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ZYNQ跑系統(tǒng)系列開發(fā):AXI-DMA的linux驅(qū)動案例

電子設(shè)計(jì) ? 來源:CSDN博主 ? 作者:long_fly ? 2021-01-02 09:11 ? 次閱讀

一、搭建硬件環(huán)境

vivado版本2017.4,芯片為7010,不過不管什么版本和芯片大致步驟是一樣的

本文工程文件:https://gitee.com/long_fly/AXIDMA_linux

硬件平臺PL的搭建同ZYNQ基礎(chǔ)系列(六) DMA基本用法,在這個(gè)工程的基礎(chǔ)上添加SD卡(根據(jù)自己的開發(fā)板硬件選擇相應(yīng)的引腳)

o4YBAF9uJIOAE8PDAAB1-qbQiXc289.png

然后直接生成bit文件,然后記得要導(dǎo)出硬件(包含bit文件)進(jìn)SDK

二、生成設(shè)備樹

1.解壓設(shè)備樹工具文件夾到一個(gè)地方
https://github.com/Xilinx/device-tree-xlnx下載

2.菜單欄 –> Xilinx –> Repositories
添加剛剛解壓的位置

pIYBAF9uJISALIXNAADC-32FTL0002.png

3.菜單欄 –> File –> New –> Board Support Package
創(chuàng)建BSP,可以發(fā)現(xiàn)多了一欄device_tree,直接點(diǎn)確定到下一步

pIYBAF9uJIaAGFnxAACepXuBb_Y518.png

4.設(shè)置環(huán)境變量

pIYBAF9uJIeAB4d2AACVvVQ4PwI263.png

內(nèi)容為:console=ttyPS0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw rootfstype=ext4 earlyprintk rootwait

5.最后可以在工程文件夾中找到生成的設(shè)備樹文件

o4YBAF9uJImAY1BMAADBqPjxGaA048.png

待用

三、生成FSBL引導(dǎo)文件
1.在SDK中新建一個(gè)APP,選擇FSBL模板工程,然后完成創(chuàng)建

pIYBAF9uJIqAPLSuAACHcwdr2xc592.png


pIYBAF9uJIyATDjWAAB0yQ8VkRU433.png

2.使能調(diào)試信息打印

o4YBAF9uJI2AUdlVAACCtvB3KyI720.png

添加#define FSBL_DEBUG_INFO后,保存文件,會生成FSBL.elf文件,文件待用

四、編譯u-boot
0.具體的相關(guān)環(huán)境(不裝會報(bào)錯(cuò))和SDK環(huán)境安裝(不裝沒法編譯,建議去官網(wǎng)下載)
參考ZYNQ跑系統(tǒng) 系列(一) 傳統(tǒng)方式移植linux,不再贅述;u-boot和kernel直接在https://github.com/Xilinx下載;還有注意以下路徑是我自己的,要根據(jù)實(shí)際修改相應(yīng)路徑

1.linux超級用戶模式,定位settings64.sh文件(在SDK安裝文件夾里)
source /opt/Xilinx/SDK/2017.1/settings64.sh

2.進(jìn)入u-boot目錄(自己解壓的路徑)
cd /home/hlf/mnt/u-boot-xlnx-master

3.打開GUI配置u-boot
make menuconfig,load預(yù)配置的文件,絕對路徑為/home/hlf/mnt/u-boot-xlnx-master/configs/zynq_ax7010_defconfig

pIYBAF9uJI-AV4E7AACJwy_ISGY398.png

,觀察了一下沒什么需要修改的,直接保存并退出
4.讀配置文件(zynq_ax7010_defconfig)
make CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- zynq_ax7010_defconfig
5.編譯
make CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi-
6.查看 u-boot 文件的不同段的內(nèi)存分配情況 (可以不看)
arm-xilinx-linux-gnueabi-objdump -h u-boot
7.修改后綴為u-boot.elf,待用

o4YBAF9uJJCAWA5vAACa9KV2dG8679.png

五、編譯kernel
1.進(jìn)入kernel目錄(自己解壓的路徑)并和之前一樣定位文件
cd /home/hlf/mnt/linux-xlnx-master
source /opt/Xilinx/SDK/2017.1/settings64.sh
2.打開GUI配置kernel
make ARCH=arm menuconfig,load預(yù)配置的文件,絕對路徑為/home/hlf/mnt/linux-xlnx-master/arch/arm/configs/xilinx_zynq_defconfig,這里不通過GUI方式更改配置,關(guān)閉
3.開啟DMA的相關(guān)功能
也可以不通過GUI的方式配置kernel,這里我們直接命令行(要在超級用戶模式下,不然沒有權(quán)限修改):
gedit /home/hlf/mnt/linux-xlnx-master/arch/arm/configs/xilinx_zynq_defconfig
打開文件,確保以下選項(xiàng)開啟(=y)

CONFIG_CMA=y
CONFIG_DMA_CMA=y
CONFIG_XILINX_DMA_ENGINES=y
CONFIG_PL330_DMA=y
CONFIG_XILINX_DMA=y
CONFIG_XILINX_AXIDMA=y
CONFIG_XILINX_AXIVDMA=y
CONFIG_DMA_SHARED_BUFFER=y

