lentk

# Все что есть по этому устройству

Не рекомендую использовать нижепредставленное для каких либо целей отличных от ознакомительных.

Состав основной платы,

SoC	AT91RM9200-QU-002	ARM920T, MMU, 200 MIPS at 180 MHz, 16K Data Cache, 16K Instruction Cach, Supports SDRAM, Ethernet MAC 10/100 Base-T, USB 2.0 Full Speed Host, Multimedia Card Interface
SDRAM	MT48LC16M16A2P-75	16-Bit, 4-Meg x 4-banks, x2
FLASH	AT45DB081D-SU	8-megabit SPI DataFlash
RESET	MAX6390XS29D4+T	Low-Power Reset Circuit

Блок питания,

STEP-DOWN	MAX1920EUT	Low-Voltage, 400mA, DC-DC Converter
STEP-DOWN	MAX1951ESA	1MHz, All-Ceramic, 2A PWM DC-DC Regulator

Дисплей,

LCD	Nokia 6100	130x130 pixels, 12-bit color, PCF8833 Controller
INVERTER	LM828M5	Switched Capacitor Voltage Converter

Клавиатура,

MCU	ATmega16	Advanced RISC Architecture, 16K Flash, 1K SRAM, Up to 16 MIPS
MOSFET	IRF7314	Dual P-Channel MOSFET, Ultra Low On-Resistance

Теперь картинки. Для начала наброски схемы основной платы, хотя нет, смотрите лучше EK от Atmel, чего одно и тоже перерисовывать.

Начнем лучше с платы блока питания, итак, копипаста из даташитов,

Схема, pow1833.png
Плата, pow1833_b.png

Фото,

Дисплей, здесь схемы нет, она слишком простая, распиновка дисплея есть, инвертор включен по стандартной схеме,

Плата, noklcd_b.png

Фото,

Клавиатура, оно же дополнение к блоку питания, система зарядки и разрядки аккумуляторов, и часы реального времени,

Часть схемы, powch.png
Плата, powch_b.png

Фото,

Преобразователь UART <--> RS232, схема и плата тривиальны, использован MAX3232,

Фото,

Основная плата, в разводке есть мелкие ошибки, и как оказалось одних лишь танталовых конденсаторов мало, супервизор питания делает RESET слишком рано, видимо из-за просадок питания, позже был добавлен алюминиевый конденсатор в навес, проблема ушла,

Плата, at91_b.png

Фото,

Готовое устройство,

Можно гра^W играться в NES игры, но быстро надоедает, для остального же дисплей слишком мелкий.

Tags: [arm, at91]

2009-10-19 22:35

# Сборка LFS не читая LFS (Продолжение)

Теперь подробнее о содержимом /etc

После монтирования корневой фс, ядро ищет на ней исполняемый файл init (/sbin/init), и запускает процесс init. То, что далее будет делать init определяется файлом /etc/inittab, для busybox там может быть следующее,

tty1::sysinit:/etc/rc.d/rc.S

tty1::respawn:/sbin/getty 38400 tty1
tty2::respawn:/sbin/getty 38400 tty2
tty3::respawn:/sbin/getty 38400 tty3
tty4::respawn:/sbin/getty 38400 tty4
ttyS0::respawn:/sbin/getty -L ttyS0 115200 vt100

tty1::restart:/sbin/init
tty1::shutdown:/etc/rc.d/rc.0

Первая строка означает, что при старте один раз будет запущен /etc/rc.d/rc.S на терминале tty1. Все следующие respawn строки указывают как запускать getty для терминалов. Здесь четыре виртуальных терминала и один терминал подключен через последовательный интерфейс. Последние строки задают действия производящиеся по выключению или перезагрузке.

Заранее приведем /etc/fstab,

/dev/mmcblk0p2 / ext2 defaults,noatime 1 1
/dev/mmcblk0p1 /boot ext2 defaults,noatime 0 0
proc /proc proc defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
tmpfs /dev tmpfs defaults 0 0
tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0
tmpfs /var tmpfs defaults 0 0

mmcblk0 это SD/MMC карта, они имеют собственный механизм переаллокации блоков и распределения нагрузки, поэтому нет смысла использовать файловые системы предназначенные для флеш памяти, такие как jffs2. Журналирование не желательно, остается только ext2. Ну и чтобы зря не портить флеш, добавлен флаг noatime, запрещающий изменять время доступа файлов. /proc и /sys записаны как обычно, тут нечего сказать. /dev /tmp и /var монтируются как tmpfs. Надо заметить, что директория /dev корневой фс должна содержать хотя бы два файла, console и tty1, это необходимо для запуска /etc/rc.d/rc.S .

