嵌入式驱动设计实训报告.docx

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嵌入式驱动设计实训报告

2011-2012学年第2学期

实验报告书

课程名称嵌入式驱动设计

系（部）信息工程系

专业班级计算机09-4教改班

学生姓名王军

学生学号0943020120

山东科技大学（泰山科技学院）

一、Mini2440开发板的介绍

我们这次实训用的板子是Mini2440，Mini2440是一款基于ARM9的开发板，采用SamsungS3C2440芯片，并采用专业稳定的CPU内核电源芯片和复位芯片来保证系统运行时的稳定性。

在进行器件地址说明之前，有一点需要注意，nGCS0片选的空间在不同的启动模式下，映射的器件是不一样的。

在NANDFlash启动模式下，内部的4KBytesBootSram被映射到nGCS0片选的空间；在NorFlash启动模式下（非NandFlash启动模式），与nGCS0相连的外部存储器NorFlash就被映射到nGCS0片选的空间SDRAM地址空间：

0x30000000~0x34000000。

Supervivi在出厂的时候已经预装入板子的NorFlash中，设置拨动开关S2为NORFlash启动，即可进入BIOS模式，此时开发板上的绿色LED1会呈现闪烁状态，其启动界面如下图：

双击运行光盘中的“windows平台工具\usb下载驱动\FriendlyARMUSBDownloadDriverSetup_20090421.exe”安装程序，开始安装USB下载驱动。

注意：

此处安装的USB驱动仅在BIOS模式下有用。

安装完成后，打开光盘中的dnw.exe下载软件，可以看到USB连接OK，如图：

功能主菜单如下图：

二、实训流程

1.确定supervivi版本、开发平台及交叉编译器；

2.获取Linux内核源代码（采用版本为Linux-2.6.32.2）；

3.克隆建立自己的目标平台（制定交叉编译环境变量及配置内核菜单中的MINI2440）；

4.移植Nand驱动并更改分区信息；

5.移植yaffs2；

6.移植DM9000网卡驱动；

7.实训扩展；

三、实训内容

1.确定supervivi的版本为supervivi-0945-2K，supervivi的功能可通过USB下载配合DNW这个程序使用。

功能如图所示：

2.获取Linux内核源代码

对于Linux-2.6.32.2，我们是基于Ubuntu10.04平台做开发的，所有的配置和编译脚本也基于此平台，并使用符合EABI标准的新型编译器:

arm-linux-gcc-4.3.2。

3.克隆建立自己的目标平台一般步骤为：

（1）、获取mini2440.c

我们要参考SMDK2440加入自已的开发板平台，我们使用的是mini2440，因此取名为MINI2440。

在linux-2.6.32.2/arch/arm/tools/mach_types文件中，我们可以看到mini2440的机器码为1999。

接下来，我们注意到linux-2.6.32.2/arch/arm/mach-s3c2440目录下有个mach-mini2440.c文件，把它直接删除。

将linux-2.6.32.2/arch/arm/mach-s3c2440/目录下的mach-smdk2440.c复制一份。

命名为mach-mini2440.c，找到MACHINE_START（S3C2440,“SMDK2440”），修改为MACHINE_START（MINI2440,“FriendlyARMMini2440developmentboard”）。

开发板运行后，在命令行终端输入：

cat/proc/cpuinfo可以看到我们添加的开发板信息。

（2）、修改时钟源频率

在mach-mini2440.c（就是我们刚刚通过复制mach-smdk2440.c得到的）的第160行staticvoid__initsmdk2440_map_io（void）函数中，把其中的16934400（代表原SMDK2440目标板上的晶振是16.9344MHz）改为mini2440开发板上实际使用的12000000（代表mini2440开发板上的晶振12MHz，元器件标号为X2）。

（3）、从SMDK2440到MINI2440

制作自己的mini2440平台体系，需要把mach-mini2440.c中所有的smdk2440字样改为mini2440，可以使用批处理命令修改，在vim的命令模式下输入：

%s/smdk2440/mini2440/g。

（把所有和“smdk2440”匹配的字符串全部替换为“mini2440”，前面的“%s“代表字符串匹配，最后的“g”代表global，是全局的意思），除此之外，还有一个地方需要改动，在mini2440_machine_init（void）函数中，把smdk_machine_init（）函数调用注释掉。

（因为我们后面会编写自己的初始化函数，不需要调用smdk2440原来的）。

（4）、编译测试

在Linux源代码根目录下执行#makemini2440_defconfig（使用Linux官方自带的mini2440配置）;#makezImage;重新编译并把生成的内核文件zImage（位于arch/arm/boot目录）下到板子中，可以看到内核已经可以正常启动了（但此时大部分硬件驱动还没加，并且也没有文件系统，因此还无法登陆）。

（5）、关于内核配置菜单中的mini2440选项

在命令行执行：

#makemenuconfig（前面已经执行了makemini2440_defconfig加载了缺省配置，因此这里可以直接执行该命令）;可根据一下步骤找到MINI2440选项：

