AXIDMA 驱动的使用

AXIDMA 驱动的使用

• Yan He
• 本文档主要是对github上的一个开源项目AXIDMA的README进行一些补充

环境

1. linux 4.4(对应的是xilinx-linux-2016.2 )
2. vivado 2016.4
3. xilinx sdk 2016.4
4. 硬件: zedboard

原料

1. u-boot-xlnx-v2016.2
2. linux-xlnx-v2016.2
3. device-tree-xlnx-v2016.2
4. arm_ramdisk.image.gz
5. 某大神github上的开源项目

步骤

1 搭建交叉编译环境

• 步骤： 内容来自该文档
  
  • 1 安装 32 位库【如果 PC 安装的是 32 位的 Linux，可省去此步骤】
    由于这个环境是为 32 位系统设计的，所以 64 位系统需要先安装 32 位库。在 Ubuntu 终端（Ctrl+Alt+T 打开终端）中进入 root 权限（输入 su root，输入 UNIX 密码即可[如果事先没有设置密码，先通过 sudo passwd root 设置 UNIX 密码]）。
    Ubuntu12.04 及更老的版本可以在终端中输入 apt-get install ia32-libs。 Ubuntu12.04 之后 ia32-libs 被取消了。 12.04 之后的版本可以输入 apt-get install libgtk2.0-0:i386 试试。
  • 2 将 dash 改成 bash
    在终端输入 dpkg-reconfigure dash，选择 no。
  • 3 下载并安装 xilinx-2011.09-50-arm-xilinx-linux-gnueabi.bin
    
    • 交叉编译工具：链接：https://pan.baidu.com/s/1nw4n5bz 密码：d9f5
      下载完成后，将其放到/home/user 目录下，在终端中输入./xilinx-2011.09-50-arm-xilinx-linux-gnueabi.bin，如果执行失败，先输入 chmod+x xilinx-2011.09-50-arm-xilinx-linux-gnueabi.bin，将其转换为可执行程序，再输入./xilinx-2011.09-50-arm-xilinx-linux-gnueabi.bin。
  • 4 设置环境变量
    在终端中输入 gedit /etc/bash.bashrc 指令打开 bash.bashrc 文件，在末尾增加内容：

export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi
export PATH=/root/CodeSourcerySourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin/:$PATH

并运行 source /etc/bash.bashrc 指令使设置立即生效。通过 echo $PATH 指令可以看到我们刚才设置的路径 arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc -v。如果可以打印出交叉编译器的版本信息，说明设置成功了。还可以在终端中输入 arm-xilinx，按下 TAB 键，看看有没有东西出来： arm-xilinx-linux-gnueabi-。
- 5测试交叉编译环境
找个地方新建一个 hello.c 文件，用 gedit 编辑，代码如下：

#include 
int main(void)
{
printf("Hello ZedBoard!\n");
return 0;
}

在 C 文件所在目录下，在终端输入 arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc hello.c，然后将生成的可执行文件 hello 文件拷到已经有linux系统的SD卡上。连接串口，板子上电后，打开串口调试工具（如 SecureCRT），等板子自带系统启动之后，（如果未出现出现 zynq>，回车即可），在串口工具中输入：

 mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/ 
cd /mnt

可以看到sd卡中的文件
执行hello程序：

./hello

将看到打印了 Hello ZedBoard 。

2 产生linux系统需要的四个文件

• 四个文件的作用见我的博客。

• 如何生成这四个文件

  1. 生成Boot.bin需要：
     
     • 1 u-boot.elf 生成方式见1
     • 2 vivado所生成的描述硬件电路的.bit文件
       和standalone 的电路图一样，注意不要对ps进行裁剪，要开启sd卡
     • 3 xilinx sdk 所生成的FSBL工程文件(.elf格式)
       ( 生成后两者的方式参考2，只是参考，具体block design根据自己需求搭建即可。
       如果是测试则用axidma搭建一个环路即可)
  2. 生成uImage 见3

  3. 生成设备树见4

     • 使用sdk生成设备树时提供了一些参数来配置 kernel command line 。
       注意bootargs 一项的参数要填console=ttyPS0,115200 root=/dev/ram cma=25M rw earlyprintk 。 其他默认即可。

     • 使用sdk生成数个dtsi文件后，要对 pl.dtsi 文件进行修改，该文件描述的就是pl端的设备。目的是添加字符驱动设备和修改生成的不同通道的device-id。 可以将自动生成的文件与以下修改后的文件对比。

/*

 * CAUTION: This file is automatically generated by Xilinx.

 * Version:  

 * Today is: Fri Jan 12 22:59:25 2018

*/


/ {

    amba_pl: amba_pl {

        #address-cells = <1>;

        #size-cells = <1>;

        compatible = "simple-bus";

        ranges ;

        axi_dma_0: dma@40400000 {

            #dma-cells = <1>;

            compatible = "xlnx,axi-dma-1.00.a";

            interrupt-parent = <&intc>;

            interrupts = <0 29 4 0 30 4>;

            reg = <0x40400000 0x10000>;

            dma-channel@40400000 {

                compatible = "xlnx,axi-dma-mm2s-channel";

                dma-channels = <0x1>;

                interrupts = <0 29 4>;

                xlnx,datawidth = <0x20>;

                xlnx,device-id = <0x0>;

            };
            dma-channel@40400030 {

                compatible = "xlnx,axi-dma-s2mm-channel";

                dma-channels = <0x1>;

                interrupts = <0 30 4>;

                xlnx,datawidth = <0x20>;

                xlnx,device-id = <0x1>;

            };

        };
        axidma_chrdev: axidma_chrdev@0 {

                compatible = "xlnx,axidma-chrdev";

                dmas = <&axi_dma_0 0 &axi_dma_0 1>;

                dma-names = "tx_channel", "rx_channel";

        };
    };
};

1. 生成uramdisk.image.gz 根文件系统 见5

3 生成驱动文件

• 具体步骤见5 中的Compilation 部分。
  
  • 交叉编译器可以不用文档中的 arm-linux-gnueabihf-, 可以用之前搭建的arm-xilinx-linux-gnueabi-
  • 同时可以编译其自带的应用程序用于测试，其中axidma_benchmark是一个简单的回环测试
• 编译完成后，使用见该文档Running an Application 部分
  
  • 注意 使用应用程序时，应用程序需要和该工程的动态链接库 libaxidma.so 放在同一目录下