24.06.2014 Настройка и ресурсы Xilinx ZYNQ ZC702

Материал из SRNS
Перейти к: навигация, поиск

ZYNQ ZC702.jpg


Содержание

Boot Modes

sw16 modes


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:

tar xvJf 2014.2-release.tar.xz

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:

SD boot mode

На компе запускаем скрипт:

#!/usr/bin/kermit
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:

mount /dev/mmcblk0p1 /mnt

Далее вводим команду:

cat /proc/mtd

Видим следующее:

ZYNQ mtd.png

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 boot.bin /dev/mtd0
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:

dd if=uramdisk.image.gz bs=64 skip=1 of=ramdisk.image.gz

Теперь разархивируем полученный архив в папку:

mkdir ./tmp_mnt/
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:

sh -c 'cd ./tmp_mnt/ && sudo find . | sudo cpio -H newc -o' | gzip -9 > new_initramfs.cpio.gz

Теперь необходимо образ "завернуть" в u-boot:

mkimage -A arm -T ramdisk -C gzip -d new_initramfs.cpio.gz uramdisk.image.gz

Образ готов для загрузки как с SD, так и с QSPI Flash.

  • Модификация стандартной FS

Качаем образ FS по-умолчанию: RamDisk. Распаковываем его:

gunzip ramdisk.image.gz

Монтируем распакованное содержимое:

chmod u+rwx ramdisk.image
mkdir tmp_mnt/
sudo mount -o loop ramdisk.image tmp_mnt/
cd tmp_mnt/

Делаем нужные изменения. Размонтируем и запаковываем:

sudo umount tmp_mnt/
gzip ramdisk.image

Соответственно, для загрузки в железку данный образ должен быть "обернут" в U-Boot:

mkimage -A arm -T ramdisk -C gzip -d ramdisk.image.gz uramdisk.image.gz

Кроме того, можно создать изначально пустой образ и затем уже заполнять его файлами, как описано выше:

dd if=/dev/zero of=ramdisk.image bs=1024 count=8192
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:

./petalinux-v2014.2-final-installer.run <путь установки>

После установки запускаем скрипт:

source <путь, куда устанавливали>/settings.sh

Проверяем, сработал ли скрипт:

echo $PETALINUX

Выключаем отправку статистики на сервера Xilinx:

petalinux-util --webtalk off


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
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:

source <путь установки ISE>/14.7/ISE_DC/settings64.sh

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.

Адреса регистров описаны в техническом руководстве, B.28 (с. 1554).

#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>

#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 <stdio.h>
#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.

// Добавлена куча ашников, взятых из кода Impal´ы, наверняка нужны не все...
#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));
    }
}



Ссылка на гайды и вики


Использование связки GDB/GDBSERVER

Описано тут.

[ Хронологический вид ]Комментарии

(нет элементов)

Войдите, чтобы комментировать.

Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
SRNS Wiki
Рабочие журналы
Приватный файлсервер
QNAP Сервер
Инструменты
Печать/экспорт