3. 开发环境搭建与SDK获取

TI Sitara 工业以太网控制器的开发不是“装一个 IDE 就能跑”的简单场景。以 AM64x/AM243x 这类器件为例，一个可用的开发环境至少包含五层：主机侧集成开发环境（CCS）、器件级软件包（Processor SDK）、实时内核（Linux RT 或 RTOS）、可编程实时单元（PRU）编译器，以及连接目标板的调试工具链。这五层之间存在明确的依赖顺序，装错顺序往往导致后续步骤反复报错。

一、先理清依赖关系，再动手安装

Processor SDK 是整条链路的“底座”，它决定了你后续能使用哪个版本的 CCS、哪个版本的 Linux RT 内核、以及 PRU 编译器从哪个路径调用。因此正确的顺序是：先确定目标器件与 SDK 版本，再安装 CCS，然后安装 SDK，最后配置 PRU 编译器与调试工具链。下图给出了这五层之间的依赖与调用关系，可作为安装前的对照检查。

二、CCS 的安装与器件支持包选择

CCS 建议使用 12.5 及以上版本，安装时选择“Custom”模式，只勾选 Sitara AM64x/AM243x 系列支持包，避免全量安装占用数十 GB 磁盘。安装完成后，在 Window → Preferences → Code Composer Studio → Build → Compilers 中确认 TI ARM Clang 编译器已被识别。若后续需要编译 PRU 固件，还需在 Products 页面手动添加 PRU-CGT 的安装路径。

一个常见的坑是：CCS 自带的编译器版本与 SDK 要求的版本不一致。例如 SDK 09.02 要求 ARM Clang 3.2.0 LTS，而 CCS 12.5 默认携带 3.2.0，此时可直接使用；若使用 CCS 12.0，则需手动下载对应编译器并注册。判断方法是在 SDK 根目录查看 Makefile 中的 CGT_VERSION 字段。

三、Processor SDK 的获取与目录结构

Processor SDK 从 TI 官网下载，Linux 版通常命名为 ti-processor-sdk-linux-am64xx-evm-09.02.00.00-Linux-x86-Install.bin。安装后目录结构如下，理解它比记住路径更重要：

ti-processor-sdk-linux-am64xx-evm-09.02.00.00/
├── board-support/          # U-Boot、Linux 内核、设备树源码
│   ├── linux-6.1.46+gitAUTOINC+.../
│   └── u-boot-2023.04+gitAUTOINC+.../
├── linux-devkit/           # 交叉编译工具链（aarch64）
├── filesystem/             # 根文件系统（tisdk-base / tisdk-default）
├── bin/                    # 环境配置脚本、创建 SD 卡脚本
└── Makefile                # 顶层构建入口

首次使用前，执行 source linux-devkit/environment-setup-aarch64-oe-linux 激活交叉编译环境。激活后 $CC 变量应指向 aarch64-oe-linux-gcc，可用 echo $CC 验证。若该变量为空，说明 SDK 未正确安装或路径拼写有误。

四、Linux RT 内核的配置与编译

工业以太网主站对实时性有硬性要求，标准 Linux 内核的调度抖动通常在数百微秒量级，无法满足 EtherCAT 周期 1 ms 以内的需求。Processor SDK 已提供 PREEMPT_RT 补丁内核，位于 board-support/linux-6.1.46+gitAUTOINC+.../。编译流程如下：

cd board-support/linux-6.1.46+gitAUTOINC+.../
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-oe-linux- defconfig
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-oe-linux- menuconfig
# 在 menuconfig 中确认：
#   General setup → Preemption Model → Fully Preemptible Kernel (RT)
#   Device Drivers → Network device support → TI ICSSG Ethernet
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-oe-linux- -j8
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-oe-linux- INSTALL_MOD_PATH=../filesystem modules_install

编译完成后，将 arch/arm64/boot/Image 与 arch/arm64/boot/dts/ti/k3-am642-evm.dtb 拷贝到 SD 卡的 boot 分区。启动后通过 uname -a 确认内核版本，并通过 cyclictest -m -p 80 -n -i 1000 -l 10000 测量最大延迟。在 AM64x EVM 上，配置正确的 RT 内核最大延迟通常在 30～60 μs 之间；若超过 200 μs，需检查是否误用了非 RT 内核或 CPU 隔离未配置。

五、PRU 编译器的安装与工程集成

PRU 固件负责工业以太网的底层帧收发与时间戳处理，必须用 TI 专用编译器。PRU-CGT 可从 TI 官网单独下载，也可直接使用 SDK 内 board-support/ 下附带的版本。安装后需设置环境变量：

export PRU_CGT_DIR=/opt/ti/pru-cgt-2.3.3
export PATH=$PRU_CGT_DIR/bin:$PATH
clpru --version   # 应输出 PRU Code Generation Tools 2.3.3

在 CCS 工程中，右键工程 → Properties → Build → Variables，添加 PRU_CGT_DIR 指向上述路径。若编译时报 clpru: not found，说明 PATH 未生效或 CCS 未继承系统环境变量，此时应在 CCS 的 Build 配置中显式指定编译器绝对路径。

六、调试工具链的连接与验证

硬件侧需要 XDS110 或 XDS200 仿真器，通过 JTAG 连接目标板。在 CCS 中新建 Target Configuration（.ccxml），选择器件 AM2434，连接类型选 Texas Instruments XDS110 USB Debug Probe，并加载对应的 GEL 文件（通常位于 SDK 的 emulation/ 目录）。

验证步骤：先执行 Test Connection，若返回 The scan-path link established successfully，说明 JTAG 链路正常；随后加载 hello_world 例程到 R5F 核，观察 Console 输出。若连接失败，优先检查 JTAG 时钟是否过高（建议初始设为 1 MHz）、目标板是否已上电、以及 GEL 文件是否与器件型号匹配。

七、环境验证清单