Cкрипт инициализации /etc/rc.d/rc.S,

#!/bin/sh

echo "Mounting /proc /sys /dev"
/bin/mount /proc
/bin/mount /sys
/bin/mount /dev

echo "Devices scan: mdev -s"
/bin/echo "/sbin/mdev" > /proc/sys/kernel/hotplug
/sbin/mdev -s

echo "Restoring real time"
/usr/bin/kpctl -d /dev/ttyS1 -tr | /usr/bin/xargs /bin/date -D %s -s

echo "Checking root filesystem"
/sbin/fsck -a /
RET=$?

if test $RET -ge 2; then
if test $RET -ge 4; then
echo "An error occurred:" $RET
/sbin/sulogin
fi
echo "System should be rebooted"
/sbin/reboot
fi

echo "Remounting root filesystem"
/bin/mount -w -o remount /
echo "Mounting /tmp /var"
/bin/mount /tmp
/bin/mount /var

echo "Running: rc.modules"
/bin/sh /etc/rc.d/rc.modules
echo "Running: rc.local"
/bin/sh /etc/rc.d/rc.local

kpctl используется для чтение реального времени с внешнего устройства. В rc.modules как можно догадаться, записана загрузка нужных модулей, а в rc.local что то особое для конкретной системы, если необходимо конечно.

Ну и выключение /etc/rc.d/rc.0,

#!/bin/sh

echo "Storing real time"
/bin/date +%s | /usr/bin/kpctl -d /dev/ttyS1 -tw

echo "Unmounting all"
/bin/umount -a -r
/sbin/swapoff -a

Тут все должно быть понятно. Ещё один важный файл, /etc/profile

MANPATH=/usr/man:/usr/local/man:/usr/share/man
PATH=/bin:/usr/bin:/usr/local/bin

if test $(id -u) -eq 0; then
PATH=/sbin:/usr/sbin:/usr/local/sbin:$PATH
fi

export MANPATH
export PATH

Здесь определяется общее окружение для всех входящих в систему пользователей. Можно делать локальные настройки для конкретных пользователей в ~/.profile .

Для создания /etc/passwd /etc/group можно использовать adduser, addgroup. Текст приводить не будем.

При использовании mdev из BusyBox понадобится ещё вот такой файл /etc/mdev.conf,

null root:root 666
zero root:root 666
random root:root 664
urandom root:root 664
console root:tty 660
tty[0-9]* root:tty 660
ttyS[0-9] root:tty 660
fb[0-9] root:video 660

Здесь описан лишь минимум, остальное добавляется по необходимости.

Tags: [arm, gnu, linux, busybox]

2009-10-19 20:38

# GNU toolchain для ARM (Продолжение)

Новая версия скрипта для сборки toolchain. target скорректирована, правильный вариант armv4tl-unknown-linux-uclibcgnueabi (Это для ARM920T). В остальном только небольшие изменения и переход на новые версии. На этот раз полученный компилятор испытывался на сборке Linux. Патч для gcc легко найти по ключевым словам.

tcmakev3.gz

Tags: [arm, gnu, toolchain]

2009-08-26 22:23

# Драйвер LCD (Продолжение)

Вторая версия все того же драйвера PCF8833, теперь работа ведется напрямую с контроллером SPI, это аппаратно зависимо (только для Atmel SPI), но позволяет получить приемлемый результат. Драйвер теперь работает стабильно, в отличии от предыдущего, который мог обрушить систему или просто перестать выводить картинку (хотя в логах все отлично, spi сообщения отправляются). Добавлены ещё некоторые мелочи, такие как возможность повторной инициализации дисплея с помощью ioctl, перенастройка глубины цвета и поворота, но это ещё не проверялось в действии.

pcf8833v2.c.gz

Tags: [lcd, linux, driver]

2009-08-26 22:15

# Загрузчик Linux для AT91

Это можно назвать первой полностью работающей версией моего загрузчика, вот что он может,

