NXP PN7160+i.MX6ULL EVK Yocto Linux移植-NFC驱动集成与应用运行

NXP PN7160 NFC 控制器在 i.MX6ULL EVK 开发板上的 Yocto Linux 移植，核心是完成 BSP 编译、驱动内核集成、设备树配置、硬件连接与应用部署，最终实现 NFC 标签读写功能。本文详解从环境搭建到 demo 运行的完整步骤，适用于物联网、消费电子等 NFC 应用开发场景，开发者可直接复用配置与命令快速落地。

1. 核心目标与环境准备

1.1 技术目标

• 编译适配 i.MX6ULL 的 Yocto Linux BSP（内核 6.6.36）；
• 将 PN7160 NFC 驱动集成到 Linux 内核，实现硬件适配；
• 修改设备树配置 GPIO 与 I2C 通信，确保 PN7160 与开发板正常交互；
• 编译 NFC 库与nfcDemoApp，验证标签识别、NDEF 数据读写功能。

1.2 软硬件环境

• 硬件：i.MX6ULL 14x14 EVK 开发板、PN7160 NFC 模块（OM27160A1HN）、OM29110ARD-B 连接器板、SD 卡、USB 线；
• 软件：Yocto Project 环境、Linux 内核源码、nxpnfc 驱动源码、meta-nxp-nfc 层、UUU 烧录工具；
• 依赖工具：Git、BitBake（Yocto 编译工具）、SSH（文件传输）。

2. Yocto Linux BSP 编译（基础步骤）

2.1 初始化编译环境

# 创建工作目录并进入
mkdir L6.6.36_2.1.0 && cd L6.6.36_2.1.0
# 初始化repo仓库
repo init -u https://github.com/nxp-imx/imx-manifest -b imx-linux-scarthgap -m imx6.6.36-2.1.0.xml
# 同步源码
repo sync
# 配置编译参数（指定发行版与开发板）
DISTRO=fsl-imx-xwayland MACHINE=imx6ull14x14evk source imx-setup-release.sh -b build-for-6ullevk

2.2 编译基础镜像

bitbake core-image-full-cmdline

• 编译成功后，内核源码路径：build-for-6ullevk/tmp/work/imx6ull14x14evk-poky-linux-gnueabi/linux-imx/6.6.36+git/git/

3. PN7160 驱动集成（内核层面）

3.1 下载并替换 NFC 驱动

# 进入内核源码目录
cd build-for-6ullevk/tmp/work/imx6ull14x14evk-poky-linux-gnueabi/linux-imx/6.6.36+git/git/
# 删除原有NFC驱动目录
rm -rf drivers/nfc
# 克隆NXP官方NFC驱动
git clone https://github.com/NXPNFCLinux/nxpnfc.git drivers/nfc

• 驱动目录结构：包含 I2C/SPI 驱动实现（i2c.c/spi.c）、设备树示例（i2c_devicetree.txt）等核心文件。

3.2 内核配置启用驱动

# 启动内核配置菜单
bitbake linux-imx -c menuconfig

• 配置路径：Device Drivers → NFC support → NFC I2C Slave driver for NXP-NFCC；
• 选择方式：设为内置驱动（<*>），确保驱动随内核启动加载；
• 保存配置并退出，驱动将纳入后续内核编译流程。

4. 硬件连接：i.MX6ULL EVK ↔ PN7160

• 关键说明：I2C2 为通信核心，3 个 GPIO 引脚负责 PN7160 的中断、使能与固件下载控制。

5. 设备树修改（关键适配步骤）

5.1 禁用 UART2（释放 GPIO 引脚）

&uart2 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_uart2>;
    uart-has-rtscts;
    status = "disabled"; // 禁用UART2，复用其引脚为GPIO
    bluetooth {
        compatible = "nxp,88w8987-bt";
    };
};

5.2 添加 PN7160 I2C 节点（挂载到 I2C2）

&i2c2 {
    clock-frequency = <100000>;
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c2>;
    status = "okay";

    nxpnfc: nxpnfc@28 {
        compatible = "nxp,nxpnfc";
        reg = <0x28>; // PN7160 I2C从设备地址
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&pinctrl_nfcgpio>; // 绑定GPIO配置
        nxp,nxpnfc-irq = <&gpio1 21 0>; // IRQ对应GPIO1_21
        nxp,nxpnfc-ven = <&gpio1 20 0>; // VEN对应GPIO1_20
        nxp,nxpnfc-fw-dwnld = <&gpio1 25 0>; // DWL_REQ对应GPIO1_25
    };

    codec: wm8960@1a {
        // 原有 codec 节点配置不变
    };
};

