Uboot(三)

Uboot的移植

移植 U-Boot 到新的硬件平台通常涉及以下几个步骤:

  1. 了解目标硬件平台:首先,你需要详细了解目标硬件平台的架构、处理器类型、外设配置、存储器布局等信息。这包括查阅硬件手册、芯片手册、电路图以及原始的引导代码等。

  2. 获取 U-Boot 源代码:从 U-Boot 官方源代码仓库或者其他可信源获取 U-Boot 源代码。你可以使用 Git 工具克隆 U-Boot 仓库,或者下载 U-Boot 的压缩包文件。

  3. 配置 U-Boot:根据目标硬件平台的特性,进行 U-Boot 的配置。这包括选择适合的处理器架构、设备树配置、引导选项等。你可以使用 make menuconfig 命令进行交互式配置。

  4. 实现板级支持包(Board Support Package, BSP):为目标硬件平台编写相应的板级支持包,包括启动代码、设备树文件、设备驱动程序等。这些代码需要对硬件进行初始化和配置,以确保 U-Boot 可以正确运行在目标硬件平台上。

  5. 编译 U-Boot:完成配置后,使用交叉编译工具链编译 U-Boot 源代码生成可执行文件。你可以执行 make 命令来编译 U-Boot,默认情况下会生成 u-boot.bin 可执行文件。

  6. 烧录 U-Boot:将生成的可执行文件烧录到目标硬件平台上。这通常涉及选择合适的烧录工具和方法,并将 U-Boot 烧录到启动设备(如闪存、SD 卡、NAND Flash 等)的合适位置。

  7. 验证移植效果:启动目标硬件平台并观察 U-Boot 是否能够正常启动。你可以通过串口调试信息、命令行交互界面等来验证移植的效果,并确保 U-Boot 可以正常工作。

  8. 持续优化和改进:根据实际测试结果和需求,持续优化和改进移植的 U-Boot,包括修复 bug、添加新功能、优化性能等。这需要与硬件厂商和社区保持沟通,及时更新和提交代码。

        总的来说,移植 U-Boot 到新的硬件平台是一项复杂的工作,需要充分了解目标硬件平台的特性,并进行相应的配置、开发和测试。在移植过程中,及时查阅相关文档和社区资源,积极与其他开发者和厂商进行交流和合作,可以更快地完成移植工作,并确保移植的质量和稳定性。

获取uboot

要获取 U-Boot 源代码,你可以通过以下几种方式之一:

  1. 官方网站:访问 U-Boot 的官方网站 https://www.denx.de/wiki/U-Boot/WebHome ,在下载页面找到最新的稳定版本或开发版本的源代码。

  2. Git 仓库:U-Boot 的源代码托管在 Git 仓库中,你可以使用 Git 工具克隆 U-Boot 的源代码仓库。使用以下命令可以克隆 U-Boot 的官方 Git 仓库:

    git clone https://gitlab.denx.de/u-boot/u-boot.git

    这将会在当前目录下创建一个名为 u-boot 的目录,并将 U-Boot 的源代码克隆到其中。

  3. 压缩包下载:如果你不想使用 Git 工具,也可以在 U-Boot 的官方网站上下载压缩包形式的源代码。下载后解压缩即可使用。

  4. Linux 发行版仓库:一些 Linux 发行版的软件仓库中也包含了 U-Boot 的软件包。你可以使用你的 Linux 发行版的包管理器来安装 U-Boot。

        获取到 U-Boot 的源代码后,你就可以根据自己的需要进行修改、编译和使用了。记得查看 U-Boot 的文档和 README 文件,了解如何编译和配置 U-Boot,以及如何在目标设备上烧录和启动。

头文件和配置文件

        在 U-Boot 中,头文件和配置文件是非常重要的组成部分,它们用于定义系统的硬件配置、编译选项和功能选项。以下是 U-Boot 中常见的头文件和配置文件:

  1. 头文件(Header Files)

