100ASK-IMX6ULL開發板移值NXP官方UBOOT

1. 開發環境

gcc: 100ask_imx6ull-sdk\ToolChain\gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf
uboot: uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga.tar.bz2
gcc可以在百問網提供的bsp包找到，uboot使用的是nxp官方的uboot，點擊下載uboot。本文參考了正點原子的imx6ull左神的uboot移值教程(非常感謝左神的教程)。

2. 在UBOOT中添加自己的開發板

2.1 添加開發板配置文件

在configs目錄下創建開發板配置文件，複製configs/mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig並重命名爲mx6ull_100ask_emmc_defconfig，並修改內容爲：

CONFIG_SYS_EXTRA_OPTIONS="IMX_CONFIG=board/freescale/mx6ull_100ask_emmc/imximage.cfg,MX6ULL_EVK_EMMC_REWORK"
CONFIG_ARM=y
CONFIG_ARCH_MX6=y
CONFIG_TARGET_MX6ULL_100ASK_EMMC=y
CONFIG_CMD_GPIO=y

PS：將MX6ULL_EVK_EMMC_REWORK修改爲MX6ULL_100ASK_EMMC_REWORK後，uboot的MMC驅動不能用了，識別不了sd卡和eMMC，不知道爲什麼。

2.2 添加開發板對應的頭文件

在目錄include/configs下添加100ask開發板對應的頭文件，複製include/configs/mx6ullevk.h，並重命名爲mx6ull_100ask_emmc.h，將：

#ifndef __MX6ULLEVK_CONFIG_H
#define __MX6ULLEVK_CONFIG_H

修改爲：

#ifndef __MX6ULL_100ASK_EMMC_CONFIG_H
#define __MX6ULL_100ASK_EMMC_CONFIG_H

2.3 添加開發板對應的板級文件夾

uboot 中每個板子都有一個對應的文件夾來存放板級文件，比如開發板上外設驅動文件等，nxp的imx系列芯片的板級文件夾都存放在board/freescale中，因爲飛思卡爾被nxp收購了，所以文件夾名字是freescale。

複製board/freescale/mx6ullevk文件夾並重命名爲mx6ull_100ask_emmc。
將board/freescale/mx6ull_100ask_emmc下的mx6ullevk.c重命爲mx6ull_100ask_emmc.c。
修改board/freescale/mx6ull_100ask_emmc下的Makefile文件，將

obj-y  := mx6ullevk.o

修改爲：

obj-y  := mx6ul_100ask_emmc.o

這樣纔會編譯mx6ull_100ask_emmc.c。
4. 修改board/freescale/mx6ull_100ask_emmc下的imximage.cfg 文件，將34行的

PLUGIN	board/freescale/mx6ullevk/plugin.bin 0x00907000

修改爲：

PLUGIN	board/freescale/mx6ull_100ask_emmc/plugin.bin 0x00907000

修改board/freescale/mx6ull_100ask_emmc目錄下的 Kconfig 文件，修改後內容如下：

if TARGET_MX6ULL_100ASK_EMMC

config SYS_BOARD
	default "mx6ull_100ask_emmc"

config SYS_VENDOR
	default "freescale"

config SYS_CONFIG_NAME
	default "mx6ull_100ask_emmc"

endif

修改board/freescale/mx6ull_100ask_emmc目錄下的 MAINTAINERS 文件，修改後內容如下：

MX6ULL_100ASK_EMMC BOARD
M:	Peng Fan <peng.fan@nxp.com>
S:	Maintained
F:	board/freescale/mx6ull_100ask_emmc/
F:	include/configs/mx6ull_100ask_emmc.h
F:	configs/mx6ull_100ask_emmc_defconfig

2.4 修改UBOOT圖形界面配置文件

修改文件修改文件arch/arm/cpu/armv7/mx6/Kconfig，在207行加入以下內容：

config TARGET_MX6ULL_100ASK_EMMC
	bool "Support mx6ull_100ask_emmc"
	select MX6ULL
	select DM
	select DM_THERMAL

在endif前加入：

source "board/freescale/mx6ull_100ask_emmc/Kconfig"

2.5 編譯下載測試新添加的開發板

編譯新添加的開發板：

make distclean
make mx6ull_100ask_emmc_defconfig
make -j4

查看串口輸出如下：

從上圖可看出uboot的LCD和網絡是不能用的，接下來需要修改LCD和網絡驅動。

3. LCD驅動修改

一般uboot的驅動都是在xxx.c和xxx.h中修改，xxx爲板子名稱，比如mx6ull_100ask_emmc.c和mx6ull_100ask_emmc.h兩個文件，修改LCD驅動時應注意一下幾點：