5.3 配置 NFC GPIO 引脚复用

pinctrl_nfcgpio: nfcgpiogrp {
    fsl,pins = <
        MX6UL_PAD_UART2_RX_DATA__GPIO1_IO21 0xb0 // IRQ引脚配置
        MX6UL_PAD_UART2_TX_DATA__GPIO1_IO20 0xb0 // VEN引脚配置
        MX6UL_PAD_UART3_RX_DATA__GPIO1_IO25 0xb0 // DWL_REQ引脚配置
    >;
};

• 关键参数：0xb0为引脚电气属性配置（含上拉 / 下拉、驱动强度等），无需修改。

6. 重新编译内核与镜像

6.1 编译内核

bitbake linux-imx -c compile

6.2 编译完整镜像

bitbake core-image-full-cmdline

• 镜像输出路径：build-for-6ullevk/tmp/deploy/images/imx6ull14x14evk/，文件格式为.wic.zst。

7. 镜像烧录与开发板启动

7.1 烧录准备

• 下载 UUU 烧录工具：https://github.com/nxp-imx/mfgtools/releases；
• 解压编译生成的.wic.zst镜像文件，将 UUU.exe 复制到镜像解压目录；
• 开发板连接：USB 线连接 PC 与开发板 USB 端口，切换启动模式为 “Serial Downloader mode”（SW602 拨码：D1=OFF，D2=ON）。

7.2 执行烧录

uuu -b sd_all core-image-full-cmdline-imx6ull14x14evk.rootfs-xxxxxx.wic.zst

• 替换xxxxxx为实际镜像文件名；
• 烧录完成后，切换启动模式为 “Internal Boot”（SW602 拨码：D1=ON，D2=OFF），重启开发板。

7.3 验证驱动加载

dmesg | grep nfc
ls /dev/nxpnfc

• 成功标志：dmesg 输出 “Loading NXP NFC I2C driver” 等日志，/dev/nxpnfc设备节点存在。

8. NFC 库与应用编译（Yocto 层面）

8.1 添加 meta-nxp-nfc 层

# 进入Yocto sources目录
cd L6.6.36_2.1.0/sources
# 克隆meta层
git clone https://github.com/NXPNFCLinux/meta-nxp-nfc.git

8.2 配置 bblayers.conf

BBLAYERS += " ${BSPDIR}/sources/meta-nxp-nfc"

8.3 编译 NFC 库与 demo 应用

bitbake nxp-nfc

• 编译产物：库文件（.libs/目录）、nfcDemoApp（demo 程序）、配置文件（libnfc-nci.conf）；
• 产物路径：build-for-6ullevk/tmp/work/cortexa7t2hf-neon-poky-linux-gnueabi/nxp-nfc/git/。

8.4 部署到开发板

# 传输库文件
scp build/.libs/* root@[开发板IP]:/.libs/
# 传输配置文件
scp image/etc/libnfc* root@[开发板IP]:/etc/
# 传输usr/lib文件
scp image/usr/lib/* root@[开发板IP]:/usr/lib/

• 开发板端创建目录并复制配置文件：

  mkdir -p /usr/local/etc
  cp /etc/libnfc-nci.conf /usr/local/etc/

9.功能验证：运行 nfcDemoApp

9.1 启动 NFC 标签探测

cd .libs/
./nfcDemoApp poll

9.2 成功标志

• 终端输出：“Poll mode activated → Waiting for a Tag/Device...”；
• 贴近 NFC 标签（如 NTAG424 DNA）后，日志显示标签信息：
  • 标签类型：Type A-Mifare Ultralight；
  • NFCID：如 04 B7 CA AA 28 63 80；
  • NDEF 数据：如 “test..test..”（20 字节），验证读写功能正常。

10. 避坑核心事项

1. 设备树配置：确保 I2C 地址（0x28）、GPIO 引脚编号与硬件连接一致，否则驱动无法识别模块；
2. 驱动编译：必须设为内置驱动（<*>），模块驱动（<M>）可能导致启动时加载失败；
3. 烧录模式：严格按要求切换启动模式，否则烧录失败或无法正常启动；
4. 文件传输：scp传输时确保开发板与 PC 在同一子网，避免权限问题（可加-r递归传输目录）；
5. 引脚复用：禁用 UART2 后不可再使用其串口功能，避免资源冲突。