Linux学习笔记—驱动篇（二） 刷机和点灯

1. 进行裸机编程的前提条件
   1）U-boot启动 ，但是没有自动启动linux （在3秒倒计时中 ，打断自动启 动）
   2）U-boot 提供自己的命令行
   Hit any key to stop autoboot: 0
   GEC6818#
   3）电脑 ----> 开发板上 （串口 、网口）需要配置好对应接口
   4）了解6818芯片手册、查看电路图、查找对应配置方法、写代码，arm-linux-gcc编译，再传递到开发板上（EMMC ? DDR3?）

2. 开发板的内存映射图
   什么是裸机编程？我认为就是不跑系统，直接基于地址进行编程控制芯片就是裸机编程，比方说要点灯的话 那么我们首先得了解一下芯片的内存映射。
   GEC6818芯片为S5PV6818，我们找到
   《SEC_S5P6818X_Users_Manual_preliminary_Ver_0.00.pdf》找到memory map 就是P590-P592，然后如下图
   
   
   描述了内存分布
   MCU -S bank ---- NAND / eMMC (0X0000 0000 ~ 0X3FFF FFFF)1G
   MCU -A bank ---- DDR3 (0X4000 0000 ~ 0XBFFF FFFF) 2G
   GPIO (0XC000 0000 ~ 0XDFFF FFFF) 512M
   保留区域 (0XE000 0000 ~ 0XFFFE FFFF) 512M-64K
   Internal SRAM (0XFFFF 0000 ~ 0XFFFF FFFF) ---- 64K

   接着我们找到GPIO是在0XC000 0000 上，所以我们接下来再跳到芯片手册的GPIO看一下

3. GPIO相关寄存器设置
   1）配置输入输出模式：按组的pin号进行分配， 一共有32个引脚，对应为为0 表示是输入, 为1 表示输出
   
   可以看到偏移地址就是基于基地址0XC001 0000上的

   2）输出控制， 高电平和低电平
   

   3） 输出引脚的复用功能选择
   ALTFN0 对应的是GPIOX0~GPIOX15 每个引脚的状态用了2bits来表示
   
   ALTFN1 对应的是GPIOX16~GPIOX31 每个引脚的状态用了2bits来表示

   4）得到引脚的输入值
   
   5）常用以下写法表示寄存器
   (*(volatile unsigned int *) 0xC001E000)
   volatile – 直接去寄存器得到当前的寄存器值，而不是用内存中的缓存值，避免编译器优化
   unsigned int 寄存器是32位的
   (volatile unsigned int ) 0xC001E000 把这个值当成是地址
   ((volatile unsigned int *) 0xC001E000) 往该地址中写入对应的参数

   6）复用功能的选择
   注意：BALL不是GPIONX号！！ BALL是芯片的焊盘号
   需要找GPIOE13（LED对应IO口），确定是属于对应BALL哪个复用功能（funtion0），再直接设置到代码中。
   

   可以看到焊盘E14的这个引脚的AF功能0是GPIOE13（我们需要这个）

4. 写裸机程序
   #define GPIOEOUT (*(volatile unsigned int )0xC001E000)
   #define GPIOEOUTENB ((volatile unsigned int )0xC001E004)
   #define GPIOEALTFN0 ((volatile unsigned int )0xC001E020)
   #define GPIOEALTFN1 ((volatile unsigned int *)0xC001E024)
   void delay(int val);
   void _start(void) //C程序的入口，写在源文件的开始。裸机程序不能使用libc
   {
   GPIOEALTFN0 &= ~(3<<26); //function0–GPIOE13
   GPIOEOUTENB |= (1<<13);//GPIOE13–OUTOPUT
   while(1)
   {
   GPIOEOUT &= ~(1<<13);//GPIOE13 output 0
   delay(0x4000000);

   	GPIOEOUT |= (1<<13);//GPIOE13 output 1
   	delay(0x4000000);		
   }
   

   }

   void delay(int val)
   {
   volatile int i=val;
   while(i–);
   }

注意：

这里没有main()函数 取之而来的是_start()函数，事实上，在我们平常用的C库里面，就是调用了_start()函数，然后_start()函数在内部跳转到main(）函数的，或者在stm32中的start_upxxx.s里面是用汇编指定了__main()函数的。上面的程序就用到了刚刚贴的寄存器，都是基于0xC001E000这个地址偏移的

5. 写一个Makefile

    GCC=arm-linux-gnueabi  
    led.bin: led.o 
    	$(GCC)-ld  -Ttext 0x40000000 -o led.elf $^
    	$(GCC)-objcopy  -O binary led.elf led.bin
    	$(GCC)-objdump  -D led.elf > led.dis	
    %.o : %.S
    	$(GCC)-gcc -o $@ $< -c -nostdlib
    
    %.o : %.c
    	$(GCC)-gcc -o $@ $< -c -nostdlib -O3
    
    clean:
    	rm *.o *.elf *.bin *.dis -f
   

   其中.dis文件为反汇编文件
   

6. 把代码放到指定内存中的位置
   使用网线传输
   1）设置开发板上的网络配置
   通过u-boot命令行设置环境变量，配置开发板的IP \ TFTP服务器IP \网关
   GEC6818# setenv ipaddr 192.168.21.6 — 开发板的IP
   GEC6818# setenv serverip 192.168.21.2 — window TFTP IP
   GEC6818# setenv gatewayip 192.168.21.1 — 网关IP
   GEC6818# saveenv ----- 保存以上参数，令其生效
   Saving Environment to MMC… — 把数据写入到“硬盘”
   Writing to MMC(2)… done

