I.MX6Q(TQIMX6Q/TQE9)学习笔记——U-Boot移植

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其实Freescale的BSP移植文档已经将u-boot的移植步骤讲述的非常详细了，但为了以后方便查阅，还是按照自己的理解记录在这里。

获取源码

根据前一篇文章搭建好LTIB环境后就可以非常方便的导出u-boot源码了。切换到ltib目录，并运行如下指令：

[cpp] view plaincopy

1. ./ltib -m prep -p u-boot  

该指令执行需要一些时间，指令执行完成后Freescale维护的u-boot-2009.8就会出现在rpm/BUILD目录下。

添加单板

为TQIMX6Q开发板创建相应的单板目录，可以参考sabresd相关的目录进行，下面是具体的步骤。

Step1. 创建board目录

创建board目录需要以下几步：

(1) 拷贝mx6q_sabresd目录为mx6q_tqimx6q，作为TQIMX6Q的board目录，指令如下：

[html] view plaincopy

1. cp -R board/freescale/mx6q_sabresd board/freescale/mx6q_tqimx6q  

(2) 将该目录下mx6q_sabresd.c改名为mx6q_tqimx6q.c，指令如下：

[html] view plaincopy

1. cp board/freescale/mx6q_sabresd.c board/freescale/mx6q_tqimx6q.c  

(3) 修改下该目录下的u-boot.lds文件，将该文件中的sabresd全部替换为tqimx6q。可以使用自己熟悉的文本编辑器完成该操作。

(4) 确认该目录下的Makefile文件。官方的Freescale的BSP移植手册所讲的，需要将Makefile中的sabresd替换为 tqimx6q，但实际上Makefile使用的都是环境变量${board}，所以不需要修改，如果您的Makefile有直接使用sabresd的 话，需要替换为tqimx6q或者${board}。

至此，就完成了board目录的创建。

Step2. 创建单板配置文件

[html] view plaincopy

1. cp include/configs/mx6q_sabresd.h include/configs/mx6q_tqimx6q.h  

Step3. 在u-boot根目录下的Makefile文件中添加配置项

[html] view plaincopy

1. mx6q_tqimx6q_config     : unconfig  
2.         @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm_cortexa8 mx6q_tqimx6q freescale mx6  

Step4. 编译测试

[html] view plaincopy

1. export ARCH=arm  
2. export CROSS_COMPILE=/opt/freescale/usr/local/gcc-4.6.2-glibc-2.13-linaro-multilib-2011.12/fsl-linaro-toolchain/bin/arm-none-linux-gnueabi-  
3. make mx6q_tqimx6q_config  
4. make -j8  

如果以上步骤没有出错的话，此处应该是可以编译通过的。

修改内存参数

不同的开发板的内存参数不同，为了适应这块开发板，需要需改board/freescale/flash-header.S中的DCD参数。要理解这些数据的含义，需要阅读I.MX6Q和内存芯片的用户手册，这里就不一一解释了，具体的修改如下：

