一 开发环境简介
内容
说明
3G模块
华为EM820W(WCDMA)
3G SIM卡
中国联通3G卡
嵌入式linux版本
Linux-2.6.37
主机开发环境
Ubutun 10.04
二 主要步骤
1
向linux内核中添加3G模块驱动(USB转串口的option驱动)和ppp网络协议的支持
2
交叉编译ppp-2.4.4源代码
将拨号上网所需的两个应用程序pppd和chat拷贝到开发板/usr/sbin文件夹下,
编写ppp拨号脚本wcdma、wcdma-chat-connect、wcdma-chat-disconnect并存放在/etc/ppp/peers目录下。将DNS写入到/etc/resolv.conf文件中
3
执行“pppd call wcdma”命令进行拨号
三 配置3G模块驱动和ppp网络协议栈
首先进入make menuconfig界面
1 配置3G模块驱动
如图首先选择Device Drivers
如图进入USB support
进入USB support之后一直往下直到找到图3并选择USB转串口
最后选择USB driver for GSM and CDMA modems到此3G卡驱动已经添加完毕
主要是添加了driver/usb/serial/option.c和driver/usb/serial/usb_wwan.c
两个文件,尽管驱动添加了,但是这仅仅只是一个usb转串口驱动,并不能作为网络设备直接使用,此时就需要ppp网络协议的支持,他将ttyUSB*等设备模拟成网络设备使用也即(/dev/ttyUSB0<---->ppp0)
2 添加ppp协议
同样也是进入make menuconfig界面
首先同样也是进入驱动配置界面Device Drivers
如上图选择网络设备支持
如上图选择ppp
到这一步驱动和协议就都已经配置成功了接下来就是编译下载到板子
登入到linux, dmesg查看内核打印信息
同时查看/dev/目录下已经创建了
/dev/ttyUSB0,/dev/ttyUSB1,/dev/ttyUSB2,/dev/ttyUSB3,/dev/ttyUSB4,/dev/ttyUSB5
/dev/ppp等7个设备文件表明内核正确识别了EM820W3G模块
四 编写ppp拨号脚本
由于该拨号脚本需要使用chat,pppd,等命令,所以需要下载ppp-2.4.4
下载成功之后首先便是编译
1 编译 ppp-2.4.4
./configure
Make CC=arm-none-linux-gnueabi-gcc
编译成功后将编译生成的chat,pppd,pppdump等命令拷贝到板子文件系统的/usr/sbin目录下边去
2 编写拨号脚本
在板子文件系统/etc/ppp/peers目录下边创建三个文件如下
wcdma,chat-wcdma-connect,chat-wcdma-disconnect
wcdma配置文件内容
debug
nodetach
/dev/ttyUSB0
115200
usepeerdns
noauth
noipdefault
novj
novjccomp
noccp
defaultroute
ipcp-accept-local
ipcp-accept-remote
connect '/usr/sbin/chat -s -v -f /etc/ppp/peers/chat-wcdma-connect'
disconnect '/usr/sbin/chat -s -v -f/etc/ppp/peers/chat-wcdma-disconnect'
wcdma-chat-connect配置文件内容
TIMEOUT 5
ABORT 'NO CARRIER'
ABORT 'ERROR'
ABORT 'NODIALTONE'
ABORT 'BUSY'
ABORT 'NO ANSWER'
''
AT
OK
ATZ
OK
AT+CGDCONT=1,"IP","3GNET",,0,0
OK-AT-OK ATDT*99#
CONNECT dc
wcdma-chat-disconnect配置文件内容
ABORT"ERROR"
ABORT "NODIALTONE"
SAY"
Sending break to the modem
"
'' "K"
''"+++ATH"
SAY"
Goodbay
"
创建好拨号脚本之后就是正式拨号了
pppd call wcdma&
(加上&符号主要是因为拨号成功后,程序会一直执行不退出,所以采用后台运行的方式执行,假如有多个3G卡可能就会产生多个ttyUSB*的设备文件,同时会需要多个wcdma文件此时可以采用pppd call wcdma1来为3G模块1进行ppp拨号),pppd call wcdma是作用是建立协议,并生成网络接口ppp0
拨号成功会出现如下图所示打印
出现上图的打印后在/etc/resocv.conf中间添加DNS地址vi /etc/resolv.conf,加入内容:
nameserver 202.99.160.68
nameserver 202.99.166.4
使用ifconfig –a查看是否有ppp0的网络设备
最后测试ppp0网络设备是否能够使用
Ping –I ppp0
www.baidu.com
能够ping通就表示3G卡移植驱动成功
到此阶段3G卡驱动已经移植完毕
五 调试
在移植该驱动时候出现过诸多问题
1 pppd call wcdma调用失败
root@cz:~# pppd call wcdma&