    • include/config.h:全局配置文件,定义了编译时的全局配置选项。
    • include/configs/<board>.h:板级配置文件,针对特定的开发板或硬件平台定义配置选项。
    • include/configs/<soc>.h:SoC(System on Chip)配置文件,针对特定的 SoC 定义配置选项。
    • include/asm/arch/<arch>/hardware.h:硬件相关的头文件,定义了与硬件相关的宏和寄存器偏移量等。
    • include/asm/arch/<arch>/cpu.h:CPU 相关的头文件,定义了与 CPU 相关的宏和寄存器偏移量等。
    • include/asm/arch/<arch>/soc.h:SoC 相关的头文件,定义了与 SoC 相关的宏和寄存器偏移量等。
  2. 配置文件(Configuration Files)

    • configs/<board>_defconfig:板级默认配置文件,定义了特定开发板的默认配置选项。
    • configs/<soc>_defconfig:SoC 默认配置文件,定义了特定 SoC 的默认配置选项。
    • configs/<board>_config:板级配置文件,用于手动配置特定开发板的配置选项。
    • configs/<soc>_config:SoC 配置文件,用于手动配置特定 SoC 的配置选项。

        这些头文件和配置文件包含了 U-Boot 的编译和运行所需的各种配置选项,包括硬件参数、启动选项、驱动程序支持等。通过修改这些文件,可以定制化和适配 U-Boot 到特定的硬件平台或应用场景中。在修改这些文件之前,建议仔细阅读 U-Boot 的文档和注释,了解每个配置选项的含义和影响。

添加Kconfig信息

        在 U-Boot 中,Kconfig 信息用于管理和配置内核选项和编译选项。它使用类似于 Linux 内核的 Kconfig 系统来组织和管理配置选项。以下是在 U-Boot 中添加 Kconfig 信息的一般步骤:

  1. 创建 Kconfig 文件:首先,你需要创建一个新的 Kconfig 文件或在现有的 Kconfig 文件中添加你的配置选项。通常,Kconfig 文件位于 U-Boot 源代码的 configs 目录中。

  2. 定义配置选项:在 Kconfig 文件中,使用类似于 Linux 内核的语法来定义你的配置选项。你可以指定配置选项的类型、依赖关系、提示信息等。

  3. 配置依赖关系:根据需要,配置选项可以有依赖关系。这些依赖关系指定了配置选项是否依赖于其他选项,以及如何启用或禁用这些选项。

  4. 配置菜单:你可以将你的配置选项添加到适当的菜单中,以便用户更容易地找到和配置这些选项。菜单的结构可以根据你的需要进行组织和调整。

  5. 更新 Makefile:最后,确保更新相应的 Makefile,以便正确地包含和编译你的新配置选项。

下面是一个简单的示例,展示了如何在 U-Boot 中添加一个新的 Kconfig 选项:

config MY_FEATURE bool "Enable my feature" help Enable support for my feature.

        在这个示例中,MY_FEATURE 是新的配置选项,它是一个布尔类型的选项,用户可以选择是否启用该功能。help 部分提供了关于该选项的简要说明。

        添加完 Kconfig 信息后,用户可以使用 make menuconfig 命令在 U-Boot 的配置菜单中找到和配置新的选项。完成配置后,重新编译 U-Boot 即可生效。

添加设备树

        在 U-Boot 中,UID 配置通常用于标识特定的硬件设备或板级配置。UID 可以是唯一的硬件标识符,用于区分不同的硬件设备或板级配置。在 U-Boot 中配置 UID 主要涉及以下几个方面:

  1. 硬件标识符生成:首先,你需要确定如何生成唯一的硬件标识符(UID)。这个标识符可以是基于硬件设备的固定信息(如芯片序列号、MAC 地址等),也可以是通过其他方式生成的唯一值。

  2. UID 存储位置:确定 UID 将被存储的位置。这通常是在设备的非易失性存储器(如 EEPROM、Flash 等)中,以确保 UID 在系统启动时可以被正确读取。

  3. UID 读取和使用:在 U-Boot 的初始化过程中,需要添加代码来读取并使用存储在设备中的 UID。这可能涉及到在启动时读取设备中的特定存储位置,并将 UID 存储到 U-Boot 环境变量中,或者直接将 UID 用于其他用途。

下面是一个简单的示例,展示了如何在 U-Boot 中读取和使用设备的 UID:

#include <common.h>

#include <env.h>

#define UID_ENV_VAR "uid" void read_uid(void)

{ // 读取设备的唯一标识符并存储到环境变量中

// 例如,从 EEPROM 中读取设备的序列号

char uid[16];

// 读取 UID 的代码...

