荔枝派nano上手笔记（一）移植Uboot

青旅半醒 2021-07-27 01:16 1851阅读 0赞

### 一、硬件参数 ###

**CPU**： 全志 F1C100s， ARM 926EJS , 最高 900MHz

**内存**：

集成32MB DDR

**存储**：

预留SOP8 SPI Flash焊盘（可定制贴片8~32MB SPI Nor Flash）;

板载 TF卡座，可TF启动。

**显示**：

通用 40P RGB LCD FPC座

可直插常见的40P 4.3/5/7寸屏幕（板载背光驱动），通过转接板可插50P 7/9寸屏

支持常见的272x480, 480x800, 1024x600等分辨率

板载电阻式触摸屏芯片，另配合底板可适配电容触摸屏

支持 720P 视频输出

支持 H.264 / MPEG 等视频流解码

**通信接口**

SDIO，可搭配配套SDIO WiFi+BT 模块

SPI x2

TWI x3

UART x3

OTG USB x1

TV out

**其它接口**

PWM x2

LRADC x1

Speakerx2 + Mic x1

**电气特性**

Micro USB 5V供电； 2.54mm 插针 3.3V~5V供电； 1.27mm 邮票孔供电

输出 3.3V ，可选择输入RTC电压

900MHz linux空载运行电流 54mA， 带屏运行电流 ~250mA

存储温度 -40~125℃，运行温度 -20~70℃

### 原理图 ###

![https://fdvad021asfd8q.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/migrate/Pin%20Map.png][https_fdvad021asfd8q.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com_migrate_Pin_20Map.png]

# 二、Uboot移植 #

### 1、安装交叉编译链 ###

[gcc-linaro-7.2.1官网下载][gcc-linaro-7.2.1]

# 此处为获取7.2.1版本，您可获取其他版本或者通过链接直接下载
    wget http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/7.2-2017.11/arm-linux-gnueabi/gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz
    
    tar -vxJf gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz
    sudo cp -r ./gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi /opt/
    
    sudo vim /etc/bash.bashrc
    
    # 在文件末尾 添加以下内容
    PATH="$PATH:/opt/gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin"
    # 添加完毕
    
    # 使路径生效
    source /etc/bash.bashrc

此时可用 **`arm-linux-gnueabi-gcc -v`**进行测试；若普通用户状态下没有成功，通过**`sudo su`** 切换到root用户再尝试；

### 2、编译Uboot ###

然后从GitHub上拉取对Nano进行了适配的Uboot，就是nano分支的v2018.01，如果clone速度过慢也可以下载zip包然后解压

sudo apt-get install git
    git clone https://github.com/Lichee-Pi/u-boot.git
    cd u-boot
    
    # 查看分支
    git branch -a
    # 切换到 Nano 分支
    git checkout nano-v2018.01

Uboot的文件结构，这个还是比较复杂的，过几天会深入的学习一下

.
    ├── api             //封装一些平台无关的操作，如字符串打印，显示，网络，内存
    ├── arch            //以平台架构区分
    │   ├──arm
    │   │   └──cpu
    │   │   │   └──arm926ejs
    │   │   │   │   └──sunxi   //cpu相关的一些操作，如定时器读取
    │   │   │   │   │   └──u-boot-spl.lds  //spl的放置方法
    │   │   └──dts
    │   │   │   └──suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts   // f1c100s芯片的一些配置
    │   │   │   └──suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb
    │   │   │   └──suniv-f1c100s.dtsi
    │   │   │   └──suniv.dtsi
    │   │   └──lib      //一些库文件
    │   │   └──mach-sunxi
    │   │   │   └──board.c          //board_init_f
    │   │   │   └──dram_sun4i.c     //ddr的操作，复位，时钟，延时，odt，etc.
    │   │   │   └──dram_helpers.c   //ddr的设置及读写测试
    ├── board
    │   ├──sunxi
    │   │   └──board.c              //sunxi_board_init 入口
    │   │   └──dram_suniv.c        //DRAM的一些默认参数
    ├── cmd             //Uboot命令行的一些命令
    ├── common          //含spl
    ├── configs         //menuconfig里的默认配置,比如各类驱动适配
    │   ├── licheepi_nano_defconfig
    │   ├── licheepi_nano_spiflash_defconfig
    ├── disk            //硬盘分区的驱动
    ├── doc
    ├── drivers         //外设驱动
    ├── dts
    ├── examples
    ├── fs              //多种文件系统
    ├── include
    │   ├──configs
    │   │   └──sunxi_common.h   //预配置的参数，如串口号等
    │   │   └──suniv.h
    ├── lib             //加密压缩等算法
    ├── net             //nfs,tftp等网络协议
    ├── post
    ├── scripts

