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嵌入式底层驱动笔记1-uboot

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uboot操作

探寻嵌入式系统移植的世界

一、驱动：

什么叫驱动？驱动就是计算机程序访问硬件的一个接口，这个接口是由操作系统提供。因为在操作系统涉及到安全管理机制，应用层程序不能够直接访问硬件，需要通过驱动函数接口来访问硬件。

二、启动过程

mermaid
graph TD
上电 –> uboot –> 加载linux内核 –> 挂载根文件系统 –> 执行应用程序

三、uboot

1.什么是uboot

uboot其实就是一个通用的引导程序——bootloader。

boot，完成硬件的初始化，启动硬件平台
loader，初始化硬件后，加载操作系统。

支持各种硬件，例如支持ARM、MIPS、X86、AVR32架构....
支持各种操作系统，例如支持WinCE、Linux内核、安卓操作系统....

2.uboot的作用

1）第一阶段初始化，CPU的初始化，用汇编语言来编写，初始化cache、MMU、时钟、看门狗、DDR3、eMMC…
2）第二阶段初始化，板级的初始化，一般来说用C语言来编写，初始化串口、网卡、usb、lcd
3）提供了很多工具，进入uboot命令行，使用uboot的命令
4）加载操作系统

3.uboot的输出信息

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u-Boot 2014.07 (Nov 19 2017 - 09:52:45)
PLL : [0] =  800000000, [1] =  800000000, [2] =  780000000, [3] =  800000000
(0) PLL1: CPU  FCLK =  800000000, HCLK = 200000000 (G0)
(7) PLL1: CPU  FCLK =  800000000, HCLK = 200000000 (G1)
(2) PLL3: MEM  FCLK =  800000000, DCLK = 800000000, BCLK = 400000000, PCLK = 200000000
(1) PLL0: BUS  BCLK =  400000000, PCLK = 200000000
(8) PLL0: CCI4 BCLK =  400000000, PCLK = 200000000
(3) PLL0: G3D  BCLK =  400000000
(4) PLL0: CODA BCLK =  400000000, PCLK = 200000000
(5) PLL0: DISP BCLK =  400000000, PCLK = 200000000
(6) PLL0: HDMI PCLK =  133333333
I2C:   ready
DRAM:  1 GiB
Heap = 0x44000000~0x46000000
Code = 0x43c00000~0x43c83e48
GLD  = 0x43bffeb8
GLBD = 0x43bffe68
SP   = 0x43bffe68,0x43bffe48(CURR)
PC   = 0x43c066f0
TAGS = 0x40000100 
PAGE = 0x43c90000~0x43c9c000
MACH = [4330]   
VER  = 0      
BOARD= [GEC6818]    
MMC:   NXP DWMMC: 0, NXP DWMMC: 1, NXP DWMMC: 2
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial
## DCDC_MODE(0x80): DCDC1[PFM], DCDC2[PFM], DCDC3[PFM], DCDC4[PWM], DCDC5[PWM] 
## STATUS(0x00)   : 0xe4 0x10 
## IRQ(0x48)      : 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 
## CHG_TYPE       : ADP
## BAT_VOL        : 0mV 
## BAT_CAP        : 100%
DONE: Logo bmp 300 by 300 (3bpp), len=270056 
DRAW: 0x47000000 -> 0x46000000 
DONE: Logo bmp 300 by 300 (3bpp), len=270056 
DRAW: 0x47000000 -> 0x46000000 
RGB: display.0
MIPI: display.0
DSIM_ESCMODE 1 : 0xc0
DSIM_STATUS : 0x10010f
MIPI clk:  420MHz 
DSIM_ESCMODE 2 : 0x0
DSIM_STATUS : 0x10010f
## Skip BAT Animation. 
## IRQ(0x48)   : 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 
## chg_type    : ADP 
## battery_vol : 0mV 
## battery_cap : 100%
## Booting 
Card did not respond to voltage select!
Net:   GEC6818 mac init...
dwmac.c0060000
Hit any key to stop autoboot:  0 
GEC6818#

