摘要
本文介紹OMAP-L138_FlashAndBootUtils工具包基本框架和串口燒寫工具sfh_OMAP-L138.exe工作原理,使用方法,以及針對(duì)客戶的硬件如何修改代碼,搭建編譯環(huán)境并重新編譯,并總結(jié)了使用該工具的常見(jiàn)問(wèn)題。
簡(jiǎn)介
OMAP-L138支持多種啟動(dòng)模式,包括 SPI,NAND,NOR等。TI為用戶提供了兩套 flash燒寫工具:
?。?) 使用 TI 在 PSP 包或 OMAP-L138_FlashAndBootUtils 包中提供的 flash writer 的 CCS工程,通過(guò)仿真器連接硬件板,按照提示步驟燒寫 flash。
?。?) 使用 OMAP-L138_FlashAndBootUtils工具包中的串口燒寫工具(如 sfh_OMAP-L138.exe),通過(guò)串口連接,進(jìn)行命令行燒寫。
本文接下來(lái)將針對(duì)第二種方式進(jìn)行詳細(xì)介紹。
用戶可以從開(kāi)源網(wǎng)站上下載最新的 OMAP-L138_FlashAndBootUtils版本[1]。最新的版本為 OMAPL138_FlashAndBootUtils_2_40,本文以此版本展開(kāi)討論。
OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40工具包支持 TI公司的多種芯片平臺(tái)的 flash燒寫,包括 OMAPL138,AM1808,C6748等。工具包內(nèi)的代碼是對(duì)應(yīng) LogicPD的 OMAL138/AM1808 EVM板的。如果用于用戶自己的硬件板,可能需要修改工具包中相應(yīng)代碼并重新編譯。
該工具包中包括多種 flash工具及代碼。主要目錄如表 1所示。
表 1 OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40工具包目錄結(jié)構(gòu)
1. 串口燒寫工具 sfh_OMAP-L138.exe的工作原理
sfh_OMAP-L138是 OMAP-L138_FlashAndBootUtils包中用于實(shí)現(xiàn)串口燒寫 flash的應(yīng)用程序。與UartHost.exe[3]工具不同,UartHost.exe是 UART啟動(dòng)工具,不能燒寫 flash。
運(yùn)行 sfh_OMAP-L138.exe時(shí),通過(guò) UART啟動(dòng)方式下載并運(yùn)行 OMAPL138/GNU/sft目錄下的 AIS格式 bin文件,完成芯片的初始化操作。然后通過(guò) UART與 sfh進(jìn)行命令交換,實(shí)現(xiàn) flash的擦除和燒寫工作。
從 OMAP-L138/GNU/sft/build目錄中的 makefile文件可知,編譯 sft目錄內(nèi)各 bin文件時(shí)需要 sft.c,device.c,uart.c以及針對(duì)不同 flash對(duì)應(yīng)的 flash初始化文件。
例如 sft_OMAPL138_SPI_MEM.bin是由 sft.c,device.c,uart.c等文件與 spi.c,spi_mem.c,device_spi.c一起編譯,并通過(guò) OMAP-L138/GNU/AISUtils目錄下的 HexAIS_OMAP-L138.exe,根據(jù) sft目錄下的配置文件sft_hexais.ini內(nèi)的配置信息,將.out文件轉(zhuǎn)換成 AIS格式的.bin文件。
2. 命令格式介紹
在命令行下輸入 sfh_OMAP-L138.exe –help輸出命令格式說(shuō)明如下:
sfh_OMAP-L138 《Command》 [-targetType 《Target》] [-flashType 《FlashType》] [《Options》] [《InputFiles]各參數(shù)說(shuō)明如下表所示,targetType默認(rèn)為 OMAP-L138,F(xiàn)lashType默認(rèn)為 SPI_MEM。使用默認(rèn)選項(xiàng)時(shí)相應(yīng)參數(shù)可以不輸入。
3. sfh_OMAPL138.exe常用命令的使用
sfh_OMAPL138.exe常用命令如表 2所示。
表 2 sfh_OMAPL138.exe常用命令表
以 SPI flash啟動(dòng)為例,準(zhǔn)備如下文件:
l l sfh_OMAPL138.exe,來(lái)源于 OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40工具包。
l l ubl-spi_ais.bin,來(lái)源于 OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40工具包。