了解u-boot大致结构后，我们就可以开始尝试编译了；

# 此处告知make采用arm-linux-gnueabi下的所有交叉编译工具，目标架构为Arm，设定各项默认配置为 nano 的spiflash支持版
    make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- licheepi_nano_spiflash_defconfig
    
    # 若不带spi-flash的板子，请换成 licheepi_nano_defconfig
    
    # 进行可视化配置
    make ARCH=arm menuconfig

然后来设置LCD，我买了800\*480的LCD，我的配置过程如下：

通过配置 **ARM architecture ‣ Enable graphical uboot console on HDMI, LCD or VGA** 为 **Y**

接着根据你自己的显示屏大小，配置同级的 **LCD panel timing details** 为：

**800\*480 规格**

x:800,y:480,depth:18,pclk_khz:33000,le:87,ri:40,up:31,lo:13,hs:1,vs:1,sync:3,vmode:0

**480\*272 规格**

x:480,y:272,depth:18,pclk_khz:10000,le:42,ri:8,up:11,lo:4,hs:1,vs:1,sync:3,vmode:0

并将 LCD panel backlight pwm pin 设为：PE6 （查自 Nano 原理图）

接下来就可以开启编译了

# 开始编译
    make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- -j8

在编译Uboot的步骤中可能会报错缺少swig、缺少python.h、缺少curses.h、缺少zlib.h

对应的执行以下指令就可以解决

sudo apt-get install swig、

sudo apt-get install python-dev   # for python2.x installs
    sudo apt-get install python3-dev  # for python3.x installs

sudo apt-get install libncurses5-dev

sudo apt-get install zlib1g-dev

### 3、下载工具sunxi-tools安装 ###

在食用前，我们仍需要一个适配 Nano 的下载工具;

git clone -b f1c100s-spiflash https://github.com/Icenowy/sunxi-tools.git
    cd sunxi-tools
    make && sudo make install

如果出现：*fel\_lib.c:26:20: fatal error: libusb.h: No such file or directory*，那需要安装libusb：

sudo apt-get install libusb-1.0-0-dev

再如果出现：*error: zlib.h: No such file or directory*，那需要安装libusb：

apt-get install zlib1g-dev

安装成功后将nano接到电脑进行以下的测试

$ sudo ./sunxi-fel ver
    AWUSBFEX soc=00001663(F1C100s) 00000001 ver=0001 44 08 scratchpad=00007e00 00000000 00000000
    
    $ sudo ./sunxi-fel -l
    USB device 001:013   Allwinner F1C100s

### 4、不插卡上电烧录 ###

此时有两种方式进行程序下载：

# 1.以 uboot file-with-spl形式进行（单次运行，测试时个人推荐）
    sunxi-fel uboot /your/path/to/u-boot-sunxi-with-spl.bin  # 请自行修改到本机地址
    
    # 2.烧进 spi-flash （开机自启）
    sunxi-fel -p spiflash-write 0 /your/path/to/u-boot-sunxi-with-spl.bin
    # note: 重新烧录或重进fel模式时，请在上电时拉低SPI flash 的 CS引脚

我选用了第一种，烧录成功后LCD显示如下的图像

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2E1Njg3MTMxOTc_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

此时使用TTL转USB的模块连接nano板的串口0，在串口助手找到对应的串口设置波特率为115200然后发送bdinfo将列出各种板子信息，如：

arch_number = 0x00000000
    boot_params = 0x80000100
    DRAM bank   = 0x00000000
    -> start    = 0x80000000
    -> size     = 0x02000000
    baudrate    = 115200 bps
    TLB addr    = 0x80FF0000
    relocaddr   = 0x80F72000
    reloc off   = 0xFF872000
    irq_sp      = 0x80E67D90
    sp start    = 0x80E67D80
    FB base     = 0x81E89000
    Early malloc usage: 118 / 400
    fdt_blob = 80e67da8

# 三、总结 #

到这里Uboot的移植就结束了，这仅仅是将Uboot成功的移植到了板子上，Uboot是广泛使用的系统引导程序，对于嵌入式来说至关重要，所以以后会进一步学习相关的知识。

[https_fdvad021asfd8q.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com_migrate_Pin_20Map.png]: https://fdvad021asfd8q.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/migrate/Pin%20Map.png
[gcc-linaro-7.2.1]: http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/7.2-2017.11/arm-linux-gnueabi/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2E1Njg3MTMxOTc_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210726/c6853fda82144683a0a2e3a22ea39df2.png