• 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:

    1. ./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。


    添加单板

    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:

    1. 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:

    1. 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

    1. cp include/configs/mx6q_sabresd.h include/configs/mx6q_tqimx6q.h  

    Step3. 在u-boot根目录下的Makefile文件中添加配置项

    1. mx6q_tqimx6q_config     : unconfig  
    2.         @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm_cortexa8 mx6q_tqimx6q freescale mx6  

    Step4. 编译测试

    1. export ARCH=arm  
    2. 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-  
    3. make mx6q_tqimx6q_config  
    4. 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:

    1. ... ...  
    2. #else  /* i.MX6Q */  
    3. dcd_hdr:          .word 0x40a002D2 /* Tag=0xD2, Len=83*8 + 4 + 4, Ver=0x40 */  
    4. write_dcd_cmd:    .word 0x049c02CC /* Tag=0xCC, Len=83*8 + 4, Param=0x04 */  
    5.   
    6. /* DCD */  
    7.   
    8.   
    9. MXC_DCD_ITEM(1, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x798, 0x000C0000)  
    10. MXC_DCD_ITEM(2, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x758, 0x00000000)  
    11.   
    12. MXC_DCD_ITEM(3, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x588, 0x00000030)  
    13. MXC_DCD_ITEM(4, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x594, 0x00000030)  
    14.   
    15. MXC_DCD_ITEM(5, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x56c, 0x00000030)  
    16. MXC_DCD_ITEM(6, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x578, 0x00000030)  
    17. MXC_DCD_ITEM(7, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x74c, 0x00000030)  
    18.   
    19. MXC_DCD_ITEM(8, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x57c, 0x00000030)  
    20.   
    21. MXC_DCD_ITEM(9, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x58c, 0x00000000)  
    22. MXC_DCD_ITEM(10, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x59c, 0x00000030)  
    23. MXC_DCD_ITEM(11, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5a0, 0x00000030)  
    24. MXC_DCD_ITEM(12, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x78c, 0x00000030)  
    25.   
    26. MXC_DCD_ITEM(13, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x750, 0x00020000)  
    27.   
    28. MXC_DCD_ITEM(14, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5a8, 0x00000018) /* 00000030 */  
    29. MXC_DCD_ITEM(15, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5b0, 0x00000018) /* 00000030 */  
    30. MXC_DCD_ITEM(16, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x524, 0x00000018) /* 00000030 */  
    31. MXC_DCD_ITEM(17, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x51c, 0x00000018) /* 00000030 */  
    32. MXC_DCD_ITEM(18, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x518, 0x00000018) /* 00000030 */  
    33. MXC_DCD_ITEM(19, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x50c, 0x00000018) /* 00000030 */  
    34. MXC_DCD_ITEM(20, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5b8, 0x00000018) /* 00000030 */  
    35. MXC_DCD_ITEM(21, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5c0, 0x00000018) /* 00000030 */  
    36.   
    37. MXC_DCD_ITEM(22, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x774, 0x00020000)  
    38.   
    39. MXC_DCD_ITEM(23, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x784, 0x00000018) /* 00000030 */  
    40. MXC_DCD_ITEM(24, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x788, 0x00000018) /* 00000030 */  
    41. MXC_DCD_ITEM(25, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x794, 0x00000018) /* 00000030 */  
    42. MXC_DCD_ITEM(26, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x79c, 0x00000018) /* 00000030 */  
    43. MXC_DCD_ITEM(27, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x7a0, 0x00000018) /* 00000030 */  
    44. MXC_DCD_ITEM(28, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x7a4, 0x00000018) /* 00000030 */  
    45. MXC_DCD_ITEM(29, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x7a8, 0x00000018) /* 00000030 */  
    46. MXC_DCD_ITEM(30, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x748, 0x00000018) /* 00000030 */  
    47.   
    48. MXC_DCD_ITEM(31, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5ac, 0x00000018) /* 00000030 */  
    49. MXC_DCD_ITEM(32, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5b4, 0x00000018) /* 00000030 */  
    50. MXC_DCD_ITEM(33, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x528, 0x00000018) /* 00000030 */  
    51. MXC_DCD_ITEM(34, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x520, 0x00000018) /* 00000030 */  
    52. MXC_DCD_ITEM(35, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x514, 0x00000018) /* 00000030 */  
