树莓派Raspberry PI 接入4G Cat1 模块上网

sunsili

树莓派Raspberry PI 接入4G Cat1 模块上网

一、烧录镜像

  1.1 烧录软件

建议用树莓派官方工具，可以直接设置添加SSH、树莓派在路由器后台的名字
暂时无法在飞书文档外展示此内容


下面还有设置登录的用户名密码啥的，也可以一次性设置了
1.2镜像文件的下载


1.2.1 镜像文件下载地址

镜像文件，建议使用32位的，也可以使用64位的，镜像文件下载地址(注：如果想要使用可视化界面，下载镜像时请选择桌面版本的镜像文件，最好是带常用软件的版本,还有尽量使用32位的，64位的我没编译成功过）
https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/

1.2.2 高速下载工具

如果下载进度慢，可以先下载一个motrix，然后把下载链接用它打开，motrix下载地址
https://motrix.app/zh-CN/

1.3烧录过程

下载完成后选择

使用自定义镜像，然后插SD卡，烧录就行，SD卡最好在32G及其以上，16G也行，最好选择速度快一点的SD卡，因为烧录，写入，包括后面的编译整个系统，都是在SD卡上完成的

二、远程控制

2.1 SSH方式

烧录完成后，SD卡会被分成两个区，一个是无法打开的系统区，一个是可以打开的文件系统区，如果你之前没有在官方烧写工具里打开SSH，需要用电脑打开那个文件系统区，新建一个文件，名字叫做SSH，不要加任何文件名后缀。

新建好文件以后，将内存卡插入树莓派中，路由器那接根网线给树莓派，上电开机，树莓派官方推荐的电源为5V3A，小于这个，你带的东西比较多还带个屏幕的话，会出现供电不稳导致的模块重启等现象。

打开路由器管理后台，找到树莓派，如果上一步你设置了树莓派的名字，那么后台还是比较好找的，如果没设置的话，树莓派的默认名字为raspberry，root用户默认密码也为raspberry，如果长期用树莓派，建议给它分配一个静态IP。上海办公室的路由器管理后台地址为miwifi.com，密码为Air123456，合肥办公室的路由器管理后台地址为http://192.168.39.1/，密码为airm2mtp
大概的管理界面如下


打开xshell，新建登录界面，ip选择你在路由器后台看到的树莓派的ip，用户名和密码都是你之前用镜像烧录软件设置的密码，如果没有设置，用户名为root，密码为raspberry，如果实在登录不上，建议重新烧录，重新设置（Xshell和Xftp是配套软件，建议一次都下载上）

登录上以后，建议使用sudo passwd命令，修改root用户密码，修改成你自己能记得住的

linux常见命令 ：
ls（显示当前文件夹下的子文件夹及其文件）cd ./etc(进入etc文件夹）cd ../或者cd ..（进入上级目录）su（进入超级用户，下面要输入的是超级用户的密码，因为linux每次开机root用户密码随机，所以需要用sudo passwd命令固定一个好记的密码）sudo apt install LS（下载一个叫做LS的包管理器，不知道啥叫包管理器的可以当作手机上那个app看待）

2.1.1 VNC远程桌面

如果不太喜欢命令行方式，也可以用一堆配置打开VNC远程桌面[类似于PC上的向日葵]，在这里仅作简单放一个链接，因为打开VNC以后还要有一堆配置，你才能用的舒服。(注：如果想要使用VNC，当时下载镜像那一步的时候就要选择桌面版本的镜像文件，最好是带常用软件的版本）
https://www.jianshu.com/p/b73f358849de
附一个pc端VNC的安装包和激活器

三、直插屏幕式控制

你插个屏幕过去，所有的输入输出都使用键盘和鼠标完成也可以。(注：如果想要使用屏幕，当时下载镜像那一步的时候就要选择桌面版本的镜像文件，最好是带常用软件的版本）
优点嘛就是可视化，操作文件夹比较方便，缺点就是在你图形化修改驱动文件的时候，可能会遇到驱动文件是只读文件，修改不成功，还得用命令行进root用户赋予文件/文件夹777权限（chmod -R 777 linux)

