目錄
0 - 前言
在前面的文章裏（https://blog.csdn.net/sements/article/details/88921275），我們已經使用 petalinux 成功的配置了一個可以在板子上運行的linux系統環境。這篇文章中我們加上HDMI向外輸出圖像信號的功能。
我的開發板是黑金的AX7010，其附帶的資料對於這方面講解的不是很清楚，我也是通過翻找其教程中提到的 “使用Debian系統”附帶的Debian根文件系統解決的在使用 startx 喚起 X 桌面環境後黑屏的問題。究其主要原因還是 需要對 X 桌面環境進行設置，要求其使用FrameBuffer進行繪製。
AX7010這個開發板上雖然有HDMI-A的母頭，但是其並沒有板載HDMI芯片，而其對外輸出HDMI信號的方式是利用PL端的IO對HDMI信號的時鐘和數據進行模擬達到的。這裏不過多的介紹關於其如何搭建PL端的方法，而重點關注如何在這樣的環境中配置 X 桌面環境利用FrameBuffer進行圖像繪製。
這裏我們需要準備的是：
- 開發宿主機：ubuntu 16.04.4 LTS
- Petalinux：petalinux 2018.3
- Petalinux配套的Linux源碼：linux-xlnx-xlnx_rebase_v4.14_2018.3
- Vivado工程生成的 .sdk 文件：linux_base.sdk （這個工程是黑金的例程）
- Digilent提供的視頻解碼驅動（encoder）和時鐘驅動（clk)： （從黑金提供的2017版源碼裏找到的，可以從digilent的github上找到https://github.com/Digilent/linux-digilent）
- linux-xlnx-xlnx_rebase_v4.14_2018.3/drivers/clk/clk-dglnt-dynclk.c
- linux-xlnx-xlnx_rebase_v4.14_2018.3/drivers/gpu/drm/xilinx/digilent_encoder.c
1 - petalinux工程的建立與配置
petalinux工程的建立、從 .sdk 導入硬件工程配置、配置rootfs放置在SD卡 以及 配置使用外部linux源碼的方法可以看這篇文章（https://blog.csdn.net/sements/article/details/88921275）
2 - 將解碼驅動配置到linux內核中
首先按照上述準備工作中的路徑將 clk-fixed-factor.c 時鐘驅動文件， digilent_encoder.c 視頻解碼驅動文件放置到Linux源碼路徑下。
- 配置 clk-fixed-factor
打開 linux-xlnx-xlnx_rebase_v4.14_2018.3/drivers/gpu/drm/xilinx/Kconfig 將 clk-dglnt-dynclk.c 的配置項放入menuconfig中
config COMMON_CLK_DGLNT_DYNCLK
tristate "Digilent axi_dynclk Driver"
depends on ARCH_ZYNQ || MICROBLAZE
help
---help---
Support for the Digilent AXI Dynamic Clock core for Xilinx
FPGAs.
打開 linux-xlnx-xlnx_rebase_v4.14_2018.3/drivers/clk/Makefile 使得 clk-dglnt-dynclk.c 在menuconfig配置好後在linux編譯時能編譯。
obj-$(CONFIG_COMMON_CLK_DGLNT_DYNCLK) += clk-dglnt-dynclk.o
- 配置 digilent_encoder
打開 linux-xlnx-xlnx_rebase_v4.14_2018.3/drivers/gpu/drm/xilinx/Kconfig，將 digilent_encoder.c 的配置項放入menuconfig中
config DRM_DIGILENT_ENCODER
tristate "Digilent VGA/HDMI DRM Encoder Driver"
depends on DRM_XILINX
help
DRM slave encoder for Video-out on Digilent boards.