- Инициализация AT91 (пока только AT91RM9200)
- Чтение и запись AT45xxx флеш памяти, там хранится сам код загрузчика
- Чтение SD карт через MCI
- Чтение файловой системы ext2

Алгоритм работы такой,

1. Инициализация, монтирование boot раздела с SD карты
2. Чтение файла zboot.seq и выполнение команд из него, команды такие,
2.1 Изменение частоты ядра и делителя
2.2 Задание строки параметров Linux
2.3 Загрузка образа Linux из файла и запуск
2.4 Самообновление из указанного файла

Размер получился около 8кб, а это умещается во внутреннюю SRAM, нет необходимости в двухуровневой загрузке,

at91-110709.tar.gz

Tags: [linux, arm, at91, boot]

2009-07-11 01:23

# Драйвер LCD

Это драйвер PCF8833 для Linux, такой контроллер используется в некоторых телефонах Nokia, я тестировал драйвер на дисплее от Nokia 6100. Как его подключить можно почитать например здесь.

pcf8833.c.gz

Интерфейс контроллера

Контроллер имеет не слишком удобный интерфейс, SPI mode_0 и 9-бит длина слова, из-за этих 9-ти бит приходится обрабатывать все данные перед отправкой, каждый байт дополнять 9-битом и выравнивать на 16-бит, иначе было бы не эффективно и spi подсистема ядра не принимает другой формат данных. В остальном все не сложно, после подачи питания и снятия сигнала /RESET, надо отправить некоторые команды инициализации, в драйвере это делает функция pcf8833_loinit, все коды команд можно найти в datasheet. После инициализации достаточно использования трех команд, первые две устанавливает размер и положение обновляемого участка изображения, а последняя передает сами данные, формирование буфера этих команд происходит в pcf8833_prepare.

Интерфейс ядра

Со стороны ядра есть несколько структур которые надо заполнить, fb_fix_screeninfo и fb_var_screeninfo должны содержать информацию о том как хранится информация о цвете, разрешение дисплея. Драйвер работает только в одном видео-режиме, по этому содержимое структур фиксировано. Работа драйвера не считая некоторых деталей начинается с функции pcf8833_probe, это драйвер spi устройства, по этому в параметрах указатель на него. В этой функции создаётся структура фрейм-буфера - info, в ней есть указатель par на pcf8833_par, здесь можно хранить все что угодно разработчику драйвера. Ещё одна важная часть info это fbops, здесь можно переопределить некоторые функции вызываемые из вне, и составляющие интерфейс фрейм-буфера. Три из них обязательны, это функции аппаратного ускорения fb_fillrect fb_copyarea fb_imageblit, если такого ускорения нет, то их заменяют софтовыми реализациями. Обязательны они по тому, что их использует драйвер виртуальной консоли. Для TRUECOLOR необходимо инициализировать ещё и pseudo_palette, это тоже используется только драйвером консоли через функцию pcf8833_setcolreg.

Общая стратегия работы драйвера такова, после вызова любой функции изменяющей изображение, производится асинхронная отправка всего буфера в контроллер, если же отправка уже идет, то она повторяется по завершению текущей. Проблема с mmap не решена, если пользователь из userspace отобразит себе буфер и перезапишет, то он должен сделать write вызов, чтобы произошел сброс данных в контроллер (flush). Иначе изменения не будут отображены.

Сборка

Чтобы подключить новый файл к системе компиляции ядра надо поправить два файла в нужной директории, в данном случает директория drivers/video/ а файлы это Makefile и Kconfig. В первый надо добавить,

obj-$(CONFIG_FB_PCF8833) += pcf8833.o

А во второй,

config FB_PCF8833
bool "PCF8833 LCD Controller support"
depends on FB
select FB_SYS_FILLRECT
select FB_SYS_COPYAREA
select FB_SYS_IMAGEBLIT
select FB_SYS_FOPS
default n
help
Say Y if you want to use a PCF8833 LCD Controller.

Картинки

Tags: [lcd, linux, driver]

2009-06-13 18:53

# Сборка LFS не читая LFS

Не самое удачное название записи, здесь я распишу как собрал linux & busybox систему.

