系列文章目录

移植Linux0.11到Hi3518EV200开发板之GPIO操作

前言

通过基础实验点亮LED灯，可以熟悉目标硬件平台的一些基础知识：比如内存地址空间范围，复用引脚如何配置、GPIO如何操作、如何编写裸机的Makefile等。

1. 裸机程序的执行流程

? 裸机程序skymixos.bin的功能只是简单的点亮2盏LED，是由u-boot加载执行的，就像嵌入式Linux由u-boot加载执行一样。

2. 实现分析

2.1 硬件原理图

引脚标识? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? GPIO? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 备注

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

PWM1/GPIO7_3? ? ? ? ? ? GPIO7_3? ? ? ? ? ? ? ? 拉低，点亮LED

PWM2/GPIO7_4? ? ? ? ? ? ?GPIO7_4? ? ? ? ? ? ? ?拉低，点亮LED

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

从原理图中可以看出，要点亮LED，只需要将海思上对应的GPIO输出低电平即可。对于GPIO的操作一般分为以下几步：

将对应的复用引脚配置为GPIO功能
将GPIO配置为输出，然后即可输出高低电平

2.2 代码分析

? 从上面的执行流程可以看出，可执行程序skymixos.bin是u-boot执行后加载执行的。因此，此时的硬件平台已经完成了CPU，内存相关的初始化。在执行C代码执行，我们简单的设置一下栈指针寄存器就可以跳转到C代码执行。head.S就是使用汇编代码完成最简单的初始化，就跳转到C代码执行：

head.S实现代码如下：

 .extern     main
.text
.global _start
_start:
    ldr sp, =0x84000000       /* 将栈设置在内存地址0x84000000处 */
    ldr lr, =halt_loop        /* 设置跳转返回的目标 */
    ldr pc, =main             /* 跳转到main标号处执行 */
halt_loop:
    b   halt_loop             /* 从main函数返回后将在此处死循环 */

main函数在main.c中实现，点亮LED的代码也是在main中调用led_test实现的。

#include "platform.h"
#include "osal_io.h"

/*
 * muxctrl_reg59            0x0ec           bit[0]      0: PWM1; 1: GPIO7_3
 * muxctrl_reg60            0x0f0           bit[1:0]    00: PWM2; 01: GPIO7_4;  10: SPI1_CSN1; 其他: 保留
 */
#define MUXCTRL_REG59_OFF       0x0EC
#define MUXCTRL_REG60_OFF       0x0F0


static void pinmux_init()
{
    /* 将控制LED的两个GPIO复用引脚配置为GPIO功能 */
    OSAL_WRITEL(0x1, IO_CONFIG_REG_BASE + MUXCTRL_REG59_OFF);
    OSAL_WRITEL(0x1, IO_CONFIG_REG_BASE + MUXCTRL_REG60_OFF);
}

void led_test()
{
    pinmux_init();

    OSAL_WRITEL(1 << 3 | 1 << 4, GPIO7_REG_BASE + 0x400);
    OSAL_WRITEL(0x00, GPIO7_REG_BASE + 0x3FC);      // 点亮2盏LED  
}

int main(void)
{       
    led_test();
    return 0;
}

这个裸机程序的Makefile的实现也很简单：


CROSS_COMPLIE_PREFIX=arm-himix200-linux-
CC      = ${CROSS_COMPLIE_PREFIX}gcc
LD      = ${CROSS_COMPLIE_PREFIX}ld
AR      = ${CROSS_COMPLIE_PREFIX}ar
OBJCOPY = ${CROSS_COMPLIE_PREFIX}objcopy
OBJDUMP = ${CROSS_COMPLIE_PREFIX}objdump

INCLUDEDIR  := $(shell pwd)/include
CFLAGS      := -Wall -O2
CPPFLAGS    := -nostdinc -I$(INCLUDEDIR)

export  CC LD AR OBJCOPY OBJDUMP INCLUDEDIR CFLAGS CPPFLAGS

TARGET := skymixos

objs := head.o main.o led.o

${TARGET}.bin: $(objs)
    ${LD} -T${TARGET}.lds -o ${TARGET}_elf $^
    ${OBJCOPY} -O binary -S ${TARGET}_elf $@
    ${OBJDUMP} -D -m arm ${TARGET}_elf > ${TARGET}.dis

%.o:%.c
    ${CC} $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) -c -o $@ $<

%.o:%.S
    ${CC} $(CPPFLAGS) $(CFLAGS) -c -o $@ $<

clean:
    rm -f ${TARGET}.bin ${TARGET}_elf ${TARGET}.dis *.o

在Makefile中指定了链接脚本为skymixos.lds，而在链接脚本中指定程序的链接地址以及各段的排布。

OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)
SECTIONS
{
    . = 0x82000000;
    . = ALIGN(4);
    .text :
    {
        __text_start = .;
        head.o
        __init_end = .;
        ASSERT(((__init_end - __text_start) < 0x4000), "init sections too big!");
        *(.text)
    }
    . = ALIGN(4);
    .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) }
    . = ALIGN(4);
    .data : { *(.data) }
    . = ALIGN(4);
    .got : { *(.got) }
    __u_boot_cmd_start = .;
    .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }
    __u_boot_cmd_end = .;
    . = ALIGN(4);
    __bss_start = .;
    .bss : { *(.bss) }
    _end = .;
}

参考u-boot的实现。起始的链接地址为0x82000000，测试时，使用tftp将程序skymixos.bin加载到0x82000000处执行即可。

2.3 测试

? 开发板上电后，进入u-boot的交互模式。通过tftp下载skymixos.bin到内存地址0x82000000处执

行。

SPI Nor(cs 0) ID: 0xc2 0x20 0x18

Block:64KB Chip:16MB Name:"MX25L128XX"

SPI Nor total size: 16MB

Cannot found a valid SPI Nand Device

MMC:   

EMMC/MMC/SD controller initialization.

Card did not respond to voltage select!

No EMMC/MMC/SD device found !

In:    serial

Out:   serial

Err:   serial

Hit any key to stop autoboot:  0 

hisilicon # tftp 0x82000000 skymixos.bin

Hisilicon ETH net controler

MAC:   00-00-23-34-45-66

eth0 : phy status change : LINK=DOWN : DUPLEX=FULL : SPEED=100M

eth0 : phy status change : LINK=UP : DUPLEX=FULL : SPEED=100M

TFTP from server 192.168.1.103; our IP address is 192.168.1.100

Download Filename 'skymixos.bin'.

Download to address: 0x82000000

Downloading: #################################################

done

Bytes transferred = 116 (74 hex)

hisilicon # go 0x82000000

## Starting application at 0x82000000 ...