LCD所使用的GPIO。
LCD背光控制和RESET引腳。
LCD參數配置。

imx6ull的LCD有固定的引腳，所以只需要修改背光引腳和參數。

3.1 LCD背光和RESET引腳修改

從mx6ull_100ask_emmc.c中的第777行可以看出，nxp官方使用的也是GPIO1_IO8來控制LCD背光的，所以不用修改，而RESET引腳在100ask開發板中是接了電阻上拉的，如下圖所示：

這裏的電路應該是上電自動復位，上電後通過電容c18復位一下LCD，所以不需要設置RESET引腳，但是nxp官方使用了LCD的reset引腳，代碼如下：

771 /* Reset the LCD */
772 gpio_direction_output(IMX_GPIO_NR(5, 9) , 0);
773 udelay(500);
774 gpio_direction_output(IMX_GPIO_NR(5, 9) , 1);

直接註釋掉該代碼即可。

3.2 LCD參數配置

由於nxp官方的開發板是不支持100ask的1024x600的屏的，所以需要修改，在mx6ull_100ask_emmc.c中的第780的display_info_t結構體中定義了LCD相關參數：

struct display_info_t const displays[] = {{
	.bus = MX6UL_LCDIF1_BASE_ADDR,
	.addr = 0,
	.pixfmt = 24,
	.detect = NULL,
	.enable	= do_enable_parallel_lcd,
	.mode	= {
		.name			= "TFT43AB",
		.xres           = 480,
		.yres           = 272,
		.pixclock       = 108695,
		.left_margin    = 8,
		.right_margin   = 4,
		.upper_margin   = 2,
		.lower_margin   = 4,
		.hsync_len      = 41,
		.vsync_len      = 10,
		.sync           = 0,
		.vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
} } };
size_t display_count = ARRAY_SIZE(displays);

其中do_enable_parallel_lcd函數就是lcd的引腳初始化函數，打開LCD背光就是在此函數中完成的。
100ask開發板所使用的LCD爲1024x600，數據手冊路徑：100ask_imx6ull_2020.02.29_v2.0/06_Da
tasheet/Extend_modules/7寸LCD模塊/7.0-13SPEC(7寸1024600TN-RGB).pdf，查看數據手冊得到參數：
修改後的結構體如下：

struct display_info_t const displays[] = {{
	.bus = MX6UL_LCDIF1_BASE_ADDR,
	.addr = 0,
	.pixfmt = 24,
	.detect = NULL,
	.enable	= do_enable_parallel_lcd,
	.mode	= {
		.name			= "TFT7016",
		.xres           = 1024,
		.yres           = 600,
		.pixclock       = 19531,
		.left_margin    = 140,
		.right_margin   = 160,
		.upper_margin   = 20,
		.lower_margin   = 12,
		.hsync_len      = 20,
		.vsync_len      = 3,
		.sync           = 0,
		.vmode          = FB_VMODE_NONINTERLACED
} } };

其中pixclock是像素時鐘，計算方法爲：
$\frac {1}{(TH+TV)*60}*10^{12}$
通過上圖的參數計算出爲19531(單位應該是ps,皮秒(1ns=1000ps))，name修改爲TFT7016，表示7寸，1024x600。最後將mx6ull_100ask_emmc.h中的TFT43AB替換爲TFT7016。

3.3 編譯測試修改後的UBOOT

編譯下載並插上LCD後，uboot串口輸出：

LCD顯示NXP的logo：

如果LCD沒有顯示，查看uboot環境變量panel是否是TFT7016，不是的話修改爲TFT7016重啓測試，還是沒有顯示的話，可能是之前SD/eMMC中有環境變量，所以uboot沒有使用代碼中的環境變量，需要將eMMC/SD完全格式化之後就可以了。格式化可以在uboot中使用mmc erase命令來擦除環境變量:

/*SD卡啓動*/
mmc dev 0
mmc erase 600 10
/*eMMC啓動*/
mmc dev 1
mmc erase 600 10

重啓開發板即可。

3.4 其它修改

在mx6ull_100ask_emmc.c中找到checkboard函數，修改如下：

int checkboard(void)
{
	puts("Board: MX6ULL 100ASK EMMC\n");
	return 0;
}

4. 網絡驅動移值

IMX6ULL有兩個網絡外設，分別爲ENET1和ENET2，100ask開發板使用LAN8720A作爲PHY芯片，接在了ENET2上，LAN8720A芯片有一個地址引腳，RXER/PHYAD0，在開發板上接到了高電平，所以LAN8720A的網絡PHY地址爲1，RESET引腳接在了SNVS_TAMPER6上，由於PHY網絡芯片有規定，所有PHY芯片前16個寄存器都是一樣的功能，並且使用這16個寄存器就可以讓網絡正常工作，所以需要修改三個地方：

