I.MX6Q(TQIMX6Q/TQE9)学习笔记——U-Boot移植
其实Freescale的BSP移植文档已经将u-boot的移植步骤讲述的非常详细了，但为了以后方便查阅，还是按照自己的理解记录在这里。
获取源码
根据前一篇文章搭建好LTIB环境后就可以非常方便的导出u-boot源码了。切换到ltib目录，并运行如下指令：
./ltib -m prep -p u-boot
该指令执行需要一些时间，指令执行完成后Freescale维护的u-boot-2009.8就会出现在rpm/BUILD目录下。
为TQIMX6Q开发板创建相应的单板目录，可以参考sabresd相关的目录进行，下面是具体的步骤。
Step1. 创建board目录
创建board目录需要以下几步：
(1) 拷贝mx6q_sabresd目录为mx6q_tqimx6q，作为TQIMX6Q的board目录，指令如下：
cp -R board/freescale/mx6q_sabresd board/freescale/mx6q_tqimx6q
(2) 将该目录下mx6q_sabresd.c改名为mx6q_tqimx6q.c，指令如下：
cp board/freescale/mx6q_sabresd.c board/freescale/mx6q_tqimx6q.c(3) 修改下该目录下的u-boot.lds文件，将该文件中的sabresd全部替换为tqimx6q。可以使用自己熟悉的文本编辑器完成该操作。
(4) 确认该目录下的Makefile文件。官方的Freescale的BSP移植手册所讲的，需要将Makefile中的sabresd替换为tqimx6q，但实际上Makefile使用的都是环境变量${board}，所以不需要修改，如果您的Makefile有直接使用sabresd的话，需要替换为tqimx6q或者${board}。
至此，就完成了board目录的创建。
Step2. 创建单板配置文件
cp include/configs/mx6q_sabresd.h include/configs/mx6q_tqimx6q.hStep3. 在u-boot根目录下的Makefile文件中添加配置项
mx6q_tqimx6q_config : unconfig
@$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm_cortexa8 mx6q_tqimx6q freescale mx6
Step4. 编译测试
export ARCH=arm export CROSS_COMPILE=/opt/freescale/usr/local/gcc-4.6.2-glibc-2.13-linaro-multilib-2011.12/fsl-linaro-toolchain/bin/arm-none-linux-gnueabi- make mx6q_tqimx6q_config make -j8
如果以上步骤没有出错的话，此处应该是可以编译通过的。
修改内存参数
不同的开发板的内存参数不同，为了适应这块开发板，需要需改board/freescale/flash-header.S中的DCD参数。要理解这些数据的含义，需要阅读I.MX6Q和内存芯片的用户手册，这里就不一一解释了，具体的修改如下：
... ... #else /* i.MX6Q */ dcd_hdr: .word 0x40a002D2 /* Tag=0xD2, Len=83*8 + 4 + 4, Ver=0x40 */ write_dcd_cmd: .word 0x049c02CC /* Tag=0xCC, Len=83*8 + 4, Param=0x04 */ /* DCD */ MXC_DCD_ITEM(1, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x798, 0x000C0000) MXC_DCD_ITEM(2, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x758, 0x00000000) MXC_DCD_ITEM(3, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x588, 0x00000030) MXC_DCD_ITEM(4, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x594, 0x00000030) MXC_DCD_ITEM(5, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x56c, 0x00000030) MXC_DCD_ITEM(6, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x578, 0x00000030) MXC_DCD_ITEM(7, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x74c, 0x00000030) MXC_DCD_ITEM(8, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x57c, 0x00000030) MXC_DCD_ITEM(9, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x58c, 0x00000000) MXC_DCD_ITEM(10, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x59c, 0x00000030) MXC_DCD_ITEM(11, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5a0, 0x00000030) MXC_DCD_ITEM(12, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x78c, 0x00000030) MXC_DCD_ITEM(13, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x750, 0x00020000) MXC_DCD_ITEM(14, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5a8, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(15, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5b0, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(16, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x524, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(17, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x51c, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(18, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x518, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(19, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x50c, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(20, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5b8, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(21, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5c0, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(22, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x774, 