// 假设读取到的 UID 存储在 uid 字符串中

// 将 UID 存储到 U-Boot 环境变量中

if (setenv(UID_ENV_VAR, uid) != 0)

{ printf("Failed to set UID environment variable\n");

}

else { printf("UID: %s\n", uid);

}

}

int do_read_uid(cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *const argv[])

{

// 在 U-Boot 启动时执行读取 UID 的操作

read_uid();

return 0; }

U_BOOT_CMD( read_uid, // 命令名称

1, // 最小参数数目

1, // 最大参数数目

do_read_uid, // 命令处理函数

"Read and store UID",

"" );

        这个示例中,我们定义了一个名为 read_uid 的命令,它会在 U-Boot 启动时读取设备的 UID 并存储到环境变量中。在 U-Boot 启动后,你可以使用 printenv 命令查看存储的 UID。

GPIO控制

在 U-Boot 中进行 GPIO 控制通常涉及以下步骤:

  1. 了解硬件平台和 GPIO 控制器:首先,你需要了解你的目标硬件平台的 GPIO 控制器的类型、引脚分配和寄存器地址等信息。这通常可以在硬件手册或者芯片手册中找到。

  2. 配置 GPIO 控制器:在 U-Boot 中,你需要编写相应的代码来配置 GPIO 控制器,包括设置引脚的方向(输入或输出)、设置引脚的电平(高电平或低电平)等。这通常涉及对 GPIO 控制器相关寄存器的读写操作。

  3. 编写 GPIO 控制代码:根据硬件平台的 GPIO 控制器的具体特性,编写相应的 GPIO 控制代码。你可以在 U-Boot 的源代码中找到相关的 GPIO 控制函数或者驱动程序,并根据需要进行调整和扩展。

  4. 编译并烧录 U-Boot:完成 GPIO 控制代码的编写后,需要将 U-Boot 重新编译生成新的可执行文件,并将其烧录到目标设备中。

  5. 验证 GPIO 控制效果:启动目标设备后,通过 GPIO 控制代码来控制相应的 GPIO 引脚,然后观察目标设备的行为以验证 GPIO 控制的效果。你可以使用示波器、逻辑分析仪或者 LED 灯等外设来观察 GPIO 引脚的电平变化。

        在 U-Boot 中进行 GPIO 控制通常需要对底层硬件进行了解,并进行相应的底层编程操作。因此,你可能需要参考硬件手册、芯片手册以及 U-Boot 源代码中的相关文档和示例代码来进行开发。

查找引脚

在 U-Boot 中查找引脚通常涉及以下几个步骤:

  1. 确定硬件平台:首先,你需要确定你正在使用的硬件平台或开发板,因为每个硬件平台的引脚布局和命名可能都不同。

  2. 查看文档:查阅你使用的硬件平台或开发板的文档。这些文档通常会提供有关引脚定义和功能的详细信息,包括引脚的物理位置、功能描述以及与外部设备的连接方式等。

  3. 查看源代码:浏览 U-Boot 的源代码,尤其是与你的硬件平台或开发板相关的部分。在 arch/<arch>/cpu/arch/<arch>/board/ 目录下可能会有与引脚相关的文件,你可以查看这些文件来了解引脚的定义和使用情况。

  4. 使用设备树:如果你的硬件平台使用了设备树(Device Tree),你可以查看设备树源文件(.dts 文件)来了解引脚的配置和定义。设备树描述了硬件平台的各种设备和资源,包括引脚定义和功能。