LAN8720A的PHY網絡地址爲1
RESET引腳
LAN8720A驅動

4.1 網絡PHY地址修改

打開mx6ull_100ask_emmc.h，找到如下代碼：

#define CONFIG_FEC_ENET_DEV		1

該代碼定義了默認使用的ENET，說明使用ENET2，0使用ENET1，緊接着是ENET配置代碼：

#if (CONFIG_FEC_ENET_DEV == 0)
#define IMX_FEC_BASE			ENET_BASE_ADDR
#define CONFIG_FEC_MXC_PHYADDR          0x2
#define CONFIG_FEC_XCV_TYPE             RMII
#elif (CONFIG_FEC_ENET_DEV == 1)
#define IMX_FEC_BASE			ENET2_BASE_ADDR
#define CONFIG_FEC_MXC_PHYADDR		0x1
#define CONFIG_FEC_XCV_TYPE		RMII
#endif
#define CONFIG_ETHPRIME			"FEC"

我們使用ENET2，所以設置地址的代碼爲：

#elif (CONFIG_FEC_ENET_DEV == 1)
#define IMX_FEC_BASE			ENET2_BASE_ADDR
#define CONFIG_FEC_MXC_PHYADDR		0x1
#define CONFIG_FEC_XCV_TYPE		RMII
#endif
#define CONFIG_ETHPRIME			"FEC"

nxp默認使用的也是ENET2，所以不用修改。
第345行定義了一個宏：

#define CONFIG_PHY_MICREL

此宏用於使能 uboot 中 Micrel 公司的 PHY驅動，NXP使用的KSZ8081 這顆 PHY 芯片就是 Micrel 公司生產的，如果要使用 LAN8720A，那麼就得將 CONFIG_PHY_MICREL 改爲 CONFIG_PHY_SMSC，也就是使能 uboot 中的 SMSC 公司中的 PHY 驅動，因爲 LAN8720A 就是 SMSC 公司生產的，將該宏修改爲：

#define CONFIG_PHY_SMSC

4.2 刪除uboot 中 74LV595 的驅動代碼，修改RESET引腳

打開mx6ull_100ask_emmc.c，找到如下代碼：

#define IOX_SDI IMX_GPIO_NR(5, 10)
#define IOX_STCP IMX_GPIO_NR(5, 7)
#define IOX_SHCP IMX_GPIO_NR(5, 11)
#define IOX_OE IMX_GPIO_NR(5, 8)

刪除並替換爲：

#define ENET2_RESET IMX_GPIO_NR(5, 6)

因爲SNVS_TAMPER6複用爲IO時是GPIO5_IO6，繼續在 mx6ull_alientek_emmc.c 中找到如下代碼：

static iomux_v3_cfg_t const iox_pads[] = {
	/* IOX_SDI */
	MX6_PAD_BOOT_MODE0__GPIO5_IO10 | MUX_PAD_CTRL(NO_PAD_CTRL),
	/* IOX_SHCP */
	MX6_PAD_BOOT_MODE1__GPIO5_IO11 | MUX_PAD_CTRL(NO_PAD_CTRL),
	/* IOX_STCP */
	MX6_PAD_SNVS_TAMPER7__GPIO5_IO07 | MUX_PAD_CTRL(NO_PAD_CTRL),
	/* IOX_nOE */
	MX6_PAD_SNVS_TAMPER8__GPIO5_IO08 | MUX_PAD_CTRL(NO_PAD_CTRL),
};

該代碼是74lv595的驅動代碼，將其刪除，同理，將iox74lv_init，iox74lv_set函數刪除，將board_init中調用74lv595的代碼刪掉:

	imx_iomux_v3_setup_multiple_pads(iox_pads, ARRAY_SIZE(iox_pads));

	iox74lv_init();

4.3 添加100ask開發板網絡復位引腳驅動

在mx6ull_100ask_emmc.c中找到如下代碼：

static iomux_v3_cfg_t const fec2_pads[] = {
	MX6_PAD_GPIO1_IO06__ENET2_MDIO | MUX_PAD_CTRL(MDIO_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_GPIO1_IO07__ENET2_MDC | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),

