int error;polled_dev = devm_input_allocate_polled_device(dev);if (!polled_dev) {dev_err(dev,"Failed to allocate polled input device\n");return -ENOMEM;}data->input = polled_dev->input;ns2009_ts_config_input_dev(data);polled_dev->private = data;polled_dev->poll = ns2009_ts_poll;polled_dev->poll_interval = POLL_INTERVAL;error = input_register_polled_device(polled_dev);if (error) {dev_err(dev, "Failed to register polled input device: %d\n", error);return error;}return 0;
}static int ns2009_ts_probe(struct i2c_client *client,const struct i2c_device_id *id)
{struct ns2009_data *data;struct device *dev = &client->dev;int error;if (!i2c_check_functionality(client->adapter,I2C_FUNC_I2C |I2C_FUNC_SMBUS_READ_I2C_BLOCK |I2C_FUNC_SMBUS_WRITE_I2C_BLOCK)) {dev_err(dev, "I2C functionality check failed\n");return -ENXIO;}data = devm_kzalloc(dev, sizeof(*data), GFP_KERNEL);if (!data)return -ENOMEM;i2c_set_clientdata(client, data);data->client = client;error = ns2009_ts_request_polled_input_dev(data);if (error)return error;return 0;
};static const struct i2c_device_id ns2009_ts_id[] = {{ "ns2009", 0 },{ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(i2c, ns2009_ts_id);static struct i2c_driver ns2009_ts_driver = {.probe = ns2009_ts_probe,.id_table = ns2009_ts_id,.driver = {.name = NS2009_TS_NAME,},
};
module_i2c_driver(ns2009_ts_driver);

在同目录下的Makefile中添加：

obj-$(CONFIG_TOUCHSCREEN_NS2009) += ns2009.o

Kconfig中添加以下代码，并在menuconfig中使能驱动：

config TOUCHSCREEN_NS2009tristate "Nsiway NS2009 touchscreen"depends on I2Cselect INPUT_POLLDEVhelpSay Y here to enable Nsiway NS2009 resistive touchscreencontroller support.If unsure, say N.To compile this driver as a module, choose M here: themodule will be called ns2009.

向设备树配置文件suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts中添加节点如下：

&i2c0 {pinctrl-0 = <&i2c0_pins>;pinctrl-names = "default";status = "okay";ns2009: ns2009@48 {compatible = "nsiway,ns2009";reg = <0x48>;};
};

并在头文件suniv.dtsi中soc下添加：

i2c0: i2c@1C27000 {compatible = "allwinner,sun6i-a31-i2c";reg = <0x01C27000 0x400>;interrupts = <7>;clocks = <&ccu CLK_BUS_I2C0>;resets = <&ccu RST_BUS_I2C0>;pinctrl-names = "default";pinctrl-0 = <&i2c0_pins>;status = "disabled";#address-cells = <1>;#size-cells = <0>;
};

并在pio下添加（参考原理图）：

i2c0_pins: i2c0 {pins = "PE11", "PE12";function = "i2c0";
};

编译生成设备树文件：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- dtbs -j8

将suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb复制到TF卡第一分区中。
ps：这个时候就会有朋友来问了，为啥跟着你一步一步走，驱动还是不能用嘞？答案是荔枝派Nano的板子设计存在一点小bug，I2C总线居然没有上拉电阻，于是我就给他飞了一个，杜邦线即插即用，非常优雅~

五、根文件系统编译

apt-get install linux-headers-$(uname -r)
wget https://buildroot.org/downloads/buildroot-2021.02.4.tar.gz
tar xvf buildroot-2021.02.4.tar.gz
cd buildroot-2021.02.4/
make menuconfig

以下选项为基础配置（参考Licheepi官方配置）：

- Target options- Target Architecture (ARM (little endian))- Target Variant arm926t
- Toolchain- C library (musl) # 使用musl减小最终体积
- System configuraton- Use syslinks to /usr .... # 启用/bin, /sbin, /lib的链接- Enable root login # 启用root登录- Run a getty after boot # 启用登录密码输入窗口- (licheepi) Root password # 默认账户为root 密码为licheepi
- Target packages- Networking applications-[*]lrzsz # 启用rz，sz命令

非常建议进行最后一步配置，因为荔枝派是没有网口的（虽然官方提供了可以插到TF卡槽里的网卡，但如果用了那个本文就完全没有意义了），如果不想每次传文件都要关机拔卡再插卡再拔卡再插卡的话，有个串口传输文件的软件还是非常方便的。
在.config文件生成后，可将其中软件包换源，亲测可以提高速度（国内）：

BR2_BACKUP_SITE="http://sources.buildroot.net"
BR2_KERNEL_MIRROR="https://mirror.bjtu.edu.cn/kernel/"
BR2_GNU_MIRROR="http://mirrors.nju.edu.cn/gnu/"
BR2_LUAROCKS_MIRROR="https://luarocks.cn"
BR2_CPAN_MIRROR="http://mirrors.nju.edu.cn/CPAN/"

以上配置完成后，在命令行输入make，之后将buildroot2021.02.4/output/images/rootfs.tar复制到TF卡第二分区并解压，这一步完成后，就可以插卡启动Linux了，非常的神奇，非常的有趣。

后记

本文与其说是一篇博文，不如说更像一篇笔记或者开发记录，能最大程度上的帮助零基础小白搭建起相对廉价的Linux开发平台，如果有幸刷到了本文，那么恭喜你将失去了一个学习嵌入式环境搭建的绝好机会（笑），因为真的很保姆级了，有问题欢迎在下方留言，我会尽量解答的。

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