打開 linux-xlnx-xlnx_rebase_v4.14_2018.3/drivers/gpu/drm/xilinx/Makefile，使得 digilent_encoder.c 在menuconfig配置好後在linux編譯時能編譯。
obj-$(CONFIG_DRM_DIGILENT_ENCODER) += digilent_encoder.o
3 - petalinux配置linux內核
運行命令，配置內核
petalinux-config -c kernel
在 Device Drivers -> Graphics support，選擇 Digilent VGA/HDMI DRM Encoder Driver 項按 y。
在 Device Drivers → Common Clock Framework 選項中選擇 Digilent axi_dynclk Driver 按 y
保存退出
注意：這裏不要修改默認的保存文件名 （ .config ）
4 - 修改設備樹
這裏我是直接用的黑金寫的設備樹。
打開petalinux工程文件夾中 project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files/system-user.dtsi，剛生成petalinux的工程文件夾中，這個dtsi文件是空的，將其修改爲以下內容。
/include/ "system-conf.dtsi"
/ {
model = "Zynq ALINX Development Board";
compatible = "alinx,zynq", "xlnx,zynq-7000";
aliases {
ethernet0 = "&gem0";
serial0 = "&uart1";
};
usb_phy0: usb_phy@0 {
compatible = "ulpi-phy";
#phy-cells = <0>;
reg = <0xe0002000 0x1000>;
view-port = <0x0170>;
drv-vbus;
};
};
&i2c0 {
clock-frequency = <100000>;
};
&usb0 {
dr_mode = "host";
usb-phy = <&usb_phy0>;
};
&sdhci0 {
u-boot,dm-pre-reloc;
};
&uart1 {
u-boot,dm-pre-reloc;
};
&flash0 {
compatible = "micron,m25p80", "w25q256", "spi-flash";
};
&gem0 {
phy-handle = <ðernet_phy>;
ethernet_phy: ethernet-phy@1 {
reg = <1>;
device_type = "ethernet-phy";
};
};
&amba_pl {
hdmi_encoder_0:hdmi_encoder {
compatible = "digilent,drm-encoder";
digilent,edid-i2c = <&i2c0>;
};
xilinx_drm {
compatible = "xlnx,drm";
xlnx,vtc = <&v_tc_0>;
xlnx,connector-type = "HDMIA";
xlnx,encoder-slave = <&hdmi_encoder_0>;
clocks = <&axi_dynclk_0>;
dglnt,edid-i2c = <&i2c0>;
planes {
xlnx,pixel-format = "rgb888";
plane0 {
dmas = <&axi_vdma_0 0>;
dma-names = "dma";
};
};
};
};
&axi_dynclk_0 {
compatible = "digilent,axi-dynclk";
#clock-cells = <0>;
clocks = <&clkc 15>;
};
&v_tc_0 {
compatible = "xlnx,v-tc-5.01.a";
};
這裏面最重要的部分是 amba_pl 下的 hdmi_encoder 和 xilinx_drm部分的設置
5 - 編譯打包
用下面命令編譯uboot、內核、根文件系統、設備樹等
petalinux-build
用下面命令打包生成 BOOT.BIN 文件
petalinux-package --boot --fsbl ./images/linux/zynq_fsbl.elf --fpga --u-boot --force
將生成的 BOOT.BIN 及 image.ub 拷貝到 SD 卡的FAT分區，根文件系統已放置到EXT分區
6 - 文件修改
- /etc/X11/xorg.conf.d 下的 99-fbdev.conf
這裏我是之前建立ubuntu文件系統的時候就已經在該文件夾下加入了一個 40-libinput.conf（建立ubuntu文件系統參考這裏https://blog.csdn.net/sements/article/details/88086468）
這裏只是爲了讓 X 界面系統啓動的時候設定利用framebuffer進行繪製，所以有兩種可選的方法。第一種在該目錄（/etc/X11/xorg.conf.d）下已有的 40-libinput.conf 配置文件中加入語句。第二種就是新建一個 .conf 文件，這裏叫它 99-fbdev.conf (前面的數字影響着 X 界面系統啓動加載這些配置文件時的順序)，然後在這個文件中加入語句。
Section "Device"
Identifier "myfb"
Driver "fbdev"
Option "fbdev" "/dev/fb0"
EndSection
- /etc/X11/xinit/xinitrc 文件
/etc/X11/xinit/xinitrc 文件是在調用語句 startx 後回加載的腳本，這裏我面進行了一些操作：
1.載入變量 "export DISPLAY=:0.0"，
2.關閉了 X 桌面系統的電源管理和屏幕保護
3.加載了我自己寫的一個有界面的小程序
4. 喚起openbox-session
#!/bin/sh
# /etc/X11/xinit/xinitrc
#
# global xinitrc file, used by all X sessions started by xinit (startx)
# invoke global X session script
#. /etc/X11/Xsession
export DISPLAY=:0.0
echo "TURN OFF DPMS"
xset s off
xset dpms 0 0 0
xset -dpms
/home/sements/developArea/RailTranser-Studio/RailTranser-Studio/RailTranser-Studio &
#xeyes&
openbox-session
- /etc/rc.local
這個文件是一種比較老舊的 Linux 開機啓動自定義命令的方法，這個文件裏面我做了一些操作
1.喚起 eth0 ，並使用 dhclient 自動獲取 ip 地址
2.使用 startx 命令喚起 X 桌面系統（其運行後就會加載 /etc/X11/xinit/xinitrc 文件腳本和 /etc/X11/xorg.conf.d 下的本機配置項）
#!/bin/bash
ifconfig eth0 up &
dhclient &
startx &
exit 0
爲了使 rc.local 開機運行腳本，不要忘了給它加上可執行權限
X - 附錄 問題
在沒有正確的配置 X 使用 Framebuffer進行繪製時，使用 startx 開啓圖形界面時可能出現以下錯誤
- Failed to launch bus: Failed to connect to session bus
- 喚醒了 X 但是黑屏
- AddScreen/ScreenInit failed for driver 0
- 等等