[cpp] view plaincopy

1. ... ...  
2. #else  /* i.MX6Q */  
3. dcd_hdr:          .word 0x40a002D2 /* Tag=0xD2, Len=83*8 + 4 + 4, Ver=0x40 */  
4. write_dcd_cmd:    .word 0x049c02CC /* Tag=0xCC, Len=83*8 + 4, Param=0x04 */  
5.   
6. /* DCD */  
7.   
8.   
9. MXC_DCD_ITEM(1, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x798, 0x000C0000)  
10. MXC_DCD_ITEM(2, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x758, 0x00000000)  
11.   
12. MXC_DCD_ITEM(3, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x588, 0x00000030)  
13. MXC_DCD_ITEM(4, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x594, 0x00000030)  
14.   
15. MXC_DCD_ITEM(5, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x56c, 0x00000030)  
16. MXC_DCD_ITEM(6, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x578, 0x00000030)  
17. MXC_DCD_ITEM(7, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x74c, 0x00000030)  
18.   
19. MXC_DCD_ITEM(8, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x57c, 0x00000030)  
20.   
21. MXC_DCD_ITEM(9, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x58c, 0x00000000)  
22. MXC_DCD_ITEM(10, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x59c, 0x00000030)  
23. MXC_DCD_ITEM(11, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5a0, 0x00000030)  
24. MXC_DCD_ITEM(12, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x78c, 0x00000030)  
25.   
26. MXC_DCD_ITEM(13, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x750, 0x00020000)  
27.   
28. MXC_DCD_ITEM(14, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5a8, 0x00000018) /* 00000030 */  
29. MXC_DCD_ITEM(15, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5b0, 0x00000018) /* 00000030 */  
30. MXC_DCD_ITEM(16, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x524, 0x00000018) /* 00000030 */  
31. MXC_DCD_ITEM(17, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x51c, 0x00000018) /* 00000030 */  
32. MXC_DCD_ITEM(18, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x518, 0x00000018) /* 00000030 */  
33. MXC_DCD_ITEM(19, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x50c, 0x00000018) /* 00000030 */  
34. MXC_DCD_ITEM(20, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5b8, 0x00000018) /* 00000030 */  
35. MXC_DCD_ITEM(21, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5c0, 0x00000018) /* 00000030 */  
36.   
37. MXC_DCD_ITEM(22, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x774, 0x00020000)  
38.   
39. MXC_DCD_ITEM(23, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x784, 0x00000018) /* 00000030 */  
40. MXC_DCD_ITEM(24, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x788, 0x00000018) /* 00000030 */  
41. MXC_DCD_ITEM(25, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x794, 0x00000018) /* 00000030 */  
42. MXC_DCD_ITEM(26, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x79c, 0x00000018) /* 00000030 */  
43. MXC_DCD_ITEM(27, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x7a0, 0x00000018) /* 00000030 */  
44. MXC_DCD_ITEM(28, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x7a4, 0x00000018) /* 00000030 */  
45. MXC_DCD_ITEM(29, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x7a8, 0x00000018) /* 00000030 */  
46. MXC_DCD_ITEM(30, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x748, 0x00000018) /* 00000030 */  
47.   
48. MXC_DCD_ITEM(31, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5ac, 0x00000018) /* 00000030 */  
49. MXC_DCD_ITEM(32, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5b4, 0x00000018) /* 00000030 */  
50. MXC_DCD_ITEM(33, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x528, 0x00000018) /* 00000030 */  
51. MXC_DCD_ITEM(34, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x520, 0x00000018) /* 00000030 */  
52. MXC_DCD_ITEM(35, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x514, 0x00000018) /* 00000030 */  
53. MXC_DCD_ITEM(36, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x510, 0x00000018) /* 00000030 */  
54. MXC_DCD_ITEM(37, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5bc, 0x00000018) /* 00000030 */  
55. MXC_DCD_ITEM(38, IOMUXC_BASE_ADDR + 0x5c4, 0x00000018) /* 00000030 */  
56.   
57. MXC_DCD_ITEM(39, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x800, 0xA1390003)   
58.   
59. MXC_DCD_ITEM(40, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x80c, 0x001F001F)  
60. MXC_DCD_ITEM(41, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x810, 0x001F001F)  
61. MXC_DCD_ITEM(42, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x80c, 0x001F001F)  
62. MXC_DCD_ITEM(43, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x810, 0x001F001F)  
63.   
64. MXC_DCD_ITEM(44, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x83c, 0x4333033F)  
65. MXC_DCD_ITEM(45, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x840, 0x032C031D)  
66. MXC_DCD_ITEM(46, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x83c, 0x43200332)  
67. MXC_DCD_ITEM(47, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x840, 0x031A026A)  
68. MXC_DCD_ITEM(48, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x848, 0x4D464746)  
69. MXC_DCD_ITEM(49, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x848, 0x47453F4D)  
70. MXC_DCD_ITEM(50, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x850, 0x3E434440)  
71. MXC_DCD_ITEM(51, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x850, 0x47384839)  
72.   
73. MXC_DCD_ITEM(52, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x81c, 0x33333333)  
74. MXC_DCD_ITEM(53, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x820, 0x33333333)  
75. MXC_DCD_ITEM(54, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x824, 0x33333333)  
76. MXC_DCD_ITEM(55, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x828, 0x33333333)  
77. MXC_DCD_ITEM(56, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x81c, 0x33333333)  
78. MXC_DCD_ITEM(57, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x820, 0x33333333)  
79. MXC_DCD_ITEM(58, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x824, 0x33333333)  
80. MXC_DCD_ITEM(59, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x828, 0x33333333)  
81.   
82. MXC_DCD_ITEM(60, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x8b8, 0x00000800)  
83. MXC_DCD_ITEM(61, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x8b8, 0x00000800)  
84.   
85. MXC_DCD_ITEM(62, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x004, 0x00020036)  
86. MXC_DCD_ITEM(63, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x008, 0x09444040)  
87. MXC_DCD_ITEM(64, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x00c, 0x8A8F7955) /* 555A7975 */  
88. MXC_DCD_ITEM(65, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x010, 0xFF328F64) /* FF328F64 */  
89. MXC_DCD_ITEM(66, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x014, 0x01FF00DB)  
90. MXC_DCD_ITEM(67, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x018, 0x00001740)  
91.   
92. MXC_DCD_ITEM(68, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00008000)  
93. MXC_DCD_ITEM(69, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x02c, 0x000026D2)  
94. MXC_DCD_ITEM(70, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x030, 0x008F1023) /* 005A1023 */  
95. MXC_DCD_ITEM(71, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x040, 0x00000047) /* 00000027 */  
96.   
97. MXC_DCD_ITEM(72, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x000, 0x841A0000) /* 831A0000 */  
98.   
99. MXC_DCD_ITEM(73, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x04088032)  
100. MXC_DCD_ITEM(74, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00008033)  
101. MXC_DCD_ITEM(75, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00048031)  
102. MXC_DCD_ITEM(76, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x09408030)  
103. MXC_DCD_ITEM(77, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x04008040)  
104.   
105. MXC_DCD_ITEM(78, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x020, 0x00005800)  
106.   
107. MXC_DCD_ITEM(79, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x818, 0x00011117)  
108. MXC_DCD_ITEM(80, MMDC_P1_BASE_ADDR + 0x818, 0x00011117)  
109.   
110. MXC_DCD_ITEM(81, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x004, 0x00025576)  
111. MXC_DCD_ITEM(82, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x404, 0x00011006)  
112. MXC_DCD_ITEM(83, MMDC_P0_BASE_ADDR + 0x01c, 0x00000000)  
113.   
114. #endif  
115. ... ...  