0x00020000) MXC_DCD_ITEM(23, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x784, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(24, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x788, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(25, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x794, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(26, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x79c, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(27, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x7a0, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(28, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x7a4, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(29, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x7a8, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(30, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x748, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(31, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5ac, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(32, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5b4, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(33, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x528, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(34, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x520, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(35, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x514, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(36, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x510, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(37, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5bc, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(38, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5c4, 0x00000018) /* 00000030 */ MXC_DCD_ITEM(39, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x800, 0xA1390003) MXC_DCD_ITEM(40, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x80c, 0x001F001F) MXC_DCD_ITEM(41, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x810, 0x001F001F) MXC_DCD_ITEM(42, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x80c, 0x001F001F) MXC_DCD_ITEM(43, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x810, 0x001F001F) MXC_DCD_ITEM(44, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x83c, 0x4333033F) MXC_DCD_ITEM(45, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x840, 0x032C031D) MXC_DCD_ITEM(46, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x83c, 0x43200332) MXC_DCD_ITEM(47, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x840, 0x031A026A) MXC_DCD_ITEM(48, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x848, 0x4D464746) MXC_DCD_ITEM(49, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x848, 0x47453F4D) MXC_DCD_ITEM(50, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x850, 0x3E434440) MXC_DCD_ITEM(51, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x850, 0x47384839) MXC_DCD_ITEM(52, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x81c, 0x33333333) MXC_DCD_ITEM(53, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x820, 0x33333333) MXC_DCD_ITEM(54, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x824, 0x33333333) MXC_DCD_ITEM(55, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x828, 0x33333333) MXC_DCD_ITEM(56, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x81c, 0x33333333) MXC_DCD_ITEM(57, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x820, 