四、树莓派换源

因为树莓派默认使用的国外的源，下载东西比较慢，编译代码时候需要的各种工具和包管理，所以可以使用清华/阿里/中科大等镜像源
使用SSH的人，在命令行里输入uname -m，使用VNC和直插桌面的用户，打开命令行终端，一样输入uname -m
然后按照这篇指导来
https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/raspbian/
换源好了以后，可以尝试输入
sudo apt-get update  --（更新更新包管理）
apt-get upgrade --（更新已经安装的软件包）apt-get dist-upgrade --（更新依赖关系）

4.1换源可能遇到的问题

如果出现error，说什么key什么找不到的，他报错里有个key后面那串数字复制出来，将这篇文章里的命令最后的那个key换成你的，如果报了多个key，那就设置多次
https://blog.csdn.net/weixin_43592193/article/details/123177034

五、编译

编译分为本地编译和交叉编译，这两种方式都可以，本地编译就是树莓派自己编译自己，交叉编译就是用另一台比树莓派性能强大的机器（比如自己的电脑）去编译驱动，编译完进行一个内核替换，将编译好的内核替换到SD卡上，然后SD卡插回树莓派。

5.1本地编译

本地编译的好处是不需要太多的命令，对新手玩家友好，缺点就是受限于树莓派孱弱的性能，编译起来速度慢的要死，4个内核全开的话编译一次大概一两个小时，如果使用的默认编译指令，只开一个核，我试过一次，大概4个小时多。

5.1.1下载linux内核源码

打开命令行，进入你想要的目录，比如桌面或者dowon，新建一个目录也行，记得不要写中文，进入后用下面这条命令下载树莓派的最新内核
-depth=1的意思类似于浅拷贝，只clone当前项目下的代码，没有历史文件的修改记录，常见的git clone其实是深度拷贝，带了从init这个仓库以后的所有操作，我们只是学习/编译当前版本内核不需要看那些东西，全部拷贝过来的话，大概3G多，不走代理下载到猴年马月去了，即使走免费的代理，大多数也有最大仓库2G的限制，原始仓库在下面这里，直接clone这个仓库，慢的一批，所以走了热心群友提供的代理路径，详细命令在后面，这里就不说了
https://github.com/raspberrypi/linux
git clone --depth=1 https://hub.fantasygmm.top/raspberrypi/linux

5.1.2修改我们驱动对应的文件

如果使用的是SSH方式命令行修改，可以使用nano编辑器修改文件，记得先输入 su 进入超级用户，要不然修改可能会不成功。（注：大学接触过linux的话，应该知道VI编辑器和VIM编辑器，都可以用，nano编辑器方便一点）
具体命令如下
cd linux    --进入刚刚下载的内核源码目录

5.1.2.1 option.c文件的修改

sudo  nano drivers/usb/serial/option.c  --使用nano编辑器进入option.c文件(进入文件后，上下翻页不要用鼠标，用键盘的上下按键，使用鼠标会导致对应文件里输入一堆^H^L)
option.c文件里需要修改四处，

第一处

static const struct usb_device_id option_ids[]函数的"{"下面加一句

1. //+add by airm2m for 8910/1603/1802s/1802/EC618
   
2.         { USB_DEVICE(0x1286, 0x4e3d) },
   
3.         { USB_DEVICE(0x1782, 0x4e00) },
   
4.         { USB_DEVICE(0x2ECC, 0xA000) },
   
5.         { USB_DEVICE(0x19d1, 0x0001) },  
   
6.       //+add by airm2m for 8910/1603/1802s/1802/EC618
复制代码

第二处
static struct usb_serial_driver option_lport_device函数，最后一行，.resume = usb_wwan_resume,下面加一行

1.         //+add by airm2m for 8910/1603/1802s/1802/EC618
   
2.           .reset_resume      = usb_wwan_resume,
   
3.         //+add by airm2m for 8910/1603/1802s/1802/EC618

复制代码

第三处
Struct usb_interface_descriptor那一行下面，加一句
struct usb_device_descriptor *dev_desc = & serial->dev->descriptor;第四处
If (iface_desc->bINterfaceClass一直到return -ENODEV;这句话下面加这几句

1. //+add by airm2m for 8910/1603/1802s/1802/EC618
   
2. 
   