修改串口管脚配置

查看TQIMX6Q的原理图可知，TQIMX6Q的UART1的TXD和RXD分别接到了MX6Q_PAD_SD3_DAT7__UART1_TXD和MX6Q_PAD_SD3_DAT6__UART1_RXD两个管脚上，详细如下图：

故，需要修改board/freescale/mx6q_tqimx6q.c中的setup_uart函数，具体的修改如下：

[cpp] view plaincopy

1. static void setup_uart(void)  
2. {  
3. #if defined CONFIG_MX6Q  
4. #if 0  
5.         /* UART1 TXD */  
6.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_CSI0_DAT10__UART1_TXD);  
7.   
8.         /* UART1 RXD */  
9.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_CSI0_DAT11__UART1_RXD);  
10. #else  
11.         /* UART1 TXD */  
12.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_SD3_DAT7__UART1_TXD);  
13.         //  /* UART1 RXD */  
14.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6Q_PAD_SD3_DAT6__UART1_RXD);  
15. #endif  
16. #elif defined CONFIG_MX6DL  
17.         /* UART1 TXD */  
18.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6DL_PAD_CSI0_DAT10__UART1_TXD);  
19.   
20.         /* UART1 RXD */  
21.         mxc_iomux_v3_setup_pad(MX6DL_PAD_CSI0_DAT11__UART1_RXD);  
22. #endif  
23. }  

串口引脚复用冲突

逻辑上讲，按照上面的移植步骤修改之后u-boot就可以正常启动了，但是，实际运行时发现u-boot的log运行到MMC初始化之后就没有了，肯定 MMC配置时某些引脚与UART的引脚冲突了。仔细查看原理图及IMX6Q芯片手册可以发现UART1和UART2的TXD和RXD与 usdhc3_pads的管脚是复用的，因此，MMC初始化时不能将UART相关的引脚初始化为MMC相关引脚，因此，需要修改 board/freescale/mx6q_tqimx6q.c中usdhc3_pads内的引脚信息，具体修改如下：