  5. 询问社区:如果以上方法都无法找到你需要的信息,你可以向 U-Boot 社区或相关的开发者社区提问。社区成员可能会有更深入的了解和经验,能够帮助你找到引脚的信息。

         总的来说,查找引脚需要结合硬件平台的文档、源代码和可能的设备树信息等多方面的资源。通过仔细研究这些资源,并可能与社区进行交流,你应该能够找到你需要的引脚信息。

修改Makefile

        修改 U-Boot 的 Makefile 通常涉及对编译过程的控制和配置。下面是一些常见的 Makefile 修改操作:

  1. 添加新的源文件:如果你想要在 U-Boot 中添加新的源文件,你需要在 Makefile 中相应的位置添加这些源文件的路径,并确保它们被包含在编译过程中。

  2. 修改编译选项:你可以在 Makefile 中修改编译选项,以控制编译器的参数、优化级别、警告选项等。这可以通过修改 CFLAGSLDFLAGS 变量来实现。

  3. 修改目标名称:默认情况下,U-Boot 生成的可执行文件名称为 u-boot。如果你想要修改生成文件的名称,你可以修改 TARGET 变量。

  4. 配置交叉编译工具链:如果你使用的交叉编译工具链和默认的不同,你需要在 Makefile 中配置正确的交叉编译工具链路径和前缀。这可以通过修改 CROSS_COMPILE 变量来实现。

  5. 添加新的目标:如果你想要添加新的编译目标,例如生成二进制映像、镜像文件或者烧录文件等,你可以在 Makefile 中添加相应的目标和规则。

  6. 修改依赖关系:如果你修改了源文件的依赖关系,或者添加了新的依赖关系,你需要在 Makefile 中更新相应的依赖关系规则,以确保正确的重新编译。

  7. 设置环境变量:你可以在 Makefile 中设置一些环境变量,以控制编译过程中的行为,如设置默认目标、输出路径、编译器选项等。

  8. 添加新的配置选项:如果你想要添加新的配置选项,你可以在 Makefile 中添加相应的配置变量,并在相应的位置使用这些配置变量。

        在修改 Makefile 之前,建议仔细阅读 U-Boot 的文档和注释,以了解 Makefile 的结构和各个变量的含义。同时,建议在修改 Makefile 之前备份原始文件,以防意外发生。

uboot开机logo

        在 U-Boot 中添加开机 Logo 可以增强用户体验,使启动过程更具吸引力。通常,添加开机 Logo 的步骤如下:

  1. 准备开机 Logo 图片:首先,你需要准备一个适合显示在目标设备上的 Logo 图片。确保图片的分辨率和格式符合目标设备的显示要求,常见的格式包括 BMP、PNG 等。

  2. 将 Logo 图片转换成 C 语言数组:U-Boot 不支持直接加载图片文件,因此你需要将 Logo 图片转换成 C 语言数组,并嵌入到 U-Boot 的源代码中。你可以使用专门的工具或者脚本来实现这一步骤。

  3. 修改 U-Boot 源代码:将生成的 Logo 图片数组添加到 U-Boot 源代码中。通常,你需要编辑 U-Boot 的启动文件(如 common/image.ccommon/image-splash.c 等),并在合适的位置添加 Logo 图片数组。

  4. 配置 Makefile:如果需要,在 U-Boot 的 Makefile 中添加相应的编译选项和规则,以确保 Logo 图片会被正确地编译到 U-Boot 可执行文件中。

  5. 编译 U-Boot:完成修改后,使用交叉编译工具链重新编译 U-Boot 源代码生成新的可执行文件。

  6. 烧录 U-Boot:将新生成的 U-Boot 可执行文件烧录到目标设备中。

  7. 验证效果:启动目标设备,观察开机过程中是否显示了 Logo 图片。你可能需要调整 Logo 图片的显示位置和大小,以适应目标设备的屏幕。

        需要注意的是,添加开机 Logo 可能会增加 U-Boot 可执行文件的大小,并可能影响启动时间。因此,在添加开机 Logo 时需要权衡显示效果和系统性能。

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