4.讀配置
make ARCH=arm xilinx_zynq_defconfig
5.編譯內(nèi)核
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- uImage LOADADDR=0x00008000
6.編譯完成后,命令行會提示生成的uImage的位置
uImage拷貝出來待用
7.生成devicetree.dtb
將設(shè)備樹文件夾拷貝到虛擬機(jī)的相應(yīng)路徑下

o4YBAF9uJJKADGNQAACrrB0rMKI819.png

在pl.dtsi中添加:
axidma_chrdev: axidma_chrdev@0 {
compatible = "xlnx,axidma-chrdev";
dmas = ;
dma-names = "tx_channel", "rx_channel";
};

o4YBAF9uJJSAcJpdAAEkCMbdlDk404.png

保存后,生成devicetree.dtb:
./scripts/dtc/dtc -I dts -O dtb -o /home/hlf/mnt/device_tree_bsp_0/devicetree.dtb /home/hlf/mnt/device_tree_bsp_0/system-top.dts

六、準(zhǔn)備運(yùn)行l(wèi)inux
1.生成BOOT.bin
之前產(chǎn)生了FSBL.elf、u-boot.elf和bit文件,直接通過SDK生成BOOT.bin
2.拷貝文件至SD卡
將之前產(chǎn)生的BOOT.bin、devicetree.dtb和uImage拷貝到SD卡
3.插上串口開機(jī)運(yùn)行

o4YBAF9uJJaATzV2AACFlsHzJVM678.png

確??梢赃\(yùn)行系統(tǒng)

七、編譯例程
0.下載例程
例程下載地址:https://github.com/bperez77/xilinx_axidma或者https://gitee.com/long_fly/AXIDMA_linux
1.拷貝例程文件夾到kernel文件夾里

pIYBAF9uJJeAKM4wAABjap-9Mu8872.png

我將文件夾命名為了extra,直接將例程文件夾的內(nèi)容放到里面,如果沒有權(quán)限的話,直接命令行chmod 777 文件夾名獲取相應(yīng)權(quán)限就可以了
2.cd到extra文件夾里
3.編譯
使用交叉編譯鏈,定位到kernel(已經(jīng)編譯好的)的路徑,編譯driver:
make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- ARCH=arm KBUILD_DIR=/home/hlf/mnt/linux-xlnx-master/ driver
使用交叉編譯鏈,編譯examples:
make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- ARCH=arm examples
編譯完成后,生成文件將出現(xiàn)在outputs文件夾里

pIYBAF9uJJiAALJlAABCCSN5GY4347.png

4.將這些文件拷貝到SD卡中,開機(jī)
5.掛載SD卡
cd ..到達(dá)系統(tǒng)目錄
mount /dev/mmcblk0p1 /mnt掛載SD卡
cd /mnt進(jìn)入SD目錄
insmod axidma.ko載入剛剛生成的模塊

o4YBAF9uJJqAAkI4AABLjWMxNxE427.png

打印信息提示通道的ID沖突
6.修改設(shè)備樹中通道的ID號

pIYBAF9uJJuAQHU4AAD8AjUdrH4385.png

然后按照之前的步驟重新生成devicetree.dtb,將新設(shè)備樹文件拷貝到SD卡中,然后開機(jī),掛載SD卡,加載模塊
這次沒有打印信息提示ID沖突

7.查看是否成功
cd /dev到達(dá)dev目錄
ls查看內(nèi)容

o4YBAF9uJJ2Ac92zAACVCVPnSKw610.png

會發(fā)現(xiàn)多了一個(gè)axidma,然后運(yùn)行dmesg,可以看到如下信息:

pIYBAF9uJJ6ALFTHAAArEpSGWbM768.png

8.運(yùn)行例程里的APP1

o4YBAF9uJJ-AW1FVAABQEwLKDJs247.png

發(fā)現(xiàn)CMA內(nèi)存不夠,導(dǎo)致接收緩存空間申請不了這么大,在設(shè)備樹文件夾中修改.dts后綴的文件,添加cma空間的申請

o4YBAF9uJKGAeyyNAACkJ3heuTo366.png

然后重新生成devicetree.dtb文件,拷貝到SD卡中,開機(jī),掛載SD卡,加載模塊,運(yùn)行APP

o4YBAF9uJKOAPpoCAABmFUh0QTo817.png

可以測試收發(fā)通道的數(shù)據(jù)速率

9.運(yùn)行例程里的APP2
在SD卡中新建兩個(gè)文本,在其中一個(gè)文本文件中寫入內(nèi)容,另一個(gè)為空

pIYBAF9uJKSAfhdBAAAsgluNW3Q186.png

運(yùn)行應(yīng)用程序,將文件1的內(nèi)容通過DMA環(huán)路寫入文件2,因?yàn)槲募×?,所以顯示的是0.00Mb

o4YBAF9uJKWAJ0PtAAAsSiw63Qc613.png

運(yùn)行結(jié)束后打開文件2,會發(fā)現(xiàn)和文件1里的內(nèi)容完全一致

編輯:hfy

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