24.06.2014 Настройка и ресурсы Xilinx ZYNQ ZC702
Содержание |
About
Как всегда для сохранения ценной информации, используем SRNS.ru. Полезная информация для ZYNQ не станет исключением.
Boot Modes
convert: no images defined `/tmp/transform_174893e86d63-1.jpg' @ error/convert.c/ConvertImageCommand/3044.
Запуск Linux с карты памяти
Готовые релизы Linux можно найти по данной ссылке. Выберем релиз 2014.2, т.к. он основа на ядре 3.14, к которому применим preempt_rt патч. Распаковываем архив:
Подготавливаем карту памяти как в этой статье. Из скачанного архива 2014.2-release.tar.xz на карту памяти копируем следующие файлы:
- boot.bin
- uImage
- devicetree.dtb
- uramdisk.image.gz
Карточку вставляем в ZYNQ, джамперы (SW16) выставляем в комбинацию 00110, что выглядит как:
На компе запускаем скрипт:
set line /dev/ttyUSB0
set FLOW none
set speed 115200
set serial 8n1
SET CARRIER-WATCH Off
connect
Включаем плату и видим загрузку Linux. Для логина используем Username & Password: root.
Прошиваем Linux в QSPI Flash
После загрузки Linux с карты памяти, примонтируем её:
Далее вводим команду:
Видим следующее:
mtd0 отведен для boot.bin
mtd1 отведен для uImage
mtd2 отведен для devicetree.dtb
mtd3 отведен для uramdisk.image.gz
Соответственно, переходим в подмантированную папку /mnt и вводим следующие команды для записи:
flashcp -v uImage /dev/mtd1
flashcp -v devicetree.dtb /dev/mtd2
flashcp -v uramdisk.image.gz /dev/mtd3
Чтобы грузиться с QSPI Flash необходимо переключить джамперы (SW16) в комбинацию 00010.
Модификация FS
- Изменения FS скачанного выше релиза.
Необходимо развернуть образ FS из "обертки" u-boot. Для этого следует пропустить первые 64 байта:
Теперь разархивируем полученный архив в папку:
gunzip -c ramdisk.image.gz | sudo sh -c 'cd ./tmp_mnt/ && cpio -i'
cd ./tmp_mnt
Далее выполняем нужные изменения и снова запечатываем в архив:
Теперь необходимо образ "завернуть" в u-boot:
Образ готов для загрузки как с SD, так и с QSPI Flash.
- Модификация стандартной FS
Качаем образ FS по-умолчанию: RamDisk. Распаковываем его:
Монтируем распакованное содержимое:
mkdir tmp_mnt/
sudo mount -o loop ramdisk.image tmp_mnt/
cd tmp_mnt/
Делаем нужные изменения. Размонтируем и запаковываем:
gzip ramdisk.image
Соответственно, для загрузки в железку данный образ должен быть "обернут" в U-Boot:
Кроме того, можно создать изначально пустой образ и затем уже заполнять его файлами, как описано выше:
mke2fs -F ramdisk.image -L "ramdisk" -b 1024 -m 0
tune2fs ramdisk.image -i 0
chmod a+rwx ramdisk.image
Установка PetaLinux SDK
Заходим тык. Качаем PetaLinux 2014.2 Installation archive for Zynq and MicroBlaze для релиза 2014.2.
Переходим в папку, куда закачали, там выполняем:
После установки запускаем скрипт:
Проверяем, сработал ли скрипт:
Выключаем отправку статистики на сервера Xilinx:
Беспарольный доступ
Настройки, аналогичны этому примеру, за исключением некоторых но. Dropbear при старте платы всегда генерирует новые ключи, потому как грузится Linux из RAM. Соответвенно, забираем их из /etc/dropbear/ себе на комп. По вышеописанной инструкции модификации FS вносим эти файлы в /etc/dropbear/ и создаем в /home/root/.ssh файл authorized_keys. В него вносим содержимое нашего открытого ключа.
Устанавливаем все права как:
Обратите внимание, что права устанавливаются именно для подмонтированной файловой системы, а не для файлов, используемых нашим компом!
chmod 700 ./home/root/.ssh
chmod 600 ./home/root/.ssh/authorized_keys
Собираем FS и грузимся со всеми нашими модификациями.
Компиляция исходников
Необходимо установить ISE, есть на сервере. Далее по окончании установки и каждый раз при открытии новой консоли необходимо устанавливать параметры среды $PATH, запуская скрипт:
После этого уже можно стандартно использовать компилятор. Для ZYNQ zc702 он называется arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc, ну или arm-xilinx-linux-gnueabi-g++.
