BL808 RT-Thread Wi-Fi驅(qū)動適配

BL808 WiFi 屬于 SOC 單芯片型無線 MCU，片上集成 WiFi 功能，移植 RT-Thread 過程中，需要使用 RT-Thread wlan 框架。

RT-Thread wlan 框架是用于管理 Wi-Fi 驅(qū)動設(shè)備的框架，對下連接具體的 Wi-Fi 驅(qū)動，控制 Wi-Fi 的連接斷開、掃描等操作，對上為應(yīng)用提供統(tǒng)一的 Wi-Fi 控制接口。

wlan 框架主要有 3 部分組成：

dev 驅(qū)動接口層：為 wlan 框架提供統(tǒng)一的接口調(diào)用。

manage 管理層：為用戶提供 Wi-Fi 掃描，鏈接，斷線重連等功能。

protocol 協(xié)議：負(fù)責(zé)處理 Wi-Fi 產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流，如 lwip。

使用了 wlan 驅(qū)動框架之后，Wi-Fi 驅(qū)動只需要關(guān)注 Wi-Fi 的連接、斷開、掃描等動作，并通過 event 將相關(guān)動作告知 wlan 框架，由 wlan 框架根據(jù)收到的 event 管理 lwip。

1、使能 wlan 驅(qū)動

在 Linux 下 執(zhí)行如下命令，并開啟 wlan 驅(qū)動。

$ scons --menuconfig
RT-Thread Components --->
Device Drivers --->
[*] Using Wi-Fi framework --->

開啟 wlan 驅(qū)動后，默認(rèn)會選中 lwip。

如 WiFi SOC 類芯片，原廠 SDK 中已經(jīng)有線程管理 WiFi 數(shù)據(jù)收發(fā)，可關(guān)閉 lwip 中的 Rx thread 和 Tx thread，以節(jié)省系統(tǒng)資源。

Network --->

• - LwIP: light weight TCP/IP stack --->
  [ ] Not use Rx thread
  [*] Not use Tx thread

2、wlan 驅(qū)動框架適配

初始化

通過 rt_wlan_dev_register() 注冊 STATION 和 AP 設(shè)備，并將 wlan 設(shè)備接口函數(shù)注冊進(jìn)對應(yīng)設(shè)備。

static const struct rt_wlan_dev_ops ops =
{
.wlan_init = drv_wlan_init,
.wlan_mode = drv_wlan_mode,
.wlan_scan = drv_wlan_scan,
.wlan_join = drv_wlan_join,
.wlan_softap = drv_wlan_softap,
.wlan_disconnect = drv_wlan_disconnect,
.wlan_ap_stop = drv_wlan_ap_stop,
.wlan_ap_deauth = drv_wlan_ap_deauth,
.wlan_scan_stop = drv_wlan_scan_stop,
.wlan_get_rssi = drv_wlan_get_rssi,
.wlan_set_powersave = drv_wlan_set_powersave,
.wlan_get_powersave = drv_wlan_get_powersave,
.wlan_cfg_promisc = drv_wlan_cfg_promisc,
.wlan_cfg_filter = drv_wlan_cfg_filter,
.wlan_cfg_mgnt_filter = drv_wlan_cfg_mgnt_filter,
.wlan_set_channel = drv_wlan_set_channel,
.wlan_get_channel = drv_wlan_get_channel,
.wlan_set_country = drv_wlan_set_country,
.wlan_get_country = drv_wlan_get_country,
.wlan_set_mac = drv_wlan_set_mac,
.wlan_get_mac = drv_wlan_get_mac,
.wlan_recv = drv_wlan_recv,
.wlan_send = drv_wlan_send,
};
int rt_hw_wifi_init(void)
{
rt_err_t ret = RT_EOK;
static struct rt_wlan_device wlan0;
static struct rt_wlan_device wlan1;
memset(&wifi_sta, 0, sizeof(wifi_sta));
ret = rt_wlan_dev_register(&wlan0, RT_WLAN_DEVICE_STA_NAME, &ops, 0, &wifi_sta);
wifi_sta.wlan = &wlan0;
memset(&wifi_ap, 0, sizeof(wifi_ap));
ret |= rt_wlan_dev_register(&wlan1, RT_WLAN_DEVICE_AP_NAME, &ops, 0, &wifi_ap);
wifi_ap.wlan = &wlan1;
return ret;
}
INIT_DEVICE_EXPORT(rt_hw_wifi_init);

啟動設(shè)備

在 main.c 中 加入 rt_wlan_set_mode 分別設(shè)置 STATION 和 AP 模式。

int main(void)
{
rt_kprintf("Hello, RISC-V!n");
/* set wifi work mode */
rt_wlan_set_mode(RT_WLAN_DEVICE_STA_NAME, RT_WLAN_STATION);
rt_wlan_set_mode(RT_WLAN_DEVICE_AP_NAME, RT_WLAN_AP);
return 0;
}

接口實(shí)現(xiàn)