	MX6_PAD_ENET2_TX_DATA0__ENET2_TDATA00 | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_TX_DATA1__ENET2_TDATA01 | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_TX_CLK__ENET2_REF_CLK2 | MUX_PAD_CTRL(ENET_CLK_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_TX_EN__ENET2_TX_EN | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),

	MX6_PAD_ENET2_RX_DATA0__ENET2_RDATA00 | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_RX_DATA1__ENET2_RDATA01 | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_RX_EN__ENET2_RX_EN | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_RX_ER__ENET2_RX_ER | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
};

該數組是網絡接口引腳初始化數組，添加復位引腳後：

static iomux_v3_cfg_t const fec2_pads[] = {
	MX6_PAD_GPIO1_IO06__ENET2_MDIO | MUX_PAD_CTRL(MDIO_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_GPIO1_IO07__ENET2_MDC | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),

	MX6_PAD_ENET2_TX_DATA0__ENET2_TDATA00 | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_TX_DATA1__ENET2_TDATA01 | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_TX_CLK__ENET2_REF_CLK2 | MUX_PAD_CTRL(ENET_CLK_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_TX_EN__ENET2_TX_EN | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),

	MX6_PAD_ENET2_RX_DATA0__ENET2_RDATA00 | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_RX_DATA1__ENET2_RDATA01 | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_RX_EN__ENET2_RX_EN | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_ENET2_RX_ER__ENET2_RX_ER | MUX_PAD_CTRL(ENET_PAD_CTRL),
	MX6_PAD_SNVS_TAMPER6__GPIO5_IO06 | MUX_PAD_CTRL(NO_PAD_CTRL),
};

繼續在mx6ull_100ask_emmc.c中找到setup_iomux_fec函數：

static void setup_iomux_fec(int fec_id)
{
	if (fec_id == 0)
		imx_iomux_v3_setup_multiple_pads(fec1_pads,
						 ARRAY_SIZE(fec1_pads));
	else
		imx_iomux_v3_setup_multiple_pads(fec2_pads,
						 ARRAY_SIZE(fec2_pads));
}

該函數就是通過fec1_pads和fec2_pads數組來初始化ENET引腳，修改後如下：

static void setup_iomux_fec(int fec_id)
{
	if (fec_id == 0)
		imx_iomux_v3_setup_multiple_pads(fec1_pads,
						 ARRAY_SIZE(fec1_pads));
	else
	{
		imx_iomux_v3_setup_multiple_pads(fec2_pads,
						 ARRAY_SIZE(fec2_pads));
		gpio_direction_output(ENET2_RESET, 1); 
		gpio_set_value(ENET2_RESET, 0);  /*復位LAN8720A*/
		mdelay(20);
		gpio_set_value(ENET2_RESET, 1);
	}
}

如果不復位LAN8720A，uboot可能識別不了LAN8720A。

4.4 修改 drivers/net/phy/phy.c 文件中的函數genphy_update_link

該函數的部分代碼如下：

int genphy_update_link(struct phy_device *phydev)
{
	unsigned int mii_reg;

	/*
	 * Wait if the link is up, and autonegotiation is in progress
	 * (ie - we're capable and it's not done)
	 */
	mii_reg = phy_read(phydev, MDIO_DEVAD_NONE, MII_BMSR);

	/*
	 * If we already saw the link up, and it hasn't gone down, then
	 * we don't need to wait for autoneg again
	 */
	if (phydev->link && mii_reg & BMSR_LSTATUS)
		return 0;

修改後：

int genphy_update_link(struct phy_device *phydev)
{
	unsigned int mii_reg;

	static int lan8720_flag = 0;
	int bmcr_reg = 0;
	if (lan8720_flag == 0) {
		bmcr_reg = phy_read(phydev, MDIO_DEVAD_NONE, MII_BMCR);
		phy_write(phydev, MDIO_DEVAD_NONE, MII_BMCR, BMCR_RESET);
		while(phy_read(phydev, MDIO_DEVAD_NONE, MII_BMCR) & 0X8000) {
			udelay(100);
		}
		phy_write(phydev, MDIO_DEVAD_NONE, MII_BMCR, bmcr_reg);
		lan8720_flag = 1;
	}

	/*
	 * Wait if the link is up, and autonegotiation is in progress
	 * (ie - we're capable and it's not done)
	 */
	mii_reg = phy_read(phydev, MDIO_DEVAD_NONE, MII_BMSR);

