【DAY38】ARM 架构嵌入式开发核心：最小系统设计、Linux 驱动与系统烧写要点总结

一、ARM总结

单片机最小系统：

1. 电源电路
2. 晶振电路
3. 复位电路

ARM裸机：大内存 + 大外存（SD卡）

(IMUX6ULL) 512M + 8G

ARM -> 处理架构 -> Cortex-A7 (有MMU) 消费电子 图像、音视频处理

单片机：小内存 + 小外存

256byte + 4k

Cortex-M3/M3 (没有MMU) 工业控制、IOT

ARM逻辑

1.启动流程

2.IMX6ULL时钟系统

3.中断系统

4.GPIO

5.Timer PWM

6.UART

7.I2C

8.SPI（时序）

9.RGBLCD

10.ADC

11.USB

12.SDIO

二、学习驱动目标

1. IMX6ULL平台移植Linux操作系统

• 任务调度（多任务）
• 协议栈（网络、USB、CAN）
• 文件系统
• 进程间通信
• 设备管理

2. 软硬件裁剪

增加需要的功能

删除冗余的功能

3.外设驱动的适配

字符设备驱动编写 #《Linux设备驱动开发详解》-宋宝华#

三、开发板烧写LINUX系统

1. 烧写工具

2. 烧写程序

• Linux系统：

1.bootloader（UBOOT） ：一段加载引导系统启动的逻辑代码，为加载执行内核做前期的准备（初始化硬件设备、加载资源）

设置栈指针寄存器

初始化DDR

初始化其余外设

2.Linux内核：纯C语言编写的软件程序

zImage(内核镜像)

内存管理

多任务管理

进程间通信

网络协议

文件系统管理

dtb（设备树文件，硬件平台资源信息）

3. rootfs文件系统

用户层与内核层交互、对文件系统管理和操作

• 所需文件：

uboot.imx

zImage

.dtb

rootfs.tar.gz

uboot.bin -> unoot.imx

vmlinux -> Image -> zImage -> uImage

• 硬件平台资源

启动方式

USB

SD卡

EMMC

NAND

SD卡：系统移植性好

1.上电启动，加载0x0位置代码（出场一段BotROM代码）

2.执行BotROM代码（IMUX6ULL的RAM中执行）

芯片校验

查看启动方式

找到uboot.imx文件

初始化DDR

将uboot.bin迁移DDR中执行

3.uboot执行代码

3. 开发方式

下载开源代码

启动方式（SD卡、EMMC、网络）：

1.uboot->SD卡

2.tftp协议从远端服务器下载zImage 和 .dtb文件到DDR

3.通过bootz命令加载Linux系统

4.nfs协议将Linux文件系统通过网络挂载到远端主机上

启动流程：

1.SD卡启动

2.开发板上电：

• • 执行0x0位置代码：
  • 查看启动方式
  • 到SD卡中找uboot.imx(uboot.bin + DCDbiaotou :时钟寄存器配置+DDR寄存器配置)
  • 将uboot.bin搬移到DDR中运行
  • 关闭看门狗、关闭dchche、初始化串口、初始化网口
    • uboot自搬移高地址
  • uboot进入人机交互
  • 倒计时等待用户输入
  • 用户没有输入则执行bootcmd
  • bootcmd：tftp下载zImage 80800000; tftp 下载.dtb 83000000
  • bootz
  • uboot->

协议

nfs协议

挂载rootfs

TFTP协议

下载zImage .dtb

内核剪裁

cd linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek/
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- imx_alientek_emmc_defconfig
makeARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-menuconfig

• //进入地图之后选择要启用的驱动，实现内核剪裁//
• y CH341 zImage (包含CH341驱动) //量产； 静态加载
• M CH341 ch341.ko(驱动模块加载Linux系统中) //调试阶段；动态加载

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- all -j16

distclean：表示清除之前的编译内容
imx_alientek_emmc_defconfig：将该配置作为内核的.config配置
menuconfig：通过图形界面配置.config
all -j16：通过16核编译代码
ARCH=arm：编译arm32位平台
CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-：设置编译工具链

制作文件系统

工具

busybox

buildroot *

yacto

驱动

1.静态编译：zImage

driver.c ->指定目录 -> Makefile(obj-y) -> make

kconfig()

2.动态编译： .ko insmod(加载)

obj-m += driver.o

make -C $(kerdir) M=$(sell pwd) modules

1.字符设备驱动

1.cat /proc/devices

设备号：主设备号 + 次设备号

主：设备类型

//cdev_alloc

cdev（结构）-> devno(设备号)

次：设备编号

->操作方法

2.块设备驱动

3.网络设备驱动