0x33333333) MXC_DCD_ITEM(58, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x824, 0x33333333) MXC_DCD_ITEM(59, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x828, 0x33333333) MXC_DCD_ITEM(60, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x8b8, 0x00000800) MXC_DCD_ITEM(61, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x8b8, 0x00000800) MXC_DCD_ITEM(62, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x004, 0x00020036) MXC_DCD_ITEM(63, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x008, 0x09444040) MXC_DCD_ITEM(64, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x00c, 0x8A8F7955) /* 555A7975 */ MXC_DCD_ITEM(65, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x010, 0xFF328F64) /* FF328F64 */ MXC_DCD_ITEM(66, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x014, 0x01FF00DB) MXC_DCD_ITEM(67, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x018, 0x00001740) MXC_DCD_ITEM(68, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00008000) MXC_DCD_ITEM(69, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x02c, 0x000026D2) MXC_DCD_ITEM(70, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x030, 0x008F1023) /* 005A1023 */ MXC_DCD_ITEM(71, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x040, 0x00000047) /* 00000027 */ MXC_DCD_ITEM(72, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x000, 0x841A0000) /* 831A0000 */ MXC_DCD_ITEM(73, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x04088032) MXC_DCD_ITEM(74, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00008033) MXC_DCD_ITEM(75, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00048031) MXC_DCD_ITEM(76, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x09408030) MXC_DCD_ITEM(77, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x04008040) MXC_DCD_ITEM(78, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x020, 0x00005800) MXC_DCD_ITEM(79, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x818, 0x00011117) MXC_DCD_ITEM(80, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x818, 0x00011117) MXC_DCD_ITEM(81, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x004, 0x00025576) MXC_DCD_ITEM(82, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x404, 0x00011006) MXC_DCD_ITEM(83, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00000000) #endif ... ...修改串口管脚配置
查看TQIMX6Q的原理图可知，TQIMX6Q的UART1的TXD和RXD分别接到了MX6Q_PAD_SD3_DAT7__UART1_TXD和MX6Q_PAD_SD3_DAT6__UART1_RXD两个管脚上，详细如下图：
故，需要修改board/freescale/mx6q_tqimx6q.c中的setup_uart函数，具体的修改如下：
static void setup_uart(void)
{
#if defined CONFIG_MX6Q
#if 0
/* UART1 TXD */
mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_CSI0_DAT10__UART1_TXD);
/* UART1 RXD */
mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_CSI0_DAT11__UART1_RXD);
#else
/* UART1 TXD */
mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_SD3_DAT7__UART1_TXD);
// /* UART1 RXD */
mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_SD3_DAT6__UART1_RXD);
#endif
#elif defined CONFIG_MX6DL
/* UART1 TXD */
mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6DL_PAD_CSI0_DAT10__UART1_TXD);
/* UART1 RXD */
mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6DL_PAD_CSI0_DAT11__UART1_RXD);
#endif
}
串口引脚复用冲突
逻辑上讲，按照上面的移植步骤修改之后u-boot就可以正常启动了，但是，实际运行时发现u-boot的log运行到MMC初始化之后就没有了，肯定MMC配置时某些引脚与UART的引脚冲突了。仔细查看原理图及IMX6Q芯片手册可以发现UART1和UART2的TXD和RXD与usdhc3_pads的管脚是复用的，因此，MMC初始化时不能将UART相关的引脚初始化为MMC相关引脚，因此，需要修改board/freescale/mx6q_tqimx6q.c中usdhc3_pads内的引脚信息，具体修改如下：iomux_v3_cfg_t usdhc3_pads[] = {
MX6Q_PAD_SD3_CLK__USDHC3_CLK,
MX6Q_PAD_SD3_CMD__USDHC3_CMD,
MX6Q_PAD_SD3_DAT0__USDHC3_DAT0,