在 STATION 模式下，至少需要實(shí)現(xiàn)連接路由器 drv_wlan_join() 和斷開路由器 drv_wlan_disconnect() 這 2 個函數(shù)。

在 AP 模式下，至少要實(shí)現(xiàn) AP 開啟 drv_wlan_softap 和 AP 關(guān)閉 drv_wlan_ap_stop() 這 2個函數(shù)。

這 4 個函數(shù)可以按照芯片 SDK 上的接口對應(yīng)實(shí)現(xiàn)即可。

event 管理
在實(shí)現(xiàn)以上接口用，需要在 Wi-Fi 觸發(fā)對應(yīng)事件后，通過 event 通知 wlan 驅(qū)動框架。

在 STATION 模式下，當(dāng)連接路由器成功后，通過 rt_wlan_dev_indicate_event_handle(wifi_sta.wlan, RT_WLAN_DEV_EVT_CONNECT, RT_NULL) 函數(shù)通知 wlan 框架 station 已經(jīng)連接路由成功。當(dāng)斷開路由器后，通過 rt_wlan_dev_indicate_event_handle(wifi_sta.wlan, RT_WLAN_DEV_EVT_DISCONNECT, RT_NULL) 函數(shù)通過 wlan 框架 station 已經(jīng)斷開路由器。

wlan 框架在收到 RT_WLAN_DEV_EVT_CONNECT 時間后會通過 dhcp 服務(wù)獲取 IP。

在 AP 模式下，開啟軟 AP 成功后，通過 rt_wlan_dev_indicate_event_handle(wifi_ap.wlan, RT_WLAN_DEV_EVT_AP_START, RT_NULL) 函數(shù)通知 wlan 框架 AP 模式開啟成功。關(guān)閉軟 AP 成功后，通過 rt_wlan_dev_indicate_event_handle(wifi_ap.wlan, RT_WLAN_DEV_EVT_AP_STOP, RT_NULL) 函數(shù)通知 wlan 框架軟 AP 關(guān)閉。

wlan 框架在收到 RT_WLAN_DEV_EVT_AP_START 時間后會開啟 DHCP_SERVER 服務(wù)。

采用了 RT-Thread wlan 驅(qū)動框架后，芯片 SDK 只需要負(fù)責(zé)管理 WiFi 相關(guān)的連接服務(wù)，而不需要管理 lwip 協(xié)議棧，

數(shù)據(jù)收發(fā)

上面說到 wlan 框架在收到對應(yīng)的 evnet 后，負(fù)責(zé)啟動 lwip 中的對應(yīng)服務(wù)。

wlan 框架通過 drv_wlan_send() 函數(shù)將需要發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包發(fā)輸出去。針對WiFi 而言，需要通過判斷設(shè)備是 station 還是 ap 后，將對應(yīng)的數(shù)據(jù)包發(fā)送給 WiFi 。

static int drv_wlan_send(struct rt_wlan_device *wlan, void *buff, int len)
{
if (wlan->user_data == &wifi_sta)
bl_wifi_tx(0, (struct pbuf *)buff);
else
bl_wifi_tx(1, (struct pbuf *)buff);
return RT_EOK;
}

WiFi 設(shè)備接收到數(shù)據(jù)后，通過 rt_wlan_dev_report_data() 函數(shù)，將數(shù)據(jù)傳遞給 wlan 框架，wlan 框架會進(jìn)一步通過 lwip 做進(jìn)一步處理。

int bl_wifi_rx(uint8_t idx, struct pbuf *p)
{
rt_err_t ret = RT_EOK;
if (idx == 0)
ret = rt_wlan_dev_report_data(wifi_sta.wlan, p, p->tot_len);
else
ret = rt_wlan_dev_report_data(wifi_ap.wlan, p, p->tot_len);
return ret;
}

其他必須實(shí)現(xiàn)的接口

mac相關(guān)

主要實(shí)現(xiàn) mac 地址讀取和寫入。

static rt_err_t drv_wlan_set_mac(struct rt_wlan_device *wlan, rt_uint8_t mac[])
{
wifi_mgmr_sta_mac_set(mac);
return RT_EOK;
}
static rt_err_t drv_wlan_get_mac(struct rt_wlan_device *wlan, rt_uint8_t mac[])
{
wifi_mgmr_sta_mac_get(mac);
return RT_EOK;
}
Wi-Fi scan

static rt_err_t drv_wlan_scan(struct rt_wlan_device *wlan, struct rt_scan_info *scan_info)
{
int channel_input_num = 0;
uint8_t channel_input[MAX_FIXED_CHANNELS_LIMIT] = {0};
const char *ssid = NULL;
uint8_t bssid[6] = {0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff};
uint8_t scan_mode = SCAN_ACTIVE;
uint32_t duration_scan_us = 0;
if (scan_info != NULL && scan_info->ssid.len > 0)
{
ssid = scan_info->ssid.val;
}
if (wifi_mgmr_scan_adv(wlan, wifi_scan_complete_callback, channel_input, channel_input_num, bssid, ssid, scan_mode, duration_scan_us) != 0)
return -RT_ERROR;
return RT_EOK;