基於NXP LS1043 OpenWRT 網關設計

LS1043A住宅網關參考設計是一個全面基於OpenWRT的家用路由器平台,用戶可以充分利用它大幅縮短設計周期,加快產品上市速度,同時不影響質量或功能. 此套件帶有大量外部接口,如1GbE LAN埠、USB3.0、適合POTS的傳統TDM RJ11接頭和SD卡槽. 帶一個SFP+底座 支持10G、2.5G或1G的光纖或電口進行網絡連接,一個Arduino®屏蔽封頭可用於低功耗連接方式,如NFC、ZigBee、BLE或Thread等連接.


目標應用

  •  工業應用:  冷庫監控 / 大面積監視系統
  •  網絡應用:  小型企業路由器

LS1043ARGW接口視圖

LS1043ARGW 視圖

撥碼開關配置

       SW6撥碼開關用於選擇從SD卡或 Nand Flash啟動.

       注意:撥碼開關為ON時,值為 0;撥碼開關為OFF時, 值為 1.

SW6[1:8]

描述

00100000

從SD卡啟動

注:(從SD卡啟動J36需要1-2位置連接)

10000010

從NandFlash啟動(默認)

 

跳線配置

       一些功能需要通過跳線來選擇.如下表列出默認的跳線配置

軟體準備

LS1043A ASK 最新的 images.

下載地址: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

 
      在這裡文檔中有更新pre-built images的步驟.

 安裝CodeWarrior TAP

       CodeWarrior IDE 通過 CodeWarrior TAP來debug、控制LS1043ARGW.

 

將CodeWarrior TAP接到LS1043ARGW. 步驟如下:

1, 連接CodeWarrior Tap附帶的10針微型適配器

2, 連接10線Cable.

3, 連接CodeWarrior TAP的RJ45口與PC端RJ45口的之間的串行埠捕獲電纜.

LS1043ARGW啟動

      使用如下步驟去上電和使用LS1043ARGW

1,通過USB線連接串口控制台(serial console)到PC USB口.

2,連接LS1043ARGW的AC交流線到市電插座,設備上電.

    板子沒有power ON/OFF 按鍵, 上電後電源指示燈會閃爍一段時間後變綠.

    板子啟動,控制台(或CodeWarrior IDE)會顯示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

 

網口映射

 10G SFP+ 光口

      LS1043ARGW支持1路 10G SFP+ 光口,使用時先關電源,然後再插入光模塊再上電.

NAND memory map

NAND Flash 燒寫指導(U-Boot)

1,板子先斷電再上電.

2, 下載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, 連接ETH0 以太網口到TFTP服務器.

如何安裝啟動TFTP服務器請參考:

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

4, 啟動板子,在U-Boot中停止.

5, 設置TFTP參數拿到映像文件,需保證能PING通服務器.

=> 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

重新啟動板子獲取更新的fman信息,板子會使用更新過的Image文件重新啟動.

=> reset

  

►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

基於LS1043A 4核Cortex®-A53處理器,支持恩智浦broadband home router application solution kit (ASK).這是一個經過生產驗證的軟體套件,利用LS1043A的硬體分組引擎提供線速網絡性能.LS1043A-RGW提供高性能、高性價比的平台,能夠滿足用戶下一代性能需求,同時能加快產品上市.

►方案規格

處理器:基於Cortex-A53,運行速率為1.6GHz的QorIQ LS1043A 4核處理器硬體分組引擎支持10Gbps性能和增值應用的分載CPU 存儲器:4GB DDR4 DRAM 32位DDR4總線,高達1600 MT/s 512 MB NAND閃存 以太網: SFP+ 籠子,用於WAN連接 4個1GbE LAN埠 基外設: 2個USB 3.0接口 2個用於POTS的RJ11 1個用於控制台的Micro-USB 1個SD卡槽 2個迷你PCIe Arduino®擴展接頭(內部連接器) 其他特性: 用於調試的JTAG 有8個內部聚合物內置天線 支持mini-PCIe Wi-Fi模塊(符合802.11ac 8x8和802.11n 4x4標準)