[cpp] view plaincopy

1. iomux_v3_cfg_t usdhc3_pads[] = {  
2.         MX6Q_PAD_SD3_CLK__USDHC3_CLK,  
3.         MX6Q_PAD_SD3_CMD__USDHC3_CMD,  
4.         MX6Q_PAD_SD3_DAT0__USDHC3_DAT0,  
5.         MX6Q_PAD_SD3_DAT1__USDHC3_DAT1,  
6.         MX6Q_PAD_SD3_DAT2__USDHC3_DAT2,  
7.         MX6Q_PAD_SD3_DAT3__USDHC3_DAT3,  
8.         // MX6Q_PAD_SD3_DAT4__USDHC3_DAT4,  
9.         // MX6Q_PAD_SD3_DAT5__USDHC3_DAT5,  
10.         // MX6Q_PAD_SD3_DAT6__USDHC3_DAT6,  
11.         // MX6Q_PAD_SD3_DAT7__USDHC3_DAT7,  
12. };  

实际上就是注释掉DAT4~DAT7这四行，由于这块开发板上没有引出usdhc3，所以不会影响开发板的其它功能。

至此，uboot就可以正常进入终端了。

烧写并运行

将SD卡通过读卡器连接到ubuntu上，确定SD卡对应的设备，本文实验时sd卡识别后对应的设备节点是/dev/sdb（如果不确定可以多拔插 几次来确定到底是哪个设备）。值得注意的是正确的指定设备节点是非常重要的，如果指定错误就会破坏掉相应设备上的数据。本文以/dev/sdb为例，具体 的设备节点需要修改为自己的，具体的指令如下：

[cpp] view plaincopy

1. sudo dd if=u-boot.bin of=/dev/sdb bs=512 seek=2 skip=2  
2. sync  

这 样就将刚编译好的u-boot.bin（位于uboot的根目录下）烧写到的SD。将烧写有u-boot.bin的SD插到TQIMX6Q开发板，并根据 TQIMX6Q的用户手册将拨码开关拨到SD卡启动（拨码状态1000），然后给开发板上电，就可以从串口上看到如下Log信息：

[plain] view plaincopy

1. U-Boot 2009.08-dirty ( 3??月 22 2015 - 00:53:32)  
2.   
3. CPU: Freescale i.MX6 family TO1.2 at 792 MHz  
4. Thermal sensor with ratio = 174  
5. Temperature:   23 C, calibration data 0x54e4bb69  
6. mx6q pll1: 792MHz  
7. mx6q pll2: 528MHz  
8. mx6q pll3: 480MHz  
9. mx6q pll8: 50MHz  
10. ipg clock     : 66000000Hz  
11. ipg per clock : 66000000Hz  
12. uart clock    : 80000000Hz  
13. cspi clock    : 60000000Hz  
14. ahb clock     : 132000000Hz  
15. axi clock   : 264000000Hz  
16. emi_slow clock: 132000000Hz  
17. ddr clock     : 528000000Hz  
18. usdhc1 clock  : 198000000Hz  
19. usdhc2 clock  : 198000000Hz  
20. usdhc3 clock  : 198000000Hz  
21. usdhc4 clock  : 198000000Hz  
22. nfc clock     : 24000000Hz  
23. Board: i.MX6Q-SABRESD: unknown-board Board: 0x63012 [POR ]  
24. Boot Device: SD  
25. I2C:   ready  
26. DRAM:   1 GB  
27. MMC:   FSL_USDHC: 0,FSL_USDHC: 1,FSL_USDHC: 2,FSL_USDHC: 3  
28. *** Warning - bad CRC or MMC, using default environment  
29.   
30. In:    serial  
31. Out:   serial  
32. Err:   serial  
33. Net:   got MAC address from IIM: 00:00:00:00:00:00  
34. FEC0 [PRIME]  
35. Hit any key to stop autoboot:  0   
36. MX6Q SABRESD U-Boot >  