Функции чтения и записи в регистры
Литература: Техническое справочное руководство, схема.
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <sys/mman.h>
#define FATAL do { fprintf(stderr, "Error at line %d, file %s (%d) [%s]\n", \
__LINE__, __FILE__, errno, strerror(errno)); exit(1); } while(0)
#define MAP_SIZE 4096UL
#define MAP_MASK (MAP_SIZE - 1)
#define BASE_ADDRESS 0xF8000000
#define SET_AS_GPIO 0x1200
#define SET_UNLOCK 0xDF0D
#define SLCR_UNLOCK 0x8
#define MIO_PIN_8 0x720
#define MIO_PIN_10 0x728
/*Чтение регистров по адресу*/
void register_read(unsigned long addr)
{
int fd;
void *map_base, *virt_addr;
unsigned long read_result;
if((fd = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC)) == -1) FATAL;
fflush(stdout);
/* Map one page */
map_base = mmap(0, MAP_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, BASE_ADDRESS & ~MAP_MASK);
if(map_base == (void *) -1) FATAL;
fflush(stdout);
virt_addr = map_base + ((BASE_ADDRESS + addr) & MAP_MASK);
read_result = *((unsigned long *) virt_addr);
printf("0x%08X r: 0x%X\n", addr, read_result);
fflush(stdout);
}
/*Запись в регистр по адресу*/
void register_write(unsigned long addr, unsigned long writeval)
{
int fd;
void *map_base, *virt_addr;
unsigned long read_result;
if((fd = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC)) == -1) FATAL;
// printf("/dev/mem opened.\n");
fflush(stdout);
/* Map one page */
map_base = mmap(0, MAP_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, BASE_ADDRESS & ~MAP_MASK);
if(map_base == (void *) -1) FATAL;
// printf("Memory mapped at address %p.\n", map_base);
fflush(stdout);
virt_addr = map_base + ((BASE_ADDRESS + addr) & MAP_MASK);
*((unsigned long *) virt_addr) = writeval;
read_result = *((unsigned long *) virt_addr);
printf("0x%08X w: 0x%X\n", addr, read_result);
}
int main (void)
{
/*Изначально, при загрузке, MIO_PIN_8 (на нём висит диод DS12) не сконфигурирован для GPIO, исправим это.*/
register_write(SLCR_UNLOCK, SET_UNLOCK); // Необходимый анлок регистров
register_read(MIO_PIN_8); // Считываем начальное значение регистра
register_write(MIO_PIN_8, SET_AS_GPIO); // Записываем новое значение
register_read(MIO_PIN_8); // Считываем новое значение регистра
}
Управление GPIO
Функции управления GPIO такие же как и для Impal'ы в CPU.cpp (на всякий случай копирну):
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <sys/mman.h>
#define SYSFS_GPIO_DIR "/sys/class/gpio"
/* Включение режима GPIO по номеру */
int gpio_export(unsigned int gpio)
{
FILE *fid;
fid = fopen(SYSFS_GPIO_DIR "/export", "w");
if (fid == NULL) printf("fopen: %s\n", strerror(errno));
if (fprintf(fid, "%d", gpio) <= 0)
printf("fprintf: %s\n", strerror(errno));
fclose(fid);
return 0;
}
/* Настройка направления GPIO по номеру */
int gpio_set_dir(unsigned int gpio, unsigned int out_flag)
{
FILE *fid;
char filename[40];
sprintf(filename, SYSFS_GPIO_DIR "/gpio%d/direction", gpio);
fid = fopen(filename, "w");
if (fid == NULL) printf("fopen %s: %s\n", filename, strerror(errno));
if (out_flag) {
if (fprintf(fid, "out") <= 0)
printf("fprintf: %s\n", strerror(errno));
} else {
if (fprintf(fid, "in") <= 0)
printf("fprintf: %s\n", strerror(errno));
}
fclose(fid);
return 0;
}
/* Установка значение GPIO по номеру */
int gpio_set_value(unsigned int gpio, unsigned int value)
{
FILE *fid;
char filename[40];
sprintf(filename, SYSFS_GPIO_DIR "/gpio%d/value", gpio);
fid = fopen(filename, "w");