Для начала надо сказать что ранее собранный toolchain (тот который arm-none-eabi) не подойдёт, название целевой платформы формируется вот так,

arch-vendor-*-linux-*

Что такое arch понятно, vendor насколько я понял не оказывает влияние на результат, и чисто декоративен, далее идёт список фич которые будет поддерживать toolchain как он формируется я сказать не могу, если знаете об этом больше пишите email :)
Для ARM я выбрал такую цель arm-unknown-linux-uclibcgnueabi, в результате полученный кросс-компилятор будет правильно вписывать путь к /lib/ld-uClibc.so.0 в бинарники в отличии от старого. Сборку этого toolchain пришлось несколько изменить, симлинки теперь создавать нет необходимости, теперь надо устанавливать заголовки uClibc перед сборкой компилятора, а для самого GCC нужен softfloat патч (ну если ваш целевой CPU тоже не имеет FPU), все изменения можно увидеть в новом скрипте сборки tcmake-2.gz. Были ещё какие то ошибки при сборке GCC, они легко правятся вручную.

Сборка ядра

Это очень просто, открываем корневой Makefile, и приводим в порядок вот эти строки,

ARCH ?= arm
CROSS_COMPILE ?= arm-unknown-linux-uclibcgnueabi-

Далее конфигурируем его как обычно, включаем EABI, нужные драйверы. Как добавить поддержку свой платы я писать не буду, это не сложно, можно скопировать с других и поправить.

Загрузчик

Можно использовать U-Boot, но интереснее написать свой загрузчик. Для ARM читаем сюда Documentation/arm/Booting . Тоже не сложно, заполняем tagged list и передаем управление в zImage. Сложнее будет с поддержкой протоколов и интерфейсов, если XModem можно реализовать очень быстро, то с чтением например USB Mass Storage не сильно хочется и связываться. По этому обычно выбирают U-Boot. Но для тех кто хочет писать свой загрузчик или ещё чего то хочет ;) предлагаю вот это at91-100609.tar.gz, исходники моего загрузчика для AT91RM9200.

BusyBox

Ещё проще чем ядро, надо только отконфигурировть как нужно, включить EABI, рекомендую отключить запись логов шелла.

Корневая файловая система

Сюда копируется BusyBox со всеми симлинками, uClibc собирается так же как для toolchain, можно взять ту же сборку, в поддиректории uClibc-*/utils есть полезные утилиты, их тоже можно положить в bin. Создаем etc dev proc sys home root tmp var. Для первого запуска надо правильно заполнить etc и dev. Первое это /etc/inittab,

::sysinit:/etc/rc.d/rc.S
::askfirst:-/bin/sh

Скрипт инициализации /etc/rc.d/rc.S и запуск шелла, если надо как то иначе читайте документацию BusyBox. Для первого пуска должно хватить. Втрое, сам скрипт,

#!/bin/sh

PATH=/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin

/bin/mount -v -n /proc
/bin/mount -v -n /sys
/bin/hostname lap
/bin/mount -w -v -n -o remount /

Ну и соответственно /etc/fstab

/dev/sda2 / ext2 defaults,noatime 1 1
proc /proc proc defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0

Там ещё где нибудь надо fsck делать, но пока и так неплохо. Третье, файлы устройств,

mknod dev/tty c 5 0
mknod dev/console c 5 1
mknod dev/null c 1 3
mknod dev/sda2 b 8 2

Добравшись до шелла можно будет запустить mdev -s это полностью заполнит /dev . Пока у меня rootfs на usb-flash по этому /dev/sda2 .

Консольшоты

# ldd /bin/busybox
libm.so.0 => /lib/libm.so.0 (0x4000e000)
libc.so.0 => /lib/libc.so.0 (0x40029000)
ld-uClibc.so.0 => /lib/ld-uClibc.so.0 (0x40000000)

# uname -a
Linux lap 2.6.27.4 #81 Wed Jun 10 19:23:15 MSD 2009 armv4tl unknown

# ifconfig lo 127.0.0.1
# ping 127.0.0.1
PING 127.0.0.1 (127.0.0.1): 56 data bytes
64 bytes from 127.0.0.1: seq=0 ttl=64 time=0.671 ms
64 bytes from 127.0.0.1: seq=1 ttl=64 time=0.336 ms
64 bytes from 127.0.0.1: seq=2 ttl=64 time=0.336 ms

Tags: [arm, gnu, linux, busybox]

2009-06-10 22:28

# Очередной вариант сборки GNU toolchain для ARM.

С помощью поисковых систем можно найти много скриптов для сборки GCC под разные платформы, это один из них.