timeout set to 5 seconds
abort on (NO CARRIER)
abort on (ERROR)
abort on (NO DIALTONE)
abort on (BUSY)
abort on (NO ANSWER)
send (^MAT^M)
expect (OK)
AT^M^M
OK
-- got it
send (^MATZ^M)
expect (OK)
^M
ATZ^M^M
OK
-- got it
send(^MAT+CGDCONT=1,"IP","3GNET",,0,0^M)
expect (OK)
^M
AT+CGDCONT=1,"IP","3GNET",,0,0^M^M
ERROR
-- failed
Failed (ERROR)
Connect script failed
调用AT+CGDCONT=1,"IP","3GNET",,0,0^M^M
这个指令失败,为了测试串口(命令发送通道)能否正常使用
在chat-wcdma-connect中间添加几个其他的AT命令
比如 OK
AT+CGMI (厂家认证请求,返回模块厂家信息)
OK
AT+CGSN (查看产品 IMEI 序列号)
然后在调用pppd call wcdma&发现加上去的那几条AT命令都能正常执行
这说明很可能是EM820W模块没有正确识别SIM卡
后来我又添加了OK
AT+CSQ指令(查看网络信号质量)发现会调用失败
得出初步结论凡是涉及到SIM卡相关的AT指令都会调用失败,相反其他都能成功执行,这说明板子与EM820W模块之间是能够正确交互数据的,
同时由于EM820W没能识别SIM卡导致相关指令执行失败
后来请教了相关人员,说我的测试方法不正确,我是利用pppd程序来判断某些命令是否能够正常执行,这样就不能排除pppd程序是否能够解析该命令所带来的干扰,所以改为使用一个更为纯粹的办法来进行测试了
cat /dev/ttyUSB0&
echo “AT+CGSN”> /dev/ttyUSB0
echo “AT+CGMI”> /dev/ttyUSB0
echo “AT+CSQ” > /dev/ttyUSB0
观察串口得到的response与pppd call wcdma一样
所以还是觉得EM820W没能正确识别SIM卡(不过以后测试还是需要选用正确的方法)
测试SIM卡电路的5根信号线不管是否有SIM卡,5根线各自表现都是一样的,这说明确实没有识别SIM卡,而且SIM_VCC和SIM_RESET的时序一样,这和网上贴出的时序不一样如下图所示,很明显复位信号要比VCC慢半拍
硬件工程师此时修改了电路,在SIM_RESET线上加了一个大电容,增加了些许延时
然后调用ppd call wcdma&
发现拨号成功了,同时使用ifconfig –a 命令出现了一个ppp0的网络设备
接着使用ping –I ppp0
www.baidu.com进行测试,发现网络不通
哎 问题挺多
2 网络不通
网络不通的问题从一开始就觉得肯定与卡没有关系了,很有可能是网络本身的问题,为了排除以太网口eth0的干扰我进行了如下测试
Ifconfig eth0 down
pppd call wcdma &
Ifconfig eth0 up
Ping –I
www.baidu.com
经过上面的折腾居然网络也通了,神奇。
上网查询说是双网卡造成的路由问题
果然在ppp0不通的时候route命令发现路由表如下
# route
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref UseIface
10.64.64.64 * 255.255.255.255 UH 0 0 0 ppp0
192.168.7.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0
default 192.168.7.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0
ppp0通的时候路由表如下
# route
Kernel IProuting table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
10.64.64.64 * 255.255.255.255 UH 0 0 0ppp0
192.168.7.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0
default * 0.0.0.0 U 0 0 0 ppp0
由上面可以知道ppp0不通因为默认的路由是eth0的,这肯定不通啊
六 注释
AT常用命令
microcom /dev/ttyUSB2
at+csq #查询信号值
+CSQ: 22,99
OK
at+cpin? #查询sim卡状态
+CPIN: READY
OK
at+cops? #查询运营商
+COPS: 0,0,"CHINA MOBILE CMCC",7
OK
#/etc/ppp/peers/gprsdial
# This is pppd script for China Mobile, used SIMCOM SIM7100 Module
# Usage: root>pppd call gprs
#Interface should be used is the interface which connects physics interface of SIM7100 Module.