    53. MXC_DCD_ITEM(36, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x510, 0x00000018) /* 00000030 */  
    54. MXC_DCD_ITEM(37, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5bc, 0x00000018) /* 00000030 */  
    55. MXC_DCD_ITEM(38, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5c4, 0x00000018) /* 00000030 */  
    56.   
    57. MXC_DCD_ITEM(39, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x800, 0xA1390003)   
    58.   
    59. MXC_DCD_ITEM(40, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x80c, 0x001F001F)  
    60. MXC_DCD_ITEM(41, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x810, 0x001F001F)  
    61. MXC_DCD_ITEM(42, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x80c, 0x001F001F)  
    62. MXC_DCD_ITEM(43, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x810, 0x001F001F)  
    63.   
    64. MXC_DCD_ITEM(44, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x83c, 0x4333033F)  
    65. MXC_DCD_ITEM(45, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x840, 0x032C031D)  
    66. MXC_DCD_ITEM(46, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x83c, 0x43200332)  
    67. MXC_DCD_ITEM(47, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x840, 0x031A026A)  
    68. MXC_DCD_ITEM(48, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x848, 0x4D464746)  
    69. MXC_DCD_ITEM(49, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x848, 0x47453F4D)  
    70. MXC_DCD_ITEM(50, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x850, 0x3E434440)  
    71. MXC_DCD_ITEM(51, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x850, 0x47384839)  
    72.   
    73. MXC_DCD_ITEM(52, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x81c, 0x33333333)  
    74. MXC_DCD_ITEM(53, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x820, 0x33333333)  
    75. MXC_DCD_ITEM(54, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x824, 0x33333333)  
    76. MXC_DCD_ITEM(55, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x828, 0x33333333)  
    77. MXC_DCD_ITEM(56, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x81c, 0x33333333)  
    78. MXC_DCD_ITEM(57, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x820, 0x33333333)  
    79. MXC_DCD_ITEM(58, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x824, 0x33333333)  
    80. MXC_DCD_ITEM(59, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x828, 0x33333333)  
    81.   
    82. MXC_DCD_ITEM(60, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x8b8, 0x00000800)  
    83. MXC_DCD_ITEM(61, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x8b8, 0x00000800)  
    84.   
    85. MXC_DCD_ITEM(62, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x004, 0x00020036)  
    86. MXC_DCD_ITEM(63, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x008, 0x09444040)  
    87. MXC_DCD_ITEM(64, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x00c, 0x8A8F7955) /* 555A7975 */  
    88. MXC_DCD_ITEM(65, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x010, 0xFF328F64) /* FF328F64 */  
    89. MXC_DCD_ITEM(66, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x014, 0x01FF00DB)  
    90. MXC_DCD_ITEM(67, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x018, 0x00001740)  
    91.   
    92. MXC_DCD_ITEM(68, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00008000)  
    93. MXC_DCD_ITEM(69, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x02c, 0x000026D2)  
    94. MXC_DCD_ITEM(70, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x030, 0x008F1023) /* 005A1023 */  
    95. MXC_DCD_ITEM(71, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x040, 0x00000047) /* 00000027 */  
    96.   
    97. MXC_DCD_ITEM(72, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x000, 0x841A0000) /* 831A0000 */  
    98.   
    99. MXC_DCD_ITEM(73, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x04088032)  
    100. MXC_DCD_ITEM(74, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00008033)  
    101. MXC_DCD_ITEM(75, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00048031)  
    102. MXC_DCD_ITEM(76, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x09408030)  
    103. MXC_DCD_ITEM(77, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x04008040)  
    104.   
    105. MXC_DCD_ITEM(78, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x020, 0x00005800)  
    106.   
    107. MXC_DCD_ITEM(79, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x818, 0x00011117)  
    108. MXC_DCD_ITEM(80, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x818, 0x00011117)  
    109.   
    110. MXC_DCD_ITEM(81, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x004, 0x00025576)  
    111. MXC_DCD_ITEM(82, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x404, 0x00011006)  
    112. MXC_DCD_ITEM(83, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00000000)  
    113.   
    114. #endif  
    115. ... ...  