l l u-boot.bin,來(lái)源于 SDK PSP目錄下的 UBoot。
l l u-boot-ais.bin,由 UBoot編譯出的 elf格式文件 u-boot,通過(guò) AIS轉(zhuǎn)換工具生成。
首先將 OMAL138/AM1808 EVM板設(shè)置為 UART2啟動(dòng)模式,S7開(kāi)關(guān)設(shè)置如圖 1所示。 用直連串口線連接 PC與EVM板,打開(kāi) EVM板電源。在命令行模式下進(jìn)入目錄:OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40\OMAPL138\GNU。
圖 1 S7開(kāi)關(guān)設(shè)置
3.1全局擦除 flash命令
sfh_OMAPL138.exe –targetType OMAP-L138 –flashType SPI_MEM –erase
圖 2 sfh_OMAPL138.exe –erase命令運(yùn)行界面
運(yùn)行結(jié)果如圖 2所示,如果是先上電,后執(zhí)行該命令,則需要按下板子上的 reset鍵輸出 “BOOTME”給上位機(jī)的sfh。
3.2燒寫單個(gè) AIS格式的應(yīng)用程序
sfh_OMAP-L138.exe –targetType OMAP-L138 –flashType SPI_MEM -flash_noubl u-boot-ais.bin
OMAP-L138的 RBL支持 AIS格式,可以在啟動(dòng)過(guò)程中通過(guò) AIS格式文件中的配置信息初始化芯片,如 PLL,DDR等。這樣就可以直接將程序加載到片外內(nèi)存,而不受片上內(nèi)存大小限制,省略二級(jí) Boot。
編譯 UBoot時(shí),在 UBoot根目錄下會(huì)生成一個(gè) elf格式的 u-boot文件,如圖 3所示,在 AISgen.exe工具里添加 PLL,DDR等配置參數(shù),將此文件轉(zhuǎn)換成 AIS格式的 bin文件,可以直接燒寫并啟動(dòng)。
圖 3 AISgen 配置界面
該命令將 AIS格式的 UBoot文件寫到 flash的起始地址。命令執(zhí)行顯示結(jié)果如圖 4所示:重新上電,從圖 5啟動(dòng)信息可見(jiàn)沒(méi)有 UBL的運(yùn)行信息,是直接從 UBoot運(yùn)行的。
圖 4 sfh_OMAPL138.exe –flash_noubl命令運(yùn)行界面
重新上電,從圖 5啟動(dòng)信息可見(jiàn)沒(méi)有 UBL的運(yùn)行信息,是直接從 UBoot運(yùn)行的。
圖 5 從 UBoot直接運(yùn)行界面
3.3燒寫 UBL和 UBoot
sfh_OMAP-L138.exe –targetType OMAP-L138 –flashType SPI_MEM -flash ubl-spi-ais.bin u-boot.bin命令執(zhí)行結(jié)果顯示如圖 5所示。該命令將 ubl-spi-ais.bin寫到 flash的起始地址,u-boot.bin寫到 flash的0x10000的偏移地址。
圖 6 sfh_OMAPL138.exe –flash命令運(yùn)行界面
UBL和 UBoot燒寫完后,關(guān)閉 EVM板電源,按圖 6所示,將 EVM板的 S7開(kāi)關(guān)設(shè)為 SPI flash啟動(dòng)。
圖 7 S7開(kāi)關(guān)設(shè)置為 SPI Flash啟動(dòng)
打開(kāi)串口終端如 Hyper terminal,打開(kāi) EVM板電源,串口終端輸出信息如圖 7所示,表示 UBL和 UBoot成功燒寫,并成功從 SPI flash啟動(dòng)
圖 8 終端調(diào)試信息輸出
使用 sfh_OMAP-L138.exe燒寫 UBL和 UBoot時(shí),建議使用工具包自帶的 UBL。因?yàn)?UBoot的燒寫地址,要與 UBL的讀取地址一致,這樣 UBL運(yùn)行時(shí),才能正確的讀取 UBoot。工具包自帶的 UBL與燒寫工具保證了這一點(diǎn)。其它版本的 UBL需要用戶自行確認(rèn)。
4. 根據(jù)硬件改動(dòng)修改 serial flash utility
開(kāi)發(fā)者自己的硬件板與 TI的 EVM比較,會(huì)影響工具使用的不同部分可能存在于:
?。?) DDR型號(hào)
(2) FLASH型號(hào)
?。?) 時(shí)鐘頻率
?。?) UART配置
4.1 DDR參數(shù)修改
