📚 课程目录第2章固件定制与烧录

2. 固件定制与烧录

任务说明

本案例面向基于MT7628AN SoC的IoT网关硬件（参考板型为LinkIt Smart 7688），完成OpenWrt固件的定制配置、编译与烧录，并在设备上验证系统启动。最终交付物为：一份可烧录的固件镜像、烧录操作步骤、以及系统启动成功的判定方法。

硬件与依赖准备

目标硬件参数：MT7628AN CPU、64MB DDR2 RAM、8MB SPI NOR Flash、一个UART调试串口（波特率57600）。开发主机需安装Ubuntu 20.04/22.04 x86_64，并具备以下依赖包：

sudo apt update
sudo apt install -y build-essential flex bison git gawk \
  gettext libncurses5-dev libssl-dev python3-distutils \
  unzip zlib1g-dev file wget rsync

获取源码与配置

拉取OpenWrt 21.02分支源码（该分支对MT7628支持成熟稳定）：

git clone -b v21.02.7 --depth 1 https://git.openwrt.org/openwrt/openwrt.git
cd openwrt
./scripts/feeds update -a
./scripts/feeds install -a

执行交互式配置，选择目标平台：

make menuconfig

在菜单中依次设置：

Target System:  MediaTek Ralink MIPS
Subtarget:       MT7628 based boards
Target Profile:  LinkIt Smart 7688

为保证最小可用IoT网关功能，额外勾选以下软件包（按需，非必需）：

LuCI → Collections → luci-ssl（Web管理界面）
Network → SSH → openssh-server（远程登录）
Utilities → busybox（默认已选，保留）

保存退出menuconfig，生成.config文件。

编译固件

执行编译（首次编译需下载工具链与源码包，耗时较长）：

make -j$(nproc) V=s

编译完成后，固件输出于bin/targets/ramips/mt7628/目录，关键文件为：

openwrt-21.02.7-ramips-mt7628-linkit_smart_7688-squashfs-sysupgrade.bin
openwrt-21.02.7-ramips-mt7628-linkit_smart_7688-uboot.bin

其中sysupgrade.bin为完整固件镜像（含内核与根文件系统），uboot.bin为Bootloader镜像（仅当U-Boot损坏时烧录）。

烧录到设备

本案例提供两种烧录路径，按设备当前状态选择：

路径A：设备已有可用的U-Boot（推荐）
将设备UART串口连接主机，在U-Boot启动倒计时阶段按1进入固件升级模式。通过TFTP服务器将sysupgrade.bin传输至设备并烧录：

# 在开发主机上启动TFTP服务，将固件置于TFTP根目录
# 设备U-Boot控制台执行：
setenv serverip 192.168.1.100   # 开发主机IP
setenv ipaddr 192.168.1.1       # 设备临时IP
tftp 0x80060000 openwrt-...-sysupgrade.bin
erase 0x9f000000 +0x800000
cp.b 0x80060000 0x9f000000 0x800000
reset

路径B：全新Flash芯片或U-Boot损坏
使用外部SPI编程器（如CH341A）直接烧录uboot.bin到Flash起始地址，然后重新上电，再按路径A完成系统固件烧录。

验证系统启动

烧录完成后，通过UART串口（57600 8N1）连接设备并重新上电，观察启动日志。系统启动成功的判定标准为以下两条同时满足：

串口输出中出现OpenWrt 21.02.7版本标识，且内核完成解压并挂载squashfs根文件系统，无Kernel panic或Oops错误；
启动流程结束前出现Please press Enter to activate this console提示，按回车后能进入root@OpenWrt:/#Shell提示符。

进入Shell后执行cat /etc/openwrt_release，输出应包含DISTRIB_RELEASE='21.02.7'和DISTRIB_TARGET='ramips/mt7628'，确认固件版本与目标平台匹配。

验证操作与预期输出

完成烧录并上电后，在串口终端中应观察到类似以下启动序列（节选，实际日志因版本微调可能略有差异）：

U-Boot 2018.09 (...)
...
[    0.000000] Linux version 5.4.154 (builder@host) ...
[    0.580000] CPU: MIPS 24Kc V7.4
...
[    2.310000] VFS: Mounted root (squashfs filesystem) readonly on device 31:2
...
Please press Enter to activate this console.
[    4.120000] eth0: link up (100Mbps/Full duplex)
root@OpenWrt:/# cat /etc/openwrt_release
DISTRIB_ID='OpenWrt'
DISTRIB_RELEASE='21.02.7'
DISTRIB_REVISION='r12345-abc123def4'
DISTRIB_TARGET='ramips/mt7628'
DISTRIB_ARCH='mipsel_24kc'

当串口出现root@OpenWrt:/#提示符且上述版本信息与目标平台一致时，判定固件定制、烧录与启动验证全部通过。若启动过程中出现Kernel panic - not syncing或反复重启，则需检查固件镜像与硬件型号是否匹配，以及Flash烧录地址是否正确。