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在嵌入式Linux平台为CH348串口芯片移植与适配驱动

news 2026/7/9 22:22:07

1. 环境准备：搭建嵌入式Linux开发环境

在开始CH348驱动移植之前，我们需要先准备好开发环境。我建议使用OrangePi Zero 2作为目标开发板，它搭载了全志H616四核Cortex-A53处理器，运行ARM64架构的Linux系统。这个板子性价比高，社区支持也不错，特别适合做嵌入式开发实验。

首先得确保你的主机开发环境已经配置好交叉编译工具链。对于ARM64架构，我习惯使用Linaro提供的gcc工具链：

wget https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/latest-7/aarch64-linux-gnu/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz tar -xvf gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz export PATH=$PATH:/path/to/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin

接下来需要获取开发板的内核源码并编译。这里有个坑要注意：一定要使用开发板厂商提供的内核版本，不要随便用主线内核。以OrangePi为例，可以从官方GitHub仓库获取：

git clone --branch orangepi-5.4 https://github.com/orangepi-xunlong/linux-orangepi.git cd linux-orangepi make ARCH=arm64 orangepi_zero2_defconfig make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- -j$(nproc)

编译内核可能需要30分钟到1小时，取决于你的主机性能。完成后记得把生成的Image和设备树文件(dtb)拷贝到SD卡启动分区。

2. 获取并准备CH348驱动源码

CH348是沁恒微电子推出的一款USB转8串口芯片，在工业控制领域应用广泛。官方驱动下载地址是https://www.wch.cn/downloads/CH348EVT_ZIP.html。我下载的是最新版的Linux驱动包，解压后看到以下关键文件：

Makefile：驱动编译配置文件
ch348.c：驱动核心源码
ch348.h：头文件
readme.txt：简要说明文档

这里有个重要提示：官方驱动默认是针对x86架构编写的，我们需要手动修改Makefile以适应ARM64平台。我建议先备份原始文件：

cp Makefile Makefile.bak

然后用文本编辑器打开Makefile，主要修改以下参数：

ARCH ?= arm64 CROSS_COMPILE ?= aarch64-linux-gnu- KERNELDIR ?= /path/to/linux-orangepi

特别注意KERNELDIR要指向你之前编译的内核源码目录，这是很多新手容易出错的地方。如果路径不对，编译时会报各种头文件找不到的错误。

3. 驱动编译与问题排查

准备好环境后，就可以开始编译驱动了。在驱动目录下执行：

make clean make

理想情况下会生成ch348.ko驱动模块文件。但实际过程中可能会遇到各种问题，我遇到过几个典型错误：

问题1：内核版本不匹配报错信息类似"version magic '5.4.xx' should be '5.4.yy'"。解决方法是在Makefile中添加：

CONFIG_MODULE_SIG=n

问题2：缺少依赖的头文件错误提示找不到linux/version.h等文件。这通常是因为KERNELDIR路径设置不正确，或者内核没有完整编译。确保先执行过make modules。

问题3：架构相关错误出现"implicit declaration of function"等警告。需要在源码中添加ARM64相关的宏定义，在ch348.h开头加入：

#ifdef CONFIG_ARM64 #define __ARCH_WANT_SYS_OLD_MMAP #endif

编译成功后，用file命令检查生成的ko文件：

file ch348.ko

应该显示"ARM64 aarch64"架构信息。

4. 驱动加载与设备节点验证

把编译好的ch348.ko通过scp或U盘拷贝到开发板上，准备加载测试。我建议先检查当前系统的串口设备：

ls /dev/tty*

然后加载驱动：

insmod ch348.ko dmesg | tail

成功的加载会在内核日志中看到类似信息：

[ 123.456789] ch348: loading out-of-tree module taints kernel. [ 123.567890] ch348: module verification failed: signature and/or required key missing - tainting kernel [ 123.678901] usbcore: registered new interface driver ch348

这时候再查看设备节点，应该能看到新增的串口设备：

ls /dev/ttyCH348*

正常情况下会显示ttyCH348USB0到ttyCH348USB7共8个串口节点。

如果没看到设备节点，可能是权限问题，试试：

chmod 666 /dev/ttyCH348*

5. 串口通信功能测试

为了验证驱动是否真正工作，我们需要进行实际的串口通信测试。准备一个USB转串口模块，连接到CH348的任意一个串口（比如COM0）。

在开发板上安装串口调试工具：

apt-get install minicom

配置minicom连接第一个串口：

minicom -D /dev/ttyCH348USB0 -b 115200

在另一个终端发送测试数据：

echo "Hello CH348" > /dev/ttyCH348USB0

如果一切正常，在minicom界面应该能看到接收到的字符串。为了更全面测试，可以编写一个简单的C测试程序：

#include <stdio.h> #include <fcntl.h> #include <termios.h> int main() { int fd = open("/dev/ttyCH348USB0", O_RDWR | O_NOCTTY); if (fd < 0) { perror("Open port failed"); return -1; } struct termios options; tcgetattr(fd, &options); cfsetispeed(&options, B115200); cfsetospeed(&options, B115200); options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD); options.c_cflag &= ~PARENB; options.c_cflag &= ~CSTOPB; options.c_cflag &= ~CSIZE; options.c_cflag |= CS8; tcsetattr(fd, TCSANOW, &options); write(fd, "CH348 test message\n", 19); char buf[32]; int n = read(fd, buf, sizeof(buf)); if (n > 0) { printf("Received: %.*s", n, buf); } close(fd); return 0; }

交叉编译这个测试程序：