X Project 【任务1】启动过程-Boot from USB

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1. 任务说明

该任务是“X Project”第一个任务，也是所有嵌入式开发启动时遇到的第一个任务。

在ARM等嵌入式平台中，CPU上电后，会从固定地址运行Rom code（或者其它类型的介质，我们不再特意区分）。如果没有有效的启动介质，或者使用特殊手段，ROM code会执行一个称作DFU（Device Firmware Upgrade）的程序，该程序可以通过USB/UART等协议，和PC沟通，将PC上指定的Bin文件加载到RAM（通常为SRAM）中执行。

该任务将会以USB协议为例，结合U-Boot，实现这一过程，最终通过在Bin文件中点亮一盏LED灯，指示任务的完成。

2. 涉及的知识点

看似简单的一个任务，其实牵涉很多知识点，总结如下：

  • CPU Boot过程

  • Boot ROM的执行逻辑

  • Boot ROM中USB download protocol

  • 简单的USB原理

  • Linux平台下借助libusb编写简单的DFU工具

  • U-boot的基本框架（arch-->cpu-->machine-->board）

  • U-boot的启动流程，包括SPL等概念

  • U-boot的配置和移植

  • GPIO的控制（呵呵，小菜一碟）

  • 简单的编译原理，链接脚本、运行时地址等

  • 交叉编译环境的配置

  • U-Boot的编译

3. 完成任务的思路

看到上面列举的知识点，相信大家会吓一跳，不过大可放心，按部就班的做就可以了。

首先，我们把任务拆分为如下几个相对独立的部分：

  1. 将所使用的硬件平台“Boot from USB”有关的硬件信息、以固定的格式罗列出来
    移植U-Boot的时候，可以直接将这些信息对应到代码中的指定宏定义、变量等元素上，这样可以降低大家移植到新平台上的困难。
    我和Linuxer会以特定的平台为例，写出一份或者两份硬件信息的范本，大家follow即可（就像做填空题，目的也是降低移植的困难）。

  2. 以博文的形式，将U-Boot的启动过程总结出来，供大家参考
    主要目的是厘清代码中和启动过程有关的配置、宏定义等，这些信息会和上面的硬件信息一一对应，移植U-Boot的时候只需要填入即可。

  3. 结合特定的开发板，以项目文档的形式，将U-Boot的配置、编译等移植过程，总结出来
    主要目的是为其它平台的移植提供参考。

  4. 以博文的形式，介绍linux平台下libusb的功能和使用方法
    为后续DFU程序的编写做准备。

  5. 结合CPU ROM code中的USB协议，编写DFU程序
    编写完成后，使用DFU将U-Boot的bin文件下载到板子指定的RAM地址执行。

其次，就是分猪肉了（ lol lol lol ）。大家根据自身情况，可以考虑选择任务2~任务5中的任意一个，多个人可以选择同一个任务，一个人也可以选择多个（ lol ，我们可能优先为积极参与任务的同学送开发板哦！）。任务进行的过程中，大家可以随时在讨论区交流、讨论。

最后，提醒一下，大家完成任务的过程中，要不惜一切代价地借用已有的资源，只要思路对，哪怕代码是从别处抄过来的（自己一定要整理一遍），也可以达到目的。

暂时就这么多了，大家有其它想法的话，请踊跃讨论。

4. 任务总结

到目前为止（2016/06/01），该任务在bubblegum 96boards上基本完成，共有如下的文档和代码产出：

  1. X-002-HW-S900芯片boot from USB有关的硬件描述

  2. u-boot启动流程分析(1)_平台相关部分

  3. X-003-UBOOT-基于Bubblegum-96平台的u-boot移植说明

  4. u-boot代码，https://github.com/wowotechX/u-boot

  5. 交叉编译工具、Firmware下载工具等，https://github.com/wowotechX/tools

  6. 编译脚本，https://github.com/wowotechX/build

 

由于Firmware下载工具（DFU）牵涉到USB，因此暂时没有产出文档（正在考虑分析一下USB子系统）。

可以通过如下步骤在板子上验证：
1）代码下载（具体可参考“X-003-UBOOT-基于Bubblegum-96平台的u-boot移植说明”）

mkidr -p ~/work/xprj
cd ~/work/xprj
git clone https://github.com/wowotechX/build
git clone https://github.com/wowotechX/u-boot
git clone https://github.com/wowotechX/tools

2）代码编译

cd build
make env_prepare    #下载交叉编译工具，只需要执行一次即可
make libusb             #只需要执行一次
make dfu                 #只需要执行一次
make uboot

3）开机是按住ADFU按键，将bubblegum 96board进入DFU模式，并使用USB和PC连接（当前支持linux，dfu工具也可以支持windows，我没有测试），下载u-boot并执行

sudo ../tools/dfu/dfu bubblegum 0xe406b200 out/u-boot/spl/u-boot-spl.bin 1

dfu命令的具体解释，可直接执行dfu命令查看。

最后，希望感兴趣的同学，可以帮忙检查文档、代码，并在空闲时间，在自己的开发板上将该任务完成。
多谢~~

posted @ 2017-05-14 18:40  jasonactions  阅读(506)  评论(0)    收藏  举报