    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:

    1. static void setup_uart(void)  
    2. {  
    3. #if defined CONFIG_MX6Q  
    4. #if 0  
    5.         /* UART1 TXD */  
    6.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_CSI0_DAT10__UART1_TXD);  
    7.   
    8.         /* UART1 RXD */  
    9.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_CSI0_DAT11__UART1_RXD);  
    10. #else  
    11.         /* UART1 TXD */  
    12.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_SD3_DAT7__UART1_TXD);  
    13.         //  /* UART1 RXD */  
    14.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_SD3_DAT6__UART1_RXD);  
    15. #endif  
    16. #elif defined CONFIG_MX6DL  
    17.         /* UART1 TXD */  
    18.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6DL_PAD_CSI0_DAT10__UART1_TXD);  
    19.   
    20.         /* UART1 RXD */  
    21.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6DL_PAD_CSI0_DAT11__UART1_RXD);  
    22. #endif  
    23. }  

    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:

    1. iomux_v3_cfg_t usdhc3_pads[] = {  
    2.         MX6Q_PAD_SD3_CLK__USDHC3_CLK,  
    3.         MX6Q_PAD_SD3_CMD__USDHC3_CMD,  
    4.         MX6Q_PAD_SD3_DAT0__USDHC3_DAT0,  
    5.         MX6Q_PAD_SD3_DAT1__USDHC3_DAT1,  
    6.         MX6Q_PAD_SD3_DAT2__USDHC3_DAT2,  
    7.         MX6Q_PAD_SD3_DAT3__USDHC3_DAT3,  
    8.         // MX6Q_PAD_SD3_DAT4__USDHC3_DAT4,  
    9.         // MX6Q_PAD_SD3_DAT5__USDHC3_DAT5,  
    10.         // MX6Q_PAD_SD3_DAT6__USDHC3_DAT6,  
    11.         // MX6Q_PAD_SD3_DAT7__USDHC3_DAT7,  
    12. };  

    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:

    1. sudo dd if=u-boot.bin of=/dev/sdb bs=512 seek=2 skip=2  
    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:

    1. U-Boot 2009.08-dirty ( 3��月 22 2015 - 00:53:32)  
    2.   
    3. CPU: Freescale i.MX6 family TO1.2 at 792 MHz  
    4. Thermal sensor with ratio = 174  
    5. Temperature:   23 C, calibration data 0x54e4bb69  
    6. mx6q pll1: 792MHz  
    7. mx6q pll2: 528MHz  
    8. mx6q pll3: 480MHz  
    9. mx6q pll8: 50MHz  
    10. ipg clock     : 66000000Hz  
    11. ipg per clock : 66000000Hz  
    12. uart clock    : 80000000Hz  
    13. cspi clock    : 60000000Hz  
    14. ahb clock     : 132000000Hz  
    15. axi clock   : 264000000Hz  
    16. emi_slow clock: 132000000Hz  
    17. ddr clock     : 528000000Hz  
    18. usdhc1 clock  : 198000000Hz  
    19. usdhc2 clock  : 198000000Hz  
    20. usdhc3 clock  : 198000000Hz  
    21. usdhc4 clock  : 198000000Hz  
    22. nfc clock     : 24000000Hz  
    23. Board: i.MX6Q-SABRESD: unknown-board Board: 0x63012 [POR ]  
    24. Boot Device: SD  
    25. I2C:   ready  
    26. DRAM:   1 GB  
    27. MMC:   FSL_USDHC: 0,FSL_USDHC: 1,FSL_USDHC: 2,FSL_USDHC: 3  
    28. *** Warning - bad CRC or MMC, using default environment  
    29.   
    30. In:    serial  
    31. Out:   serial  
    32. Err:   serial  
    33. Net:   got MAC address from IIM: 00:00:00:00:00:00  
    34. FEC0 [PRIME]  
    35. Hit any key to stop autoboot:  0   
    36. 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:

    1. .section ".text.flasheader", "x"  
    2.     b   _start  
    3.     .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:

    1. 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:

    1. void leds_pika()  
    2. {  
    3.         struct gpio_control *gpio = (struct gpio_control *)(0x020a4000);  
    4.         gpio->gdir |= (1 << 21) | (1 << 22) | (1 << 23);  
    5.         gpio->imr &= ~((1 << 21) | (1 << 22) | (1 << 23));  
    6.   
    7.         unsigned long *mux21 = (unsigned long *)0x020E00A4;  
    8.         unsigned long *mux22 = (unsigned long *)0x020E00A8;  
    9.         unsigned long *mux23 = (unsigned long *)0x020E00Ac;  
    10.   
    11.         *mux21 = 0x5;  
    12.         *mux22 = 0x5;  
    13.         *mux23 = 0x5;  
    14.   
    15.   
    16.         volatile int i = 0, j = 0, k = 0;  
    17.         for (i = 0; i != 20; ++ i) {  
    18.                 for (j = 0; j != 0xFFFF; ++j) {  
    19.                         gpio->dr &= ~((1<<21)|(1<<22)|(1<<23));  
    20.                 }  
    21.                 for (j = 0; j != 0xFFFF; ++j) {  
    22.                         gpio->dr |= (1<<21)|(1<<22)|(1<<23);  
    23.                 }  
    24.         }  
    25. }  

    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。

    http://blog.csdn.net/girlkoo/article/details/44536447

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/subo_peng/p/4769884.html
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