   2） 可以通过printenv查看对应的环境信息
   GEC6818# printenv
   baudrate=115200
   bootargs=lcd=at070tn92 tp=ft5x06-linux root=/dev/mmcblk0p2 rw rootfstype=ext4 cam=OV5645
   bootcmd=ext4load mmc 2:1 0x48000000 uImage;bootm 0x48000000
   bootdelay=3 ----- 3秒倒计时
   bootfile=uImage
   ethact=dwmac.c0060000
   ethaddr=00:e2:1c:ba:e8:60
   ethprime=RTL8211
   fastboot=flash=mmc,2:GECuboot:2nd:0x200,0x78000;flash=mmc,2:2ndboot:2nd:0x200,0x4000;flash=mmc,2:bootloader?0x8000,0x70000;flash=mmc,2?ext4:0x00100000,0x04000000;flash=mmc,2:system:ext4:0x04100000,0x2F200000;flash=mmc,2:cache:ext4:0x33300000,0x1AC00000;flash=mmc,2:misc:emmc:0x4E000000,0x00800000;flash=mmc,2:recovery:emmc:0x4E900000,0x01600000;flash=mmc,2:userdata:ext4:0x50000000,0x0;
   filesize=41ee8
   gatewayip=192.168.21.1 --网关IP
   ipaddr=192.168.21.6 – 自身IP
   netmask=255.255.255.0
   qtcrc=-2031518379
   serverip=192.168.21.2 — tftp服务器IP
   stderr=serial
   stdin=serial
   stdout=serial

   Environment size: 853/32764 bytes

   3）运行windows中的TFTPF服务器软件，并选中到对应的bin所在目录
   

   4） 在开发板上执行TFTP命令
   格式： tftp [存放在DDR3中的0x40000000] [TFTP服务器目录下的文件名]
   GEC6818# tftp 0x40000000 led.bin
   Speed: 1000, full duplex
   Using dwmac.c0060000 device
   TFTP from server 192.168.21.2; our IP address is 192.168.21.6
   Filename ‘led.bin’.
   Load address: 0x40000000
   Loading: #
   38.1 KiB/s
   done
   Bytes transferred = 156 (9c hex)
   5） 在开发板上指向go命令
   go 0x40000000 从0x40000000开始执行
   此时灯亮

7.操作常见问题

1)TFTP 传输不了， 一直等待”TTTTTTTT”关闭笔记本电脑WIFI ，关闭防火墙

2. 在uboot启动的时候 mac没有初始化
   没有提示：
   “ Net: GEC6818 mac init…
   dwmac.c0060000 ”
   原因： U-boot代码中没有选择对网卡进行初始化
   处理方法是重新烧写uboot ---- 注意会清除之前的数据！！！！

8.关于烧机（非常不推荐）

A:确定“-驱动\GEC6818系统恢复\GEC6818-fastboot恢复\镜像文件\linux-qt”目录（我自己的）下有fastboot.exe
B: 在开发板启动的时候进入u-boot
在uboot命令行 键入”fastboot”
打印出对应EMMC上的存放分区
GEC6818# fastboot
Writing to MMC(2)… done

Fastboot Partitions:
mmc.2: GECuboot, img : 0x200, 0x78000 在mmc中有个区域叫GECuboot ,数据格式是img, 起始地址和区域大小 —>uboot
mmc.2: 2ndboot, img : 0x200, 0x4000
mmc.2: bootloader, img : 0x8000, 0x70000
mmc.2: boot, fs : 0x100000, 0x4000000 在mmc中有个区域叫boot ,数据格式是fs, 起始地址和区域大小 --》kernel
mmc.2: system, fs : 0x4100000, 0x2f200000 在mmc中有个区域叫boot ,数据格式是fs, 起始地址和区域大小 --》rootfs
C: 此时接上micro usb到OTG USB 口（安卓口）
确保驱动安装完成
如果没有可以选择“驱动人生”等软件自动安装

D： 在“-驱动\GEC6818系统恢复\GEC6818-fastboot恢复\镜像文件\linux-qt”目录下
确认是否有 ubootpak.bin 、boot.img 、qt-rootfs.img 、fastboot.exe
在该目录下把以下内容写入到一空白文件中， 保存为”auto.bat”
fastboot flash GECuboot ubootpak.bin
fastboot flash boot boot.img
fastboot flash system qt-rootfs.img
fastboot reboot
双击运行auto.bat, 观察命令窗口是否有提示，说明是完成了或者是出错了

E: 开发板重启后，拔了MICRO USB , 在uboot命令行依次输入
setenv bootcmd “ext4load mmc 2:1 0x48000000 uImage;bootm 0x48000000”
Save
再次重启就能正常工作了

设置了bootcmd — 启动的命令，就是没有进入，autoboot时候执行的命令
ext4load mmc 2:1 0x48000000 uImage 把mmc 2:1中的内容以uImage格式解压到内存的0x48000000，
bootm 0x48000000 从0x48000000 开始启动