基于NXP LS1043 OpenWRT 网关设计

LS1043A住宅网关参考设计是一个全面基于OpenWRT的家用路由器平台,用户可以充分利用它大幅缩短设计周期,加快产品上市速度,同时不影响质量或功能. 此套件带有大量外部接口,如1GbE LAN端口、USB3.0、适合POTS的传统TDM RJ11接头和SD卡槽. 带一个SFP+底座 支持10G、2.5G或1G的光纤或电口进行网络连接,一个Arduino®屏蔽封头可用于低功耗连接方式,如NFC、ZigBee、BLE或Thread等连接.


目标应用

  •  工业应用:  冷库监控 / 大面积监视系统
  •  网络应用:  小型企业路由器

LS1043ARGW接口视图

LS1043ARGW 视图

拨码开关配置

       SW6拨码开关用于选择从SD卡或 Nand Flash启动.

       注意:拨码开关为ON时,值为 0;拨码开关为OFF时, 值为 1.

SW6[1:8]

描述

00100000

从SD卡启动

注:(从SD卡启动J36需要1-2位置连接)

10000010

从NandFlash启动(默认)

 

跳线配置

       一些功能需要通过跳线来选择.如下表列出默认的跳线配置

软件准备

LS1043A ASK 最新的 images.

下载地址:https://www.nxp.com/design/software/development-software/vortiqa-software-for-networking/vortiqa-application-solutions-its/layerscape-1043a-multicore-communications-processor-broadband-home-router-application-solutions-kit:QORIQ-LS1043A-BHR-ASK?tab=Design_Tools_Tab

 
      在这里文档中有更新pre-built images的步骤.

 安装CodeWarrior TAP

       CodeWarrior IDE 通过 CodeWarrior TAP来debug、控制LS1043ARGW.

 

将CodeWarrior TAP接到LS1043ARGW. 步骤如下:

1, 连接CodeWarrior Tap附带的10针微型适配器

2, 连接10线Cable.

3, 连接CodeWarrior TAP的RJ45口与PC端RJ45口的之间的串行端口捕获电缆.

LS1043ARGW启动

      使用如下步骤去上电和使用LS1043ARGW

1,通过USB线连接串口控制台(serial console)到PC USB口.

2,连接LS1043ARGW的AC交流线到市电插座,设备上电.

    板子没有power ON/OFF 按键, 上电后电源指示灯会闪烁一段时间后变绿.

    板子启动,控制台(或CodeWarrior IDE)会显示U-Boot 信息如下:

U-Boot 2016.012.0+ga9b437f (Nov 11 2016 - 12:07:43 -0500)

SoC:  LS1043E Rev1.1 (0x87920011)

Clock Configuration:

       CPU0(A53):1400 MHz  CPU1(A53):1400 MHz  CPU2(A53):1400 MHz

       CPU3(A53):1400 MHz

       Bus:      300  MHz  DDR:      1600 MT/s  FMAN:     600  MHz

Reset Configuration Word (RCW):

       00000000: 0610000e 0c000000 00000000 00000000

       00000010: 14550002 80004002 e0106000 c1002000

       00000020: 00000000 00000000 00000000 01030940

       00000030: 00000000 24003004 00000096 00000001

I2C:   ready

Model: LS1043A RGW Board

Board: LS1043ARGW, boot from NAND

SERDES Reference Clocks:

SD1_CLK1 = 156.25MHZ, SD1_CLK2 = 100.00MHZ

DRAM:  Detected UDIMM Fixed DDR on board

2 GiB (DDR4, 32-bit, CL=11, ECC off)

Retimer:

       Revision 0x03, ID 0x01

SEC0: RNG instantiated

Waking secondary cores to start from ffd1b000

All (4) cores are up.