/dev/ttyUSB3 //Modem port for ppp-dial
115200 //通信波特率
crtscts //接口带硬件流控
modem //使用数据机控制线路。这个选项是默认的。硬体流控,pppd将等待CD信号。
#noauth //不需要对方验证自己
debug //把调试信息输出到/var/log/messages
nodetach //不后台运行,默认是后台运行的
#hide-password //写log内容时不包括密码字符串,这个参数是默认的
usepeerdns //选中这个选项,从对方请求两个DNS地址. 对方提供的地址传给文件/etc/ppp/ip-up中的环境变量DNS1和DNS2,将环境变量USEPEERDNS设置成1. 而且pppd将创建一个文件/etc/ppp/resolv.conf file,其中一个或两个服务器行包括由对方提供的地址。
noipdefault //关闭在没有指定本地IP位址时所进行的预设动作,这是用来由从主机名称决定(如果可能的话)本地IP位址。加上这个选项的话,彼端将必须在进行IPCP协商时(除非在指令行或在选项档中明确地指定它)提供本地的IP地址。
defaultroute //当 IPCP 协商完全成功时, 增加一个预设递送路径到系统的递送表,将彼端当作闸道器使用。这个项目在 ppp 连线中断後会移除。
user "cmnet" //设置由对方验证本地系统的用户名。
0.0.0.0:0.0.0.0
#ipcp-accept-local //加上这个选项的话,pppd将会接受彼端对於本地IP位址的意见,即使本地的IP位址已经在某个选项中指定。
#ipcp-accept-remote //加上这个选项的话,pppd将会接受彼端对於它的IP位址的意见,即使远端的IP位址已经在某个选项中指定。
#lcp-echo-failure 12 //如果有给这个选项,那麽如果传送n个LCP回应要求没有接收到有效的LCP回应回覆的话pppd将会推测彼端是死掉的。如果发生这种情形,pppd将会终结该连线。这个选项的使用要求一个非零的lcp-echo-interval参数值。这个选项可以用在硬体数据机控制线路无法使用的情况下当实际连线被中断之後(e.g.,数据机已经挂断)终结 pppd的执行。
#lcp-echo-interval 3 //如果有给这个选项,pppd每秒将会送出一个LCP回应要求(echo-request)封包(frame)给彼端。在Linux系统下,回应要求在n秒内没有从彼端接收到封包时会被送出。一般彼端应该以传送一个回应回覆(echo-reply)来反应该回应要求。这个选项可以与lcp-echo-failure选项一起使用来侦测不再连线的彼端。
#noccp //关闭压缩控制协议协商。若对方有漏洞会被来自PPPD的压缩控制协议协商请求干扰的情况下,需要设置该选项。
#novj //选中这个选项,将关闭双方的Van Jacobson形式TCP/IP报文头压缩
#novjccomp //选中这个选项,将关闭Van Jacobson形式TCP/IP报文头压缩中的连接ID压缩。Pppd将忽略来自Van Jacobson形式压缩TCP/IP报文头中的连接ID字节,也不要求对方这样作。
#persist //连接中断后不退出,而是重新打开连接。
connect '/usr/sbin/chat -s -v -f /etc/ppp/gprs-connect-chat'
#disconnect '/bin/chat -v -f /etc/ppp/gprs-disconnect-chat'