添加的代碼用於將LAN8720A軟件復位一下。
至此uboot的網絡驅動修改完成，可以編譯下載測試了。

4.5 下載測試網絡驅動

下載後uboot輸出：

可以看到Net: FEC1，說明uboot可以識別出LAN8720A了，只是沒有設置IP地址，設置環境變量：

setenv ipaddr 192.168.101.6 //開發板 IP 地址
setenv ethaddr 00:04:9f:04:d2:35 //開發板網卡 MAC 地址
setenv gatewayip 192.168.101.1 //開發板默認網關
setenv netmask 255.255.255.0 //開發板子網掩碼
setenv serverip 192.168.101.5 //服務器地址，也就是 Ubuntu 地址
saveenv //保存環境變量

使用ping命令測試：

ping 192.168.101.5

192.168.101.5是ubuntu的ip地址，也可以是pc的ip地址，輸出如下：

說明網絡驅動修改成功。可以通過tftp來下載zImage內核試驗一下：

tftp 80800000 zImage

uboot輸出：

此時就可以通過tftp來加載內核鏡像和設備樹來啓動Linux了。如果使用nfs下載時末尾出現卡頓現象，在主機/etc/hosts文件加入192.168.101.6 /home/book/nfs_rootfs，192.168.101.6是開發板uboot的ip地址， /home/book/nfs_rootfs是主機的nfs目錄。如果u-boot NFS下載文件報錯：Loading: *** ERROR: File lookup fail，導致此錯誤得原因是：uboot中使用得NFS版本爲V2版本，而ubuntu中的NFS版本爲V3,V4及以上版本，從而導致uboot不能再NFS服務器中找到文件，解決方法。

5. 設置環境變量自動下載uboot到SD卡(無需插拔SD卡)

在調試uboot時，如果從sd卡啓動，就會頻繁的插拔讀卡器，頻繁重啓開發板，很麻煩，解決方法：uboot網絡調試完成後，可以將調試好的uboot先下載到eMMC中，如果想將uboot下載進sd卡，可以先使用eMMC中的uboot啓動開發板，然後用tftp從ubuntu中將uboot.imx下載到DRAM中，然後利用uboot的mmc write命令將DRAM中的uboot.imx寫入到SD卡，然後從SD卡啓動，這樣就不需要頻繁插拔SD卡和讀卡器了。前提是ubuntu中要安裝好tftp服務，可以設置一個環境變量：

setenv tosd 'tftp 80000000 u-boot.imx; mmc dev 0; mmc write 80000000 2 900'
saveenv

mmc write 80000000 2 900表示將DRAM中0x80000000開始的900個blk(1blk=512byte)寫入sd卡第2個blk開始的地方，因爲uboot.imx是存放在sd卡第1kbyte後的，然後使用run tosd來將uboot下載到sd卡中(使用eMMC中的uboot下載到內存中，然後使用go命令理論上可以，但是我測試的時候初始化mmc後就卡住了，不知道爲什麼，有大神可以解答一下嗎，嘿嘿，不勝感激)。
完整的測試：
編譯完uboot後，執行：

cp u-boot.imx ~/tftpboot

然後在uboot中運行:

run tosd

等待完成即可從sd卡啓動。裸機程序也可使用此方法，但是裸機直接在內存中使用go命令運行應該更方便。

100ASK-IMX6ULL開發板移值NXP官方UBOOT

100ASK-IMX6ULL開發板移值NXP官方UBOOT

1. 開發環境

2. 在UBOOT中添加自己的開發板

2.1 添加開發板配置文件

2.2 添加開發板對應的頭文件

2.3 添加開發板對應的板級文件夾

2.4 修改UBOOT圖形界面配置文件

2.5 編譯下載測試新添加的開發板

3. LCD驅動修改

3.1 LCD背光和RESET引腳修改

3.2 LCD參數配置

3.3 編譯測試修改後的UBOOT

3.4 其它修改

4. 網絡驅動移值

4.1 網絡PHY地址修改

4.2 刪除uboot 中 74LV595 的驅動代碼，修改RESET引腳

4.3 添加100ask開發板網絡復位引腳驅動

4.4 修改 drivers/net/phy/phy.c 文件中的函數genphy_update_link

4.5 下載測試網絡驅動

5. 設置環境變量自動下載uboot到SD卡(無需插拔SD卡)

100ASK-IMX6ULL開發板移值NXP官方UBOOT

linux內核鏈表list_head的原理與使用

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

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