到这里，u-boot的初步移植就算完成了，在接下来文章中，本人将尝试使用移植好的u-boot来启动内核，如果发现问题再来解决问题。

烧写位置的解释

刚开始移植u-boot的时候不确定u-boot.bin应该如何烧写，虽然BSP的文档中介绍了上面的烧写指令，但当时烧写u-boot之后窗口 上看不到任何输出，完全不确定u-boot是不是烧写正确，然后就仔细研究了下IMX6Q的芯片手册和flash-header.S的代码，其实为什么这 样烧写是可以在手册中找到依据的，u-boot代码也是按照手册中讲述的方式编写的，下面稍作分析。

IMX6Q手册的7.6节讲述了Program Image相关的格式问题，其中，第471页有如下表：

图中标记的部分就是SD卡烧写时为什么要跳过开始的1Kbyte空间。而u-boot的flash-header.S的开头有如下指令：

[cpp] view plaincopy

1. .section ".text.flasheader", "x"  
2.     b   _start  
3.     .org    CONFIG_FLASH_HEADER_OFFSET  

也就是说，u-boot的第一条指令是b _start，然后接了条.org指令，该指令的英文解释如下：

[cpp] view plaincopy

1. Following code is inserted at the start of the section plus new-lc .  

也 就是说，这条之后的代码会放到从当前段(.text.falshheader)开始偏移CONFIG_FLASH_HEADER_OFFSET的位置，并 把当前指令之后到OFFSET之前的空间用0填充。而该宏在include/configs/mx6q_tqimx6q.h中定义为0x400，且 flash-header会被链接到u-boot.bin的最开头部分（u-boot.lds)，所以，Image Vector Table实际上就放到了u-boot.bin开头偏移1Kbyte的位置，跟IMX6Q手册上一致的。理解了这些，就可以理解为什么使用上面的烧写指令 了。另外，这个u-boot代码也是可以从开头执行的，但是从开头执行的话会直接跳转到_start，而不会根据Image Vector Table中的DCD配置IMX6Q的各模块。

调试方法
说起调试，最方便的方法恐怕就是使用仿真器了，但是仿真器的价格一般都比较贵，因此，更实用的调试手段是打印log。但是，有些情况下使用串口打印Log 的方式也不好用，就如本文遇到的，这种情况下，可以使用开发板上的Led灯来确定u-boot执行到了什么位置。我在调试的时候就使用了这种方式，下面是 我根据TQIMX6Q开发板的原理图编写了Led闪动程序：

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1. void leds_pika()  
2. {  
3.         struct gpio_control *gpio = (struct gpio_control *)(0x020a4000);  
4.         gpio->gdir |= (1 << 21) | (1 << 22) | (1 << 23);  
5.         gpio->imr &= ~((1 << 21) | (1 << 22) | (1 << 23));  
6.   
7.         unsigned long *mux21 = (unsigned long *)0x020E00A4;  
8.         unsigned long *mux22 = (unsigned long *)0x020E00A8;  
9.         unsigned long *mux23 = (unsigned long *)0x020E00Ac;  
10.   
11.         *mux21 = 0x5;  
12.         *mux22 = 0x5;  
13.         *mux23 = 0x5;  
14.   
15.   
16.         volatile int i = 0, j = 0, k = 0;  
17.         for (i = 0; i != 20; ++ i) {  
18.                 for (j = 0; j != 0xFFFF; ++j) {  
19.                         gpio->dr &= ~((1<<21)|(1<<22)|(1<<23));  
20.                 }  
21.                 for (j = 0; j != 0xFFFF; ++j) {  
22.                         gpio->dr |= (1<<21)|(1<<22)|(1<<23);  
23.                 }  
24.         }  
25. }  

查看下TQIMX6Q的原理图和IMX6Q芯片手册中IMUXC和GPIO相关的内容就可以写出如上函数，我将这个函数写在了lib_arm/board.c文件中，用来确定u-boot运行到了start_armboot中的哪个位置，还是很实用的，这里分享给大家。

至此，就完成了u-boot在TQIMX6Q上的移植，在这块开发板上移植好之后我再在TQE9上移植一遍。如有问题，欢迎留言讨论，有时间的话我会尽力回答的。

http://blog.csdn.net/girlkoo/article/details/44536447

I.MX6Q(TQIMX6Q/TQE9)学习笔记——U-Boot移植

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