荔枝派Lichee Nano全志F1C100s烧录避坑指南：从sunxi-tools安装到Nor Flash分区实战
荔枝派Lichee Nano全志F1C100s SPI Flash烧录全流程实战指南
1. 开发板基础认知与环境准备
荔枝派Lichee Nano是一款基于全志F1C100s处理器的超小型开发板，尺寸仅2.54cm×3.3cm，却集成了丰富的外设接口。这款开发板特别适合嵌入式Linux学习和轻量级应用开发，其核心特点包括：
- 处理器架构：ARM9核心，主频高达900MHz
- 内存配置：内置32MB DDR1内存
- 存储支持：支持SPI Nor Flash启动和TF卡启动
- 显示接口：原生支持RGB LCD，最高分辨率1024×600
- 外设资源：3×UART、2×SPI、3×TWI、USB OTG等
开发环境搭建步骤：
操作系统选择：
- 推荐使用Ubuntu 18.04/20.04 LTS版本
- Windows用户可考虑WSL2或虚拟机方案
基础工具链安装：
sudo apt update sudo apt install -y git make gcc g++ libncurses5-dev libncursesw5-dev \ libusb-1.0-0-dev zlib1g-dev libssl-dev swig python-dev python3-dev交叉编译工具配置：
wget https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/7.5-2019.12/arm-linux-gnueabi/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz tar -xvf gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz export PATH=$PATH:$(pwd)/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin
提示：建议将交叉编译工具路径添加到~/.bashrc中永久生效
2. 烧录工具链深度解析
2.1 sunxi-tools定制化编译
全志官方提供的sunxi-tools是烧录过程的核心工具，但需要针对F1C100s进行特殊配置：
git clone -b f1c100s-spiflash https://github.com/Icenowy/sunxi-tools.git cd sunxi-tools make && sudo make install常见编译问题解决方案：
| 错误提示 | 解决方法 | 相关命令 |
|---|---|---|
| libusb.h not found | 安装libusb开发库 | sudo apt install libusb-1.0-0-dev |
| zlib.h not found | 安装zlib开发库 | sudo apt install zlib1g-dev |
| openssl/bio.h缺失 | 安装openssl开发包 | sudo apt install libssl-dev |
2.2 FEL模式操作原理
F1C100s的FEL模式是芯片内置的USB下载模式，其工作机制如下：
进入条件：
- 全新板子首次上电自动进入
- 已烧录系统的板子需短接SPI Flash的CS引脚到地后上电
模式验证：
sudo sunxi-fel ver正常输出应包含芯片型号(F1C100s)和版本信息
两种烧录方式对比：
| 烧录类型 | 命令格式 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 临时运行 | sunxi-fel uboot <file> | 不写入Flash，断电消失 | 开发调试阶段 |
| 永久烧录 | sunxi-fel -p spiflash-write 0 <file> | 写入SPI Flash | 产品发布 |
3. SPI Flash分区策略精讲
3.1 典型分区方案设计
针对16MB SPI Flash的推荐分区方案：
# 分区表示例 (MBR格式) 分区序号 分区大小 分区作用 地址空间及分区名 mtd0 1MB spl+uboot 0x0000000-0x0100000 : "uboot" mtd1 64KB dtb文件 0x0100000-0x0110000: "dtb" mtd2 4MB linux内核 0x0110000-0x0510000 : "kernel" mtd3 剩余空间 根文件系统 0x0510000-0x0c00000 : "rootfs" mtd4 自定义 用户区 0x0c00000-0x1000000 : "user"分区设计考量因素：
- uboot分区：必须包含SPL(Secondary Program Loader)，通常占用1MB
- dtb分区：设备树二进制文件，64KB足够
- kernel分区：根据内核压缩方式预留空间(zImage通常3-4MB)
- rootfs分区：JFFS2格式需考虑擦除块大小对齐
3.2 设备树分区配置实例
在Linux内核设备树中需同步配置SPI Flash分区信息：
&spi0 { flash: xt25f128b@0 { partitions { compatible = "fixed-partitions"; #address-cells = <1>; #size-cells = <1>; partition@0 { label = "u-boot"; reg = <0x000000 0x100000>; read-only; }; partition@100000 { label = "dtb"; reg = <0x100000 0x10000>; read-only; }; partition@110000 { label = "kernel"; reg = <0x110000 0x400000>; read-only; }; partition@510000 { label = "rootfs"; reg = <0x510000 0xAF0000>; }; }; }; };4. 多镜像烧录实战流程
4.1 U-Boot烧录关键步骤
编译配置：
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- licheepi_nano_spiflash_defconfig make ARCH=arm menuconfig关键配置项：
- 启用SPI Flash支持
- 设置正确的LCD参数（如有屏幕）
- 配置bootcmd和bootargs
编译与烧录：
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- -j$(nproc) sudo sunxi-fel -p spiflash-write 0 u-boot-sunxi-with-spl.bin
4.2 内核与根文件系统烧录
内核烧录命令：
sudo sunxi-fel -p spiflash-write 0x0110000 arch/arm/boot/zImage设备树烧录：
sudo sunxi-fel -p spiflash-write 0x0100000 arch/arm/boot/dts/suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb根文件系统制作：
mkfs.jffs2 -s 0x100 -e 0x10000 --pad=0xAF0000 -d rootfs/ -o jffs2.img烧录rootfs：
sudo sunxi-fel -p spiflash-write 0x0510000 jffs2.img5. 高频问题排查手册
5.1 FEL模式识别失败
现象：执行sunxi-fel ver无输出
解决方案：
- 确认USB数据线连接正常
- 检查是否短接SPI Flash的CS引脚
- 尝试更换USB端口或主机
- 检查udev规则是否配置正确
5.2 内核启动卡住
常见错误日志及解决方法：
[ 1.476051] VFS: Cannot open root device "mtdblock3" or unknown-block(31,3)- 原因：内核未配置MTD块设备支持
- 解决：启用
CONFIG_MTD_BLOCK和CONFIG_JFFS2_FS
No SPI flash selected. Please run `sf probe'- 原因：uboot SPI驱动未正确初始化
- 解决：检查设备树SPI配置和uboot环境变量
5.3 显示异常处理
对于LCD屏幕显示问题，需要检查：
设备树参数：
- 分辨率、时序参数
- 像素格式(bpp)设置
- PWM背光控制引脚
内核配置：
Device Drivers -> Graphics support -> Frame buffer Devices -> Enable FB Device -> Sunxi Display Engine
6. 进阶技巧与性能优化
6.1 烧录速度提升
通过调整SPI时钟频率提高烧录速度：
sudo sunxi-fel -p spiflash-write 0 u-boot.bin spi-max-frequency=500000006.2 系统启动加速
uboot优化：
- 禁用不必要的命令
- 预置环境变量
- 启用CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
内核裁剪：
make ARCH=arm menuconfig- 移除不需要的驱动和模块
- 启用CONFIG_EMBEDDED
6.3 双存储方案设计
SPI Flash+TF卡混合启动方案：
- uboot和内核存放在SPI Flash
- 根文件系统放在TF卡
- 优点：兼顾启动速度和存储容量
实现方法： 修改uboot的bootcmd：
setenv bootargs 'console=ttyS0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rootwait rw' saveenv在实际项目中，根据NAND Flash的型号可能需要调整SPI控制器参数。例如对于Winbond W25Q128FV系列Flash，需要在驱动中添加设备ID：
{ "w25q128fv", INFO(0xef4018, 0, 64 * 1024, 256, 0) },