1）开发板信息

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GEC6818# bdinfo
arch_number = 0x000010EA		//uboot针对具体硬件平台的ID，若跟linux内核ID不一致，不能启动内核<br>
boot_params = 0x40000100		//uboot传递给内存启动参数的地址
DRAM bank   = 0x00000000		//内存通道0
-> start    = 0x40000000		//内存的地址地址
-> size     = 0x40000000		//内存的大小为1GB
eth0name    = dwmac.c0060000	//网卡的名字
ethaddr     = 00:e2:1c:ba:e8:60	//网卡的MAC地址信息
current eth = dwmac.c0060000	//当前所使用的网卡
ip_addr     = 192.168.114.5		//网卡的IP地址
baudrate    = 115200 bps		//串口波特率
TLB addr    = 0x7FFF0000
relocaddr   = 0x46000000		//linux内核执行的地址
reloc off   = 0x00000000
irq_sp      = 0x7DF6BF00
sp start    = 0x43BFFE68

2）查看uboot的环境变量，只要是环境变量，都可以进行自定义

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GEC6818# printenv
baudrate=115200
bootargs=lcd=at070tn92 tp=gslx680-linux root=/dev/mmcblk0p2 rw rootfstype=ext4
bootcmd=ext4load mmc 2:1 0x48000000 uImage;bootm 0x48000000
bootdelay=5
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:boot:0x8000,0x70000;flash=mmc,2:boot: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=192.168.114.1
ipaddr=192.168.114.5
netmask=255.255.255.0
qtcrc=-314709120
serverip=192.168.114.2
stderr=serial
stdin=serial
stdout=serial

关键的内容：

1）bootargs，启动参数
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bootargs=lcd=at070tn92 tp=gslx680-linux root=/dev/mmcblk0p2 rw rootfstype=ext4

lcd=at070tn92， //液晶屏的型号，7英寸的800*480的屏幕
tp=gslx680-linux， //触摸屏的型号
root=/dev/mmcblk0p2， //根文件系统在哪里，告诉内核去哪里挂载根文件系统。
mmcblk0p2
.mmcblk0，emmc //电子硬盘0
.p2，partion2，emmc //电子硬盘0的分区2

rw，该文件系统可以读，又可以写。
rootfstype=ext4，该文件系统类型为ext4。（ext2/ext3，fat32，ntfs）。

2）启动命令
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bootcmd=ext4load mmc 2:1 0x48000000 uImage;bootm 0x48000000

以ext4文件系统去emmc第一个分区加载uImage linux内核镜像，加载到内存地址0x48000000；然后在该地址0x48000000启动linux内核。

这条命令告诉uboot启动完之后，要干什么动作，通过bootcmd命令进行了解。

3）修改启动延时时间

setenv bootdelay 3
saveenv

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Saving Environment to MMC...
Writing to MMC(2)... done
4）打印已经存在的环境变量

#printenv(pri)

5）复位开发板

reset

6）修改本地IP地址

setenv ipaddr 192.168.11.6 //修改IP地址
setenv gatewayip 192.168.11.1 //修改网关
setenv netmask 255.255.255.0 //修改子网掩码
saveenv

注意：在后面的课程设计网络下载裸机程序，网络必须要配置好，因为当前的uboot不支持串口下载文件。

7）验证网络的通畅

ping 电脑IP地址

注意：开发板必须通过网线连接到电脑；电脑必须关闭防火墙；电脑不能主动ping开发板，因为uboot默认状态下是关闭了网卡。

ping成功:

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GEC6818# ping 192.168.11.3
Speed: 100, full duplex
Using dwmac.c0060000 device
host 192.168.11.3 is alive

ping失败:

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GEC6818# ping 192.168.11.3
ping failed; host 192.168.11.3 is not alive
8）修改服务器IP地址

#setenv serverip 192.168.11.3
#saveenv

9）删除对应的环境变量，例如删除sap变量

#setenv sap
#saveenv

10）通过tftp下载文件到内存

#tftp 文件名 内存地址
#tftp led.bin 0x40000000

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GEC6818# tftp 0x40000000 led.bin
Speed: 100, full duplex
Using dwmac.c0060000 device
TFTP from server 192.168.11.3; our IP address is 192.168.11.6
Filename 'led.bin'.
Load address: 0x40000000
Loading: #
         261.7 KiB/s
done
Bytes transferred = 4572 (11dc hex)
11）执行某地址存在的二进制文件

#go 内存地址

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#go 0x40000000
## Starting application at 0x40000000 ...
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