Using SERDES1 Protocol: 5205 (0x1455)

NAND:  128 MiB

MMC:   FSL_SDHC: 0

PCIe1: disabled

PCIe2: Root Complex no link, regs @ 0x3500000

PCIe3: Root Complex no link, regs @ 0x3600000

In:    serial

Out:   serial

Err:   serial

Assign to qe-tdm clk, rcwpmuxcr0=4311

Firmware 'Microcode version 0.0.1 for LS1021a r1.0' for 1021 V1.0

QE: uploading microcode 'Microcode for LS1021a r1.0' version 0.0.1

Net:   Fman1: Uploading microcode version 108.4.10

FM1@DTSEC1, FM1@DTSEC2 [PRIME], FM1@DTSEC5, FM1@DTSEC6, FM1@TGEC1

Hit any key to stop autoboot:  0

 

网口映射

 10G SFP+ 光口

      LS1043ARGW支持1路 10G SFP+ 光口,使用时先关电源,然后再插入光模块再上电.

NAND memory map

NAND Flash 烧写指导(U-Boot)

1,板子先断电再上电.

2, 下载ASK binaries.

https://www.nxp.com/design/software/development-software/vortiqa-software-for-networking/vortiqa-application-solutions-its/layerscape-1043a-multicore-communications-processor-broadband-home-router-application-solutions-kit:QORIQ-LS1043A-BHR-ASK?tab=Design_Tools_Tab

3, 连接ETH0 以太网口到TFTP服务器.

如何安装启动TFTP服务器请参考:

https://askubuntu.com/questions/201505/how-do-i-install-and-run-a-tftp-server

4, 启动板子,在U-Boot中停止.

5, 设置TFTP参数拿到映像文件,需保证能PING通服务器.

=> pri bootcmd

bootcmd=run lede_nand_boot

=> pri lede_nand_boot

lede_nand_boot=run eth_setenv;run lede_nand_setenv;run lede_nand_run

=> pri lede_nand_setenv

lede_nand_setenv=setenv loadaddr 82000000 && setenv fdtaddr 8f000000 && setenv bootargs ubi.mtd=7

root=ubi0:rootfs rw rootfstype=ubifs noinitrd coherent_pool=32M earlycon=uart8250,mmio,0x21c0500

console=ttyS0,115200 mtdparts=7e800000.flash:4M(u-boot-rcw),2M(ppa),3M(reserved-1),256k(fman),5888k(reserved-2),1M(dtb),16M(kernel),64M(rootfs),64M(otherbank)

=> pri lede_nand_run

lede_nand_run=nand read $fdtaddr f00000 100000 && nand read $loadaddr 1000000 1000000 && bootm $loadaddr - $fdtaddr

=> pri eth_setenv

eth_setenv=setenv serverip 192.168.1.1 && setenv ipaddr 192.168.1.10 && setenv ethact  FM1@DTSEC1 && setenv eth0addr 00:04:9F:04:62:b2 && setenv eth1addr 00:04:9F:04:62:b3 && setenv eth2addr 00:04:9F:04:62:b4 && setenv eth3addr 00:04:9F:04:62:b5 && setenv eth4addr 00:04:9F:04:62:b6 && setenv eth5addr 00:04:9F:04:62:b7 && setenv eth6addr 00:04:9F:04:62:b8

重新启动板子获取更新的fman信息,板子会使用更新过的Image文件重新启动.

=> reset

  

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

基于LS1043A 4核Cortex®-A53处理器,支持恩智浦broadband home router application solution kit (ASK).这是一个经过生产验证的软件套件,利用LS1043A的硬件分组引擎提供线速网络性能.LS1043A-RGW提供高性能、高性价比的平台,能够满足用户下一代性能需求,同时能加快产品上市.

►方案规格

处理器:基于Cortex-A53,运行速率为1.6GHz的QorIQ LS1043A 4核处理器硬件分组引擎支持10Gbps性能和增值应用的分载CPU 存储器:4GB DDR4 DRAM 32位DDR4总线,高达1600 MT/s 512 MB NAND闪存 以太网: SFP+ 笼子,用于WAN连接 4个1GbE LAN端口 基外设: 2个USB 3.0接口 2个用于POTS的RJ11 1个用于控制台的Micro-USB 1个SD卡槽 2个迷你PCIe Arduino®扩展接头(内部连接器) 其他特性: 用于调试的JTAG 有8个内部聚合物内置天线 支持mini-PCIe Wi-Fi模块(符合802.11ac 8x8和802.11n 4x4标准)