Я взял вот такие версии исходников,
binutils-2.19.tar.bz2
gcc-4.3.3.tar.bz2
linux-2.6.27.4.tar.bz2
uClibc-0.9.30.1.tar.bz2

0. До того как, что либо делать, не помешало бы определить некоторый переменные и пути,

TARGET='arm-none-eabi'
PREFIX='/usr/local/arm/'

CURRENT_DIR=$(pwd)
SOURCE_DIR=$CURRENT_DIR'/src'
BUILD_DIR=$CURRENT_DIR'/build'
SYSROOT_DIR=$CURRENT_DIR'/sysroot'

Думаю всё понятно, TARGET это название целевой платформы, PREFIX это префикс для установки кросс-компилятора. Можно ещё сделать симлинк из PREFIX в SYSROOT_DIR, и устанавливать все в SYSROOT_DIR, как и было сделано.

1. Первое что надо сделать, это собрать binutils,

../configure --prefix=$PREFIX --target=$TARGET --with-sysroot=$PREFIX --enable-interwork --enable-multilib --disable-nls
make
make DESTDIR=$SYSROOT_DIR install

И не забываем добавить в PATH нужные пути.

2. Устанавливаем заголовки ядра,

make mrproper
make ARCH=arm headers_check
make ARCH=arm INSTALL_HDR_PATH=$SYSROOT_DIR$PREFIX'/usr' headers_install
find $SYSROOT_DIR$PREFIX'/usr' -name '\.*' | xargs rm

Последняя строка может и не понадобится, просто мне не понравились эти файлы.

3. Теперь нужно собрать временную версию GCC, которая нужна для сборки libc,

../configure --prefix=$PREFIX --target=$TARGET --with-sysroot=$PREFIX --enable-interwork --enable-multilib --enable-languages=c --with-newlib --disable-shared --disable-nls --with-float=soft --with-arch=armv4t --with-tune=arm9tdmi --disable-libssp
make
make DESTDIR=$SYSROOT_DIR install

4. Полученным ранее GCC можно собрать uClibc,

ln -s $SYSROOT_DIR$PREFIX'/lib/gcc/arm-none-eabi/4.3.3/crtbegin.o' $SYSROOT_DIR$PREFIX'/lib/gcc/arm-none-eabi/4.3.3/crtbeginS.o'
ln -s $SYSROOT_DIR$PREFIX'/lib/gcc/arm-none-eabi/4.3.3/crtend.o' $SYSROOT_DIR$PREFIX'/lib/gcc/arm-none-eabi/4.3.3/crtendS.o'

Это было сделано из-за того, что возникала ошибка во время линковки, может и не понадобится.

make distclean

if [ ! -e '.config' ]; then
cp $SOURCE_DIR'/.uclibc.config' '.config'
sed -i -e 's/arm-elf-/'$TARGET'-/' '.config'
fi

Конфиг должен быть настроен соответственно.

make
make PREFIX=$SYSROOT_DIR$PREFIX install

Префикс здесь надо приклеить к пути самостоятельно.

5. Финальная версия GCC,

../configure --prefix=$PREFIX --target=$TARGET --with-sysroot=$PREFIX --enable-interwork --enable-multilib --enable-languages=c --disable-nls --with-float=soft --with-arch=armv4t --with-tune=arm9tdmi --disable-libssp
make
make DESTDIR=$SYSROOT_DIR install

Параметры with-float=soft, with-arch и with-tune сами понимаете от чего зависят, и при первой сборке тоже.

Вот сам скрипт польностью tcmake.gz. Тем что получилось можно успешно собирать busybox, с некоторыми опять же дополнительными симлинками (что то с crt0.o -> crt1.o) собирается busybox-1.13.4.

Для разных версий исходников проблемы и костыли их исправляющие могут быть очень разными, в моем случае помогло отключение libssp.

Tags: [arm, gnu, toolchain]

2009-05-30 14:44

# Первая запись в этой ленте.

HTML генерируется вот этим скриптом.
(email amaora yandex ru)

Tags: [this, lentk]

2009-05-30 00:00