EVM板用的是 mDDR,大多數(shù)用戶用的是 DDR2,需要修改 OMAP-L138/Common/src/device.c文件中函數(shù)Uint32 DEVICE_ExternalMemInit( )的 5個(gè) DDR參數(shù)值。這個(gè)函數(shù)同樣被 UBL調(diào)用,如果不用 UBL,則要在AISgen界面里配置正確的 DDR參數(shù)。
可使用 TI提供的 DDR寄存器配置工具[5]。根據(jù) DDR手冊(cè)進(jìn)行 DDR參數(shù)的計(jì)算,
4.2 SPI flash
如果更改了 SPI flash的硬件連接,可在 OMAP-L138\Common\include\device_spi.h文件中修改配置。
#define DEVICE_SPIBOOT_PERIPHNUM (1)//選擇 SPI1
#define DEVICE_SPI_UBL_HDR_OFFSET (0*1024)//ubl在 SPI flash中的偏移地址
#define DEVICE_SPI_APP_HDR_OFFSET (64*1024)//application image在 SPI flash中的偏移地址如果更換了與 EVM板不同的 SPI flash,必要時(shí)需要修改如下兩個(gè)文件:
OMAP-L138\Common\drivers\include\Spi_mem.h
OMAP-L138\Common\drivers\src\Spi_mem.c
4.3 NAND flash
NAND flash的數(shù)據(jù)位寬配置在 OMAP-L138\Common\include\device_async_mem.h文件中定義:
#define DEVICE_ASYNC_MEM_NANDBOOT_BUSWIDTH (DEVICE_BUSWIDTH_8BIT)
如果 NAND flash更換的與 EVM上的不同,必要時(shí)需要修改如下兩個(gè)文件
OMAP-L138\Common\drivers\include\Device_nand.h
OMAP-L138\Common\drivers\src\Device_nand.c
4.4 NOR flash
NOR flash是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,除了時(shí)序參數(shù)之外,一般不需要修改,NOR flash相關(guān)代碼文件如下:
OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40\Common\drivers\src\nor.c
OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40\Common\drivers\include\nor.h
OMAP-L138\Common\src\device_async_mem.c
OMAP-L138\Common\include\device_async_mem.h
OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40\Common\drivers\src\ async_mem.c
4.5 時(shí)鐘及 PLL
如果外部輸入時(shí)鐘頻率不是 24MHz,則需要 OMAP-L138\Common\src\device.c文件中函數(shù)DEVICE_PLL0Init()和 DEVICE_PLL1Init()的參數(shù)值。
函數(shù)原型 Uint32 DEVICE_PLL0Init(Uint8 clk_src, Uint8 pllm, Uint8 prediv, Uint8 postdiv, Uint8 div1 ,Uint8 div3, Uint8 div7)中 pllm是 PLL的倍頻系數(shù),主頻計(jì)算公式為:
函數(shù) DEVICE_PLL1Init()參數(shù)含義與 PLL0的類同,為 DDR提供時(shí)鐘。
4.6 UART配置
如果系統(tǒng)主頻發(fā)生變化,相應(yīng)的模塊時(shí)鐘也改變,調(diào)試串口的分頻值需要做相應(yīng)調(diào)整,否則串口輸出會(huì)因?yàn)椴ㄌ芈什徽_而出現(xiàn)亂碼。根據(jù)不同的主頻修改 OMAP-L138\Common\src\device_uart.c中 DEVICE_UART_config的 UART時(shí)鐘分頻系數(shù) divider的值,得到合適的 UART波特率。
如果不是用 UART2做為調(diào)試串口,修改 OMAP-L138\Common\include\ device_uart.h文件中的DEVICE_UART_PERIPHNUM定義。
5. OMAP-L138_FlashAndBootUtils編譯環(huán)境搭建