SystemType->S3C2440Machines->MINI2440developmentboard，在Linux-2.6.32.2/arch/arm/mach-s3c2440/Kconfig文件中可查看到内核配置菜单中MINI2440选项的一些定义。

这里的显示信息只是在内核配置菜单中出现的，要让选择的配置实际起效，还需要根据此配置在Makefile中添加相应的代码文件，请看该目录下的Makefile。

4.移植Nand驱动并更改分区信息一般步骤：

（1）、Linux-2.6.32.2内核所支持的NandFlash类型

Linux-2.6.32.2已经自带了大部分的驱动。

在linux-2.6.32.2/drivers/mtd/nand/nand_ids.c文件中，定义了所支持的各种NandFlash类型，如下图

（2）、修改NandFlash分区表

打开/arch/arm/plat-24xx/common-smdk.c可以看到NandFlash的分区表在Linux-2.6.32.2中，nand驱动是被注册为平台设备的，这同样可在/arch/arm/plat-24xx/common-smdk.c文件中看出。

因此，在mach-mini2440.c中加入为各个分区信息的代码（包含此分区的名字，大小、偏移地址）。

（3）、从启动信息中查看分区表

至此，就完成了nandflash驱动的移植，此时在内核根目录执行“makezImage”，把生成的zImage烧写到开发板。

5.让linux支持yaffs2文件系统

（1）、获取yaffs2的源代码

在可以下载到最新的yaffs2源代码，需要使用git工具，在命令行输入：

#gitclonegit:

//www.aleph1.co.uk/yaffs2稍等片刻，就可以下载到最新的yaffs2的源代码目录，本光盘中也有单独的yaffs2源代码包（文件名为：

yaffs2-src-20100329.tar.gz）。

（2）、为内核打上yaffs2的补丁

进入yaffs2源代码目录执行：

#cdyaffs2

#./patch-ker.shc/opt/FriendlyARM/mini2440/linux-2.6.32.2

此时进入linux-2.6.32.2/fs目录，可以看到已经多了一个yaffs2目录。

（3）、配置和编译带yaffs2支持的内核

在Linux内核源代码根目录运行：

makemenuconfig

按照如下步骤进行配置：

FileSystemsMiscellaneousfilesystemsYAFFS2filesystemsupport

按空格选中它，这样我们就在内核中添加了yaffs2文件系统的支持，按“Exit”退出内核配置。

最后在命令行执行：

#makezImage。

（4）、烧写到开发板运行测试

最后会生成linux-2.6.32.2/arch/arm/boot/zImage，使用supervivi的“k“功能把它烧写到nandflash，按“b“启动系统，这时，如果nandflash已经存在文件系统（可以使用supervivi的“y“功能烧写友善之臂提供的现成的yaffs2文件系统映像root_qtopia-128M.img用以测试），就会看到下图信息了，这说明yaffs2已经移植成功。

6.移植DM9000网卡驱动步骤：

（1）、设备资源初始化

Linux-2..6.32.2已经自带了完善的DM9000网卡驱动驱动（源代码位置：

linux-2.6.32.2/drivers/net/dm9000.c），它也是一个平台设备，因此在目标平台初始化代码中，只要填写好相应的结构表即可，具体步骤如下：

a.首先添加驱动所需的头文件dm9000.h；

b.再定义DM9000网卡设备的物理基地址；

c.再填充该平台设备的资源设置，以便和DM9000网卡驱动接口配合起来；这样，DM9000平台设备的接口就填完了。

（2）、调整DM9000所用的位宽寄存器

因为Linux-2.6.32.2的DM9000网卡驱动并不是专门为mini2440准备的，所以还要在其源代码中做一些移植工作，如下步骤。

a、打开linux-2.6.32.2/drivers/net/dm9000.c，头文件处添加2410相关的配置定义，如下红色部分：

b、在dm9000设备的初始化函数中添加如下红色部分，这里是配置DM9000所用片选总线的时序，因为mini2440目前只有一个通过总线外扩的设备，在此设备驱动中直接修改相关的寄存器配置会更加容易理解一些，当然这部分也可以放到mach-mini2440.c中。

（3）、关于MAC地址

需要注意的是，本开发板所用的DM9000网卡并没有外接EEPROM用以存储MAC地址，因此系统中的MAC地址是一个“软”地址，也就是可以通过软件进行修改，可以随意改为其他值，在staticint__devinitdm9000_probe（structplatform_device*pdev）函数中可以看出：

（4）、配置内核加入DM9000，并编译运行测试

此时会带内核源代码目录，执行：

#makemenuconfig

开始在内核中配置网卡驱动，依次选择如下菜单项：

然后执行：

#makezImage

最后生成arch/arm/boot/zImage文件，使用”k”命令把它烧写到开发板，并使用默认的文件系统启动，在命令行终端运行ifconfig命令可以看到如图所示。

四、实训心得

在这次实训中，虽然工作紧张辛苦但是感觉很充实，经过这次的实训，我切实感受到了自己需要学习的东西还有很多，在嵌入式这条路上还需要稳扎稳打，通过实训，让我真真切切体会到做事情需要细心仔细，一个小小的错误，就可能会阻碍工作的进展，因此我们更需要有耐心。