嵌入式linux与物联网进阶之路一：基于荔枝派nano的u-boot移植

Posted 2021-06-06 程序诗人

前言

之前一直尝试做一块自己的linux板子，但是一直未能得偿所愿，最关键原因还是自己的电路知识过于薄弱，同时pcb制作也不是很纯熟，所以就搁置了。后来，翻阅了大量的设计资料，发现如果尝试做一块自己的linux板子的话，很多电路模块，比如usb转ttl模块，tf卡电路模块，电源管理模块，晶振模块等等，其实大家的设计基本上是一样的，且在网上也能够找到成熟的设计方案。所以后面我会尝试设计一套自己的linux板子，然后再尝试进行嵌入式方面的开发。这里，我先入手了一块荔枝派nano的板子，用来研究如何进行uboot烧写和linux移植先，话不多说，今天主要来讲解如何进行uboot移植吧。

虚拟机上的串口和usb设置

首先，在开始之前，我们需要准备一下编译环境，自不必说，linux发行版本，由于天生具有良好的编译环境设定，所以我们选用了ubuntu 64位的系统，然后在vmware虚拟机中做一套出来。虚拟机安装ubuntu系统，这里就不提了。

之后，ubuntu安装完毕后，如果想让物理机的u盘或者是串口能交互到unbuntu上，我们需要对虚拟机进行设置。

针对串口设备，比如usb2ttl这种，需要设置如下：

 之后，启动ubuntu进入系统后，会有弹窗提醒你要将串口连接到物理设备还是虚拟设备中，这里我们点击虚拟设备，然后选中我们的ubuntu系统即可。这样串口就连接到虚拟机了，可以使用命令查看一下：

需要注意的是，串口连上来，一定是形如ttyUSB*的形式，至于是数字几，我们可以通过插入串口设备后，执行一下ls /dev/tty*, 然后拔掉串口设备后，再执行一下ls /dev/tty*，看看哪个设备下掉了，则串口设备名称就是这个。

之后，我们利用命令 sudo apt install minicom命令来安装minicom串口管理工具，之后，我们利用sudo minicom -s来进行设置，将串口设置为ttyUSB0:

设置完毕后，保存并推出，我们的串口就设定好了。

针对U盘，请确认一定要是usb电路，单纯的tf卡套这种，在ubuntu是无法识别的，需要利用usb读卡器才行，usb设置如下：

这样设置完毕后，usb插入到电脑，然后在虚拟机右下角就可以看到usb连接上来了，可以使用命令查看一下：

由于我这里对usb做了插拔，这里很容易看出来，我的usb名称是sdb，其中一个分区是sdb1

这样，我们串口和usb都设定好了。

U-Boot编译环境设定

U-Boot编译，由于采用的是荔枝派nano，其芯片是f1c100s，是基于arm的，所以这里我们的交叉编译链要使用arm的，这里使用Linaro提供的交叉编译工具。

下载地址为：http://releases.linaro.org/，注意区分32位与64位，由于我们是64位系统，所以这里我们下载64位的：

　　64位下载地址：http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/6.1-2016.08/arm-linux-gnueabi/gcc-linaro-6.1.1-2016.08-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz

　　32位下载地址：http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/6.1-2016.08/arm-linux-gnueabi/gcc-linaro-6.1.1-2016.08-i686_arm-linux-gnueabi.tar.xz

下载完毕后，我们需要将数据传输到虚拟机中，这里我推荐一个小工具：hfs，文件传输上去后，解压到/home/scy/linux-mi/gcc-linaro-7.4.1-2019.02-x86_64_aarch64-linux-gnu/目录下

这时候，我们需要将此目录添加到环境变量中并执行命令，查看配置生效：

#打开文本
nano ~/.bashrc 

#将此命令加到文本最后一行，ctrl+s保存，ctrl+x退出
export PATH=$PATH:/home/scy/linux-mi/gcc-linaro-7.4.1-2019.02-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin

#使配置生效
source ~/.bashrc

#执行如下命令，校验配置生效

可以看到输出了信息，配置已生效。

之后，我们开始进行uboot编译，这里需要先下载uboot源码，从https://github.com.cnpmjs.org/Lichee-Pi/u-boot/tree/nano-v2018.01下载这个分支压缩包，然后利用hfs上传到虚拟机上并解压到/home/scy/linux-mi/u-boot-nano-v2018.01目录

之后进入此目录，执行如下命令：

#如果需要生成在sdram里启动的uboot，我们采用这个
make ARCH=arm licheepi_nano_defconfig

#如果需要生成在spiflash里启动的uboot
make ARCH=arm licheepi_nano_spiflash_defconfig

此操作会将配置文件进行写入：

然后执行：

make  ARCH=arm V=s  -j8 CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-

则开始进行编译操作，需要注意的是，需要指明交叉编译链，同时-j可以来指定并发线程数，这个数量可以根据机器的性能更改，整体输出如下：

这里我们可以看到最后生成的bin文件就是我们需要的文件。需要说明一下，如果在编译过程中，有任何错误，都可以使用apt install来进行安装，我在编译过程中，基本上安装过如下几个组件:

    sudo apt install swig

    sudo apt install python-dev

    dtc: not found       dtc是device-tree-compiler的缩写，即设备树编译器，说明系统中没有安装这个编译器
    sudo apt-get install device-tree-compiler

这样我们就编译成功了。

 U-Boot烧写

既然编译成功后，那么这里就需要进行烧写了。

烧写的话，我们首先需要对我们的usb进行格式化，然后去掉所有分区，这里我们采用的工具是gparted，通过sudo apt install gparted来进行安装，之后启动并插入我们的usb：

这里可以看到我们的usb，上面有了个分区，我们先对sdb1分区进行卸载，然后再进行删除，之后保存执行即可：

到这里，盘就干净了，我们开始烧写吧，需要在uboot目录执行如下命令：

sudo dd if=spl/sunxi-spl.bin of=/dev/sdb bs=1024 seek=8

这句命令的意思是，如果找到了spl目录下的sunxi-spl.bin文件，则拷贝到我们的usb中，sdb就是我们的usb， 位大小为1mb，偏移为8，看下执行结果：

这里可以看到我们写入成功了，现在，我们将usb中的卡拿下来，插入到usb2ttl中，看看串口的显示吧，需要在命令行中输入sudo minicom来提前打开串口：

此时还没有任何输入，我们将usb2ttl重新插拔下，或者是将荔枝派nano上的5v电源线重新插拔一下，输出结果如下：

可以看到输入了信息，但是因为没有linux内核，所以引导失败，我们看下环境变量信息：

再看下bd信息：

可以说整体uboot从sd卡移植成功。

接下来，我们就需要创建一个分区，为fat16，里面放上设备树文件和zimage，
zimage是linux内核
rootfs是根文件系统

参考

http://nano.lichee.pro/get_started/first_eat.html

https://blog.csdn.net/p1279030826/article/details/112672535  值得看一下，烧录结果和我的一致