在根據(jù)硬件改動(dòng),修改了代碼后,需要對(duì)工具包重新編譯,生成 UBL和 sfh_OMAP-L138.exe。如果在 Linux下使用此工具,需要在 Linux下進(jìn)行編譯(具體編譯過(guò)程參考參考文獻(xiàn) 4)。下面介紹如何在Windows環(huán)境下搭建OMAP-L138_FlashAndBootUtils的編譯環(huán)境。
編譯環(huán)境需要的幾個(gè)工具如下[6]:
?。?) cygwin
(2) .NET framework
?。?) ARM Compiler tools(CodeSourcery G++ Lite)
(4) C6x Compiler Tools
?。?) CCSV5
5.1 Cygwin安裝
從 http:/ / www. cygwin. com/下載并運(yùn)行在線安裝工具setup.exe,注意安裝路徑中不能帶有空格。具體步驟如下:
1) 選擇從互聯(lián)網(wǎng)安裝;也可以選擇先下載,再?gòu)谋镜匕惭b。
圖 9 cygwin安裝界面 1
2) 選擇安裝路徑。
圖 10 cygwin安裝界面 2
3) 可選擇直接連接或使用代理。
圖 11 cygwin安裝界面 3
4) 選擇從哪個(gè)網(wǎng)址或者服務(wù)器上進(jìn)行下載。
圖 12 cygwin安裝界面 4
5) 選擇安裝包
圖 13 cygwin安裝界面 4
一般選擇以下三項(xiàng),其他默認(rèn)即可。
? Devel--》make: The GNU version of the ‘make’ utility
? Devel--》subversion: A version control subsystem
? Editor--》vim (or similar)
安裝后要先運(yùn)行一次 cygwin 后,才會(huì)在 cygwin/home/下出現(xiàn) Administrator 目錄,進(jìn)入該目錄,修改.bashrc。
同時(shí),需要驗(yàn)證變量TMP和 TEMP是否包含/tmp。使用如下命令:
echo $TMP
echo $TEMP
如果找不到“unset TMP” and “unset TEMP”,可在cygwin\home\[user]\.bashrc 文件中添加如下命令創(chuàng)建:
export TMP=/tmp
export TEMP=/tmp
設(shè)置完后,重新打開(kāi)cygwin即可。至此,cygwin安裝完成。
5.2 NET framework
從下面網(wǎng)址下載安裝最新的.NET Framework(4.0或者更高的版本)
http:/ / www. microsoft. com/downloads/details.aspx?FamilyID=9cfb2d51-5ff4-4491-b0e5-b386f32c0992&displaylang=en
安裝默認(rèn)路徑為 C盤。然后將 C#編譯器路徑添加到 windows系統(tǒng)環(huán)境變量中。進(jìn)入目錄
C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework查看軟件的版本號(hào)并復(fù)制,如
C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v4.0.30319。然后右鍵我的電腦-》屬性-》高級(jí)-》環(huán)境變量,如圖 13所示,選擇系統(tǒng)變量中的 path 點(diǎn)擊編輯,在原有變量值后粘帖添加剛剛復(fù)制的內(nèi)容,路徑之間以’;’分隔。至此,Net Framework安裝結(jié)束。
圖 14 windows環(huán)境變量設(shè)置
5.3 C6x Compiler Tools
在 CCSV5安裝目錄下 ccsv5\tools\compiler\c6000_7.3.4即為 C6x編譯器目錄,在 CCSV3.3下的路徑為CCStudio_v3.3\C6000\cgtools\bin。如果沒(méi)有安裝 CCS,從下面網(wǎng)址下載 TI的 C6x 編譯工具并安裝,如不確認(rèn)版本則下載最新版本。
https:/ / www-a. ti. com/ downloads/ sds_support/ TICodegenerationTools/download. htm
將C6x編譯器路徑添加到windows環(huán)境變量。
5.4 ARM Compiler tools(CodeSourcery G++ Lite)
從下面網(wǎng)址下載安裝 GCC交叉編譯器。注意交叉編譯工具的安裝目錄名不能含有空格,否則編譯時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。
https://sourcery.mentor.com/sgpp/lite/arm/portal/release858