if (fid == NULL) printf("fopen: %s\n", strerror(errno));
if (value == 1) {
if (fprintf(fid, "1") <= 0)
printf("fprintf: %s\n", strerror(errno));
} else {
if (fprintf(fid, "0") <= 0)
printf("fprintf: %s\n", strerror(errno));
}
fclose(fid);
return 0;
}
/* Чтение значения из GPIO по номеру */
int gpio_get_value(unsigned int gpio)
{
FILE *fid;
char filename[40];
int value;
sprintf(filename, SYSFS_GPIO_DIR "/gpio%d/value", gpio);
fid = fopen(filename, "r");
if (fid == NULL) printf("fopen: %s\n", strerror(errno));
if (fscanf(fid, "%1d", &value) <= 0)
printf("gpio_get_value failed: %s\n", strerror(errno));
fclose(fid);
if (value == 0)
return 0;
else
return 1;
return 0;
}
/* Настройка фронта срабатывания GPIO по номеру */
int gpio_set_edge(unsigned int gpio, char *edge)
{
FILE *fid;
char filename[40];
sprintf(filename, SYSFS_GPIO_DIR "/gpio%d/edge", gpio);
fid = fopen(filename, "w");
if (fid == NULL) printf("fopen %s: %s\n", filename, strerror(errno));
if (fprintf(fid, "%s", edge) <= 0)
printf("fprintf: %s\n", strerror(errno));
fclose(fid);
return 0;
}
/* Открывает файл, соответствующий GPIO, по номеру */
int gpio_fd_open(unsigned int gpio)
{
int fd;
char buf[MAX_BUF];
snprintf(buf, sizeof(buf), SYSFS_GPIO_DIR "/gpio%d/value", gpio);
fd = open(buf, O_RDONLY | O_NONBLOCK );
if (fd < 0) {
perror("gpio/fd_open");
}
return fd;
}
int main (void)
{
/* Программа поочередного мигания диодами DS23 и DS12*/
register_write(SLCR_UNLOCK, SET_UNLOCK);
register_read(MIO_PIN_8);
register_write(MIO_PIN_8, SET_AS_GPIO);
register_read(MIO_PIN_8);
gpio_export(10);
gpio_set_dir(10, 1);
gpio_export(8);
gpio_set_dir(8, 1);
for (;;){
gpio_set_value(10, 0);
printf("10: %d\n",gpio_get_value(10));
gpio_set_value(8, 1);
printf("8: %d\n",gpio_get_value(8));
sleep(1);
gpio_set_value(10, 1);
printf("10: %d\n",gpio_get_value(10));
gpio_set_value(8, 0);
printf("8: %d\n",gpio_get_value(8));
sleep(1);
}
}
GPIO Interrupts
Пример кода обработки прерывания по ноге GPIO 14, на ней сидит кнопка SW13.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <sys/mman.h>
#include <poll.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>
#include <time.h>
#include <sys/prctl.h>
#include <math.h>
#include <sys/types.h>
//Необходимо добавить нужные функции из предыдущих глав.
int main (void)
{
int gpio = 14;
gpio_export(gpio);
gpio_set_dir(gpio,0);
gpio_set_edge(gpio, (char*)"rising");
// Технический обработчик прерваний.
int POLL_TIMEOUT = 1000; /* 1 second */
size_t POLL_FD_MAX_BUF = 64; /* fdset read buffer */
printf("IRQ handler started\n");
struct pollfd fdset[1]; // Структура параметров функции poll()
int rc;
char *buf[POLL_FD_MAX_BUF];
// Настройка параметров функции poll()
memset((void*)fdset, 0, sizeof(fdset));
fdset[0].fd = gpio_fd_open(gpio);
fdset[0].events = POLLPRI; // Ожидаем одно событие - прерывание
prctl(PR_SET_NAME,"recv:IRQ");
for (;;) {
lseek(fdset[0].fd, 0, SEEK_SET); // Устанавливаем смещение на начало файла
rc = poll(fdset, 1, POLL_TIMEOUT); // Здесь происходит ожидание прерывания
if (rc < 0) {
printf("IRQ handler: poll() failed!\n");
return NULL;
}
if (rc == 0) { // IRQ timeout
printf("IRQ timeout!\n");
}
if (fdset[0].revents & POLLPRI) { // Прерывание действительно произошло
printf("Interrupt!\n");
if (read(fdset[0].fd, buf, POLL_FD_MAX_BUF) < 0) printf("Interrupt handler problem: %s\n", strerror(errno));
}
printf("GPIO_%d: %d\n", gpio, gpio_get_value(gpio));
}
}
[ Хронологический вид ]Комментарии
Войдите, чтобы комментировать.