3. if (dev_desc->idVendor == cpu_to_le16(0x1286) && dev_desc->idProduct == cpu_to_le16(0x4e3d) && iface_desc->bInterfaceNumber <= 1)                return -ENODEV;
   
4.         if (dev_desc->idVendor == cpu_to_le16(0x1782) && dev_desc->idProduct == cpu_to_le16(0x4e00) && iface_desc->bInterfaceNumber <= 1)                return -ENODEV;
   
5.        if (dev_desc->idVendor == cpu_to_le16(0x2ECC) && dev_desc->idProduct == cpu_to_le16(0xA000) && iface_desc->bInterfaceNumber <= 1)                return -ENODEV;
   
6.        if (dev_desc->idVendor == cpu_to_le16(0x19d1) && dev_desc->idProduct == cpu_to_le16(0x0001) && iface_desc->bInterfaceNumber <= 1)                return -ENODEV;
   
7. //+add by airm2m for 8910/1603/1802s/1802/EC618

复制代码

修改完成后，使用ctrl+o保存修改，ctrl+x退出文件编辑器

5.1.2.2 usb_wwan.c文件的修改

一样使用sudo nano drivers/usb/serial/usb_wwan.c--使用nano编辑器打开usb_wwan.c文件
这个文件修改的地方只有一处
static struct urb *usb_wwan_setup_urb函数，在if (intfdata->use_zlp到PACKET;行后面加上如下几句话

1. //+add by airm2m for 8910/1603/1802s/1802/EC618
   
2.         if(dir == USB_DIR_OUT){
   
3.                 struct usb_device_descriptor
   
4. *desc = &serial->dev->descriptor;   
   
5.             if(desc->idVendor == cpu_to_le16(0x1286) && desc->idProduct == cpu_to_le16(0x4e3d))
   
6.                {
   
7.                        urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
   
8.                 }
   
9.                 if(desc->idVendor == cpu_to_le16(0x1782) && desc->idProduct == cpu_to_le16(0x4e00))
   
10.                {
    
11.                        urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
    
12.                 }
    
13.                 if(desc->idVendor == cpu_to_le16(0x2ECC) && desc->idProduct == cpu_to_le16(0x4000))
    
14.                 {
    
15.                     urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
    
16.                 }
    
17.                 if(desc->idVendor == cpu_to_le16(0x19d1) && desc->idProduct == cpu_to_le16(0x0001))
    
18.                 {
    
19.                         urb->transfer_flags |= URB_ZERO_PACKET;
    
20.                 }
    
21.         }
    
22. //+add by airm2m for 8910/1603/1802s/1802/EC618

复制代码

修改完成后，使用ctrl+o保存修改，ctrl+x退出文件编辑器
至此驱动修改完成，可以进入内核编辑界面了，主要是为了配置些没有默认打开的功能，比如ECM/PPP

5.1.3 编译前非代码修改部分的准备工作

首先安装 Git 和构建依赖项：
sudo apt install git bc bison flex libssl-dev make看清你手上的树莓派版本以及下载的系统版本为32位还是64位，选择下面对应的命令，如果已经在linux目录下了，就不用第一句cd linux了

对于树莓派 1、零和零 W 以及树莓派计算模块 1 默认（仅限 32 位）构建配置
cd linuxKERNEL=kernelmake bcmrpi_defconfig适用于树莓派 2、3、3+ 和零 2 W，以及树莓派计算模块 3 和 3+ 默认 32 位构建配置
cd linuxKERNEL=kernel7make bcm2709_defconfig对于树莓派 4 和 400，以及树莓派计算模块 4 默认的 32 位构建配置
cd linuxKERNEL=kernel7lmake bcm2711_defconfig适用于树莓派 3、3+、4、400 和零 2 W 以及树莓派计算模块 3、3+ 和 4 默认 64 位构建配置
cd linuxKERNEL=kernel8make bcm2711_defconfig
准备完成以后，就可以愉快的进入内核配置界面了
如果上述指令任意一条指令报错，可自行百度解决，或咨询合宙FAE