修改 OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40\Common\build.mak文件中的 ARM_TOOLS_PATH變量為交叉編譯器的安裝路徑。例如ARM_TOOLS_PATH?=C:\\CodeSourcery\\arm-2009q1-203\\
5.5 CCSV5
如果需要用 CCS編譯工程,則安裝 CCS。
6. 編譯 OMAP-L138_FlashAndBootUtils
6.1查看環(huán)境變量
打開(kāi) cygwin,輸入 export,查看環(huán)境變量是否設(shè)置成功。顯示如下,黑色加粗的目錄為之前添加的環(huán)境變量。
如未添加成功,可以使用如下命令添加:
export PATH=《arm-compiler-root》/bin:《MS-.NET-Root》:《C6000-Compiler-Root》/bin:$PATH
6.2 編譯工具包
cd OMAP-L138
如果只是編譯命令行工具(如 sfh_OMAP-L138),而不需要重新編譯 CCS 工程,則進(jìn)入 GNU目錄進(jìn)行編譯;如果只需要重新編譯 CCS工程,則進(jìn)入 CCS目錄進(jìn)行編譯;如果兩者都需要,則在 OMAP-L138這個(gè)目錄進(jìn)行編譯。編譯命令如下:
make clean
make
7. 使用serial flash utility常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法
7.1收不到“BOOTME”
在帶電情況下,復(fù)位芯片,如果還是收不到正確的“BOOTME”,檢查 BOOTMODE設(shè)置,串口終端波特率等參數(shù)設(shè)置,串口線連接方式。
7.2 停在 Waiting for SFT on the OMAP-L138…
如圖 14 所示,這種情況的原因通常有兩種:一是由于 DDR 參數(shù)配置不正確從而導(dǎo)致程序運(yùn)行異常,不能返回正確的指令給主機(jī);二是硬件原因,可能是焊接,或硬件連接上的錯(cuò)誤造成的??梢酝ㄟ^(guò)仿真器連接目標(biāo)板用 BSL庫(kù)提供的測(cè)試程序驗(yàn)證一下 DDR,和相應(yīng)的 flash。如果沒(méi)有仿真器,可以通過(guò)間接的方法,比如用 AISgen 工具包里提供的 UART 啟動(dòng)工具 UartHost.exe 來(lái)加載運(yùn)行測(cè)試程序,檢測(cè) DDR,flash 等,將測(cè)試結(jié)果通過(guò)串口回傳顯示,或者設(shè)置 GPIO的狀態(tài)來(lái)反映。
圖 15 sfh_OMAP-L138.exe命令運(yùn)行異常
7.3 燒寫中途停止
如圖 15所示,燒寫在中途停止,這種情況通常是因?yàn)?DDR工作不穩(wěn)定,原因可能是 DDR布線問(wèn)題導(dǎo)致信號(hào)完整性差,可以嘗試降低 DDR時(shí)鐘,并用示波器測(cè)量信號(hào)質(zhì)量。
DDR不穩(wěn)定也可能表現(xiàn)在能成功燒寫,但運(yùn)行不正常,通常表現(xiàn)為串口打印停在解壓或啟動(dòng)內(nèi)核階段。
圖 16 sfh_OMAP-L138.exe命令運(yùn)行異常信息
7.4 啟動(dòng)后串口沒(méi)打印
燒寫成功,啟動(dòng)后串口沒(méi)打印,檢查U-boot里的調(diào)試串口配置,默認(rèn)為UART2。
參考文獻(xiàn):
?。?) http://sourceforge.net/projects/dvflashutils/files/OMAP-L138/v2.40/
(2) AISgen工具下載地址:http://www-s.ti.com/sc/techlit/sprab41.zip
?。?) http://www.ti.com/lit/an/spraba5b/spraba5b.pdf
(4) http://processors.wiki.ti.com/index.php/Serial_Boot_and_Flash_Loading_Utility_for_OMAP-L138
(5) http://processors.wiki.ti.com/images/d/db/MDDR_DDR2_Memory_Controller_Register_Calc_Rev4.zip
?。?) http://processors.wiki.ti.com/index.php/Rebuilding_the_Flash_and_Boot_Utils_Package
評(píng)論
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