MX6Q_PAD_SD3_DAT1__USDHC3_DAT1,
MX6Q_PAD_SD3_DAT2__USDHC3_DAT2,
MX6Q_PAD_SD3_DAT3__USDHC3_DAT3,
// MX6Q_PAD_SD3_DAT4__USDHC3_DAT4,
// MX6Q_PAD_SD3_DAT5__USDHC3_DAT5,
// MX6Q_PAD_SD3_DAT6__USDHC3_DAT6,
// MX6Q_PAD_SD3_DAT7__USDHC3_DAT7,
};实际上就是注释掉DAT4~DAT7这四行，由于这块开发板上没有引出usdhc3，所以不会影响开发板的其它功能。
至此，uboot就可以正常进入终端了。
烧写并运行
将SD卡通过读卡器连接到ubuntu上，确定SD卡对应的设备，本文实验时sd卡识别后对应的设备节点是/dev/sdb（如果不确定可以多拔插几次来确定到底是哪个设备）。值得注意的是正确的指定设备节点是非常重要的，如果指定错误就会破坏掉相应设备上的数据。本文以/dev/sdb为例，具体的设备节点需要修改为自己的，具体的指令如下：
sudo dd if=u-boot.bin of=/dev/sdb bs=512 seek=2 skip=2 sync这样就将刚编译好的u-boot.bin（位于uboot的根目录下）烧写到的SD。将烧写有u-boot.bin的SD插到TQIMX6Q开发板，并根据TQIMX6Q的用户手册将拨码开关拨到SD卡启动（拨码状态1000），然后给开发板上电，就可以从串口上看到如下Log信息：
U-Boot 2009.08-dirty ( 3��月 22 2015 - 00:53:32) CPU: Freescale i.MX6 family TO1.2 at 792 MHz Thermal sensor with ratio = 174 Temperature: 23 C, calibration data 0x54e4bb69 mx6q pll1: 792MHz mx6q pll2: 528MHz mx6q pll3: 480MHz mx6q pll8: 50MHz ipg clock : 66000000Hz ipg per clock : 66000000Hz uart clock : 80000000Hz cspi clock : 60000000Hz ahb clock : 132000000Hz axi clock : 264000000Hz emi_slow clock: 132000000Hz ddr clock : 528000000Hz usdhc1 clock : 198000000Hz usdhc2 clock : 198000000Hz usdhc3 clock : 198000000Hz usdhc4 clock : 198000000Hz nfc clock : 24000000Hz Board: i.MX6Q-SABRESD: unknown-board Board: 0x63012 [POR ] Boot Device: SD I2C: ready DRAM: 1 GB MMC: FSL_USDHC: 0,FSL_USDHC: 1,FSL_USDHC: 2,FSL_USDHC: 3 *** Warning - bad CRC or MMC, using default environment In: serial Out: serial Err: serial Net: got MAC address from IIM: 00:00:00:00:00:00 FEC0 [PRIME] Hit any key to stop autoboot: 0 MX6Q SABRESD U-Boot >到这里，u-boot的初步移植就算完成了，在接下来文章中，本人将尝试使用移植好的u-boot来启动内核，如果发现问题再来解决问题。
烧写位置的解释
刚开始移植u-boot的时候不确定u-boot.bin应该如何烧写，虽然BSP的文档中介绍了上面的烧写指令，但当时烧写u-boot之后窗口上看不到任何输出，完全不确定u-boot是不是烧写正确，然后就仔细研究了下IMX6Q的芯片手册和flash-header.S的代码，其实为什么这样烧写是可以在手册中找到依据的，u-boot代码也是按照手册中讲述的方式编写的，下面稍作分析。
IMX6Q手册的7.6节讲述了Program Image相关的格式问题，其中，第471页有如下表：
图中标记的部分就是SD卡烧写时为什么要跳过开始的1Kbyte空间。而u-boot的flash-header.S的开头有如下指令：
.section ".text.flasheader", "x" b _start .org CONFIG_FLASH_HEADER_OFFSET也就是说，u-boot的第一条指令是b _start，然后接了条.org指令，该指令的英文解释如下：
Following code is inserted at the start of the section plus new-lc .也就是说，这条之后的代码会放到从当前段(.text.falshheader)开始偏移CONFIG_FLASH_HEADER_OFFSET的位置，并把当前指令之后到OFFSET之前的空间用0填充。而该宏在include/configs/mx6q_tqimx6q.h中定义为0x400，且flash-header会被链接到u-boot.bin的最开头部分（u-boot.lds)，所以，Image Vector Table实际上就放到了u-boot.bin开头偏移1Kbyte的位置，跟IMX6Q手册上一致的。理解了这些，就可以理解为什么使用上面的烧写指令了。另外，这个u-boot代码也是可以从开头执行的，但是从开头执行的话会直接跳转到_start，而不会根据Image Vector Table中的DCD配置IMX6Q的各模块。
调试方法
说起调试，最方便的方法恐怕就是使用仿真器了，但是仿真器的价格一般都比较贵，因此，更实用的调试手段是打印log。但是，有些情况下使用串口打印Log的方式也不好用，就如本文遇到的，这种情况下，可以使用开发板上的Led灯来确定u-boot执行到了什么位置。我在调试的时候就使用了这种方式，下面是我根据TQIMX6Q开发板的原理图编写了Led闪动程序：
void leds_pika()
{
struct gpio_control *gpio = (struct gpio_control *)(0x020a4000);
gpio->gdir |= (1 << 21) | (1 << 22) | (1 << 23);
gpio->imr &= ~((1 << 21) | (1 << 22) | (1 << 23));
unsigned long *mux21 = (unsigned long *)0x020E00A4;
unsigned long *mux22 = (unsigned long *)0x020E00A8;
unsigned long *mux23 = (unsigned long *)0x020E00Ac;
*mux21 = 0x5;
*mux22 = 0x5;
*mux23 = 0x5;
volatile int i = 0, j = 0, k = 0;
for (i = 0; i != 20; ++ i) {
for (j = 0; j != 0xFFFF; ++j) {
gpio->dr &= ~((1<<21)|(1<<22)|(1<<23));
}
for (j = 0; j != 0xFFFF; ++j) {
gpio->dr |= (1<<21)|(1<<22)|(1<<23);
}
}
}查看下TQIMX6Q的原理图和IMX6Q芯片手册中IMUXC和GPIO相关的内容就可以写出如上函数，我将这个函数写在了lib_arm/board.c文件中，用来确定u-boot运行到了start_armboot中的哪个位置，还是很实用的，这里分享给大家。
至此，就完成了u-boot在TQIMX6Q上的移植，在这块开发板上移植好之后我再在TQE9上移植一遍。如有问题，欢迎留言讨论，有时间的话我会尽力回答的。
本文作者：girlkoo
本文链接：http://blog.csdn.net/girlkoo/article/details/44536447