5.1.4 内核配置

就在linux这个路径下，输入
make menuconfig进入内核配置界面，如果进不去，先确定下自己当前用户是否是超级用户，如果不是，输入su进入超级用户
然后在config

进入内核配置界面，按下"/"，可以搜索想要改的地方，
比如搜索RNDIS时，如果相关配置项很多，这个界面下可以滚动鼠标查看，确保搜索结果中与RNDIS相关的选项状态为y或m，

下面有写相关配置项的路径

ECM/PPP/CMUX同理，CMUX需要注意的是，搜索的是N_GSM


可以选择一个项目配置完就按左右选择Save保存下配置，所有选项勾选完毕，点击键盘的左右按钮，选择Exit，直到退出到弹出对话框问你是否保存，选择yes保存完毕，就结束了所有配置工作

5.1.5 构建内核

生成并安装内核、模块和设备树 blob;此步骤可能需要很长时间，具体取决于所使用的树莓派模型。对于 32 位内核：
make V=1 -j4 zImage modules dtbssudo make modules_installsudo cp arch/arm/boot/dts/*.dtb /boot/sudo cp arch/arm/boot/dts/overlays/*.dtb* /boot/overlays/sudo cp arch/arm/boot/dts/overlays/README /boot/overlays/sudo cp arch/arm/boot/zImage /boot/$KERNEL.img对于 64 位内核：
make V=1 -j4 Image.gz modules dtbssudo make modules_installsudo cp arch/arm64/boot/dts/broadcom/*.dtb /boot/sudo cp arch/arm64/boot/dts/overlays/*.dtb* /boot/overlays/sudo cp arch/arm64/boot/dts/overlays/README /boot/overlays/sudo cp arch/arm64/boot/Image.gz /boot/$KERNEL.img注1：第一句make后面的V=1为编译时候看的日志等级为1级，日志最多为S级，不加这个V=1可能看不到你修改的驱动哪里有问题
注2： -j4为启动4个内核一起编译
记得给树莓派拿个风扇怼着散热，会很烫
所有的项目完成以后，现在重新启动，你的树莓派应该运行你新编译的内核！
reboot--重启指令给树莓派插入724/780E/1802/1603的板子，开机以后，输入
Ls /dev/ttyUSB*或者ls /dev/tty*就能看见三个端口

注1：这三个端口是linux自己分配的，端口号可能不固定，如果想要固定端口号，可以使用这个链接里提到的方案
https://doc.openluat.com/article/2080/0
注2：618可能会出现不叫ttyUSB的端口，可能叫ttyACM，也有可能是其他

linux常见问题
https://doc.openluat.com/article/1850/0
linux下的串口调试工具很多，最知名的就是minicom，简单使用方式在下面
apt install minicomminicom -D /dev/ttyUSB0
我个人觉得不好用，所以我用的是我们自己写的一个串口工具，使用方法如下
https://doc.openluat.com/article/645/0
gcc sendat.c -o at.out编译完成后，在目录下会生成一个at.out的可执行文件，使用示例
./at.out /dev/ttyUSB1--使用串口工具打开ttyUSB1，这里端口号多少你就写多少

5.2交叉编译
。。。。。。。待写

5.3 编译完可能出现的问题


5.3.1 lsusb

可以显示出来对应模块的PID VID，但是找不到那几个虚拟串口
解决方法：发送命令
8910系列(724UG/720UH/720UG/722UG/820UG.600UG)发这个
echo 1782 4e00 > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id
1603系列(722CS/724CS/722CE/724CE)发这个
echo 2ECC A000 > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id
618系列(780E/780EX/780EG/600E/780EA/600EA/700E)发这个
echo 19d1 0001 > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id
1802和1802S系列发这个
echo 1286 4e3d > /sys/bus/usb-serial/drivers/option1/new_id
然后再去找下端口，如果能找到，则证明PID VID修改未成功，重新从5.1.1开始做起

六、参考文献


780E linux 驱动配置手册