Zephyr移植到NXP MIMXRT1060_EVK-RT1061 CVL5A过程

Posted 2021-11-03 17岁boy想当攻城狮

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硬件与软件环境

Zephyr移植过程

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硬件与软件环境

厂商：FeiLing

型号：OK10xx-S

版本：V1.1

级别：工业级

主频：528MHZ

MCU：MIMXRT1060_EVK-RT1061 CVL5A

SOC：i.mxRT1061

RAM：内置RAM

ROM：QSPI Nor Flash

SYS：Zephyr 7.0

Zephyr移植过程

我最初认为我的MCU是MIMX RT1060，而Zephyr支持的官方板中对MIMX RT1060是支持的

但遗憾的是烧录进去无法正常运行，我开始使用Jlink-SWD调试，发现Zephyr在初始化BSS段时出现错误。
我在调试之前查过cpu寄存器的值，PC寄存器指向的是NOR_FLASH地址，0x60000000所以是正确的

(gdb) info registers
r0             0x600033f9          1610626041
r1             0x0                 0
r2             0x3e75d             255837
r3             0x90f0              37104
r4             0x600033f9          1610626041
r5             0x20203a70          538983024
r6             0xc6f1bf4b          3337731915
r7             0xf0                240
r8             0x200300            2097920
r9             0x0                 0
r10            0x0                 0
r11            0x400f8000          1074757632
r12            0x1fe               510
sp             0x20200f70          0x20200f70
lr             0x215329            2183977
pc             0x600033fa          0x600033fa <z_arm_reset+2>
xpsr           0x41000000          1090519040
msp            0x20200f70          538972016
psp            0x0                 0
primask        0x0                 0
basepri        0x0                 0
faultmask      0x0                 0
control        0x0                 0
fpscr          0x0                 0

我开始继续调试
Zephyr 在执行到 z_bss_zero() 时崩溃

z_arm_prep_c () at C:/Users/zhihao3x/work/zephyrproject/zephyr/arch/arm/core/aarch32/prep_c.c:183
183             z_bss_zero();

尝试进入z_bss_zero函数进行调试，发现是先执行memset函数清除bss基地址
基地址从 0x80000000 开始

我觉得这里有问题，我开始查看我的芯片手册
仔细看了一下我的芯片说明书，发现我的MCU使用的SOC是RT1061 CVL5A。 据我所知，MIMXRT1060有两个版本。 这两个版本使用不同的 SOC。 一个版本使用 RT1061 CVL5A，另一个版本。 使用的是RT1062 DVL6A，Zephyr可以在RT1062 DVL6A版本上正常运行。
于是我继续调试和排除故障。 我通过文档发现RT1061_继承了RT1050的特性。 内部没有RAM，也没有划分SDRAM。

内存划分目的：

内存区	作用
ITCM	将需要运行的函数代码存放在RAM中，属于cache，cpu一级缓存，速度较快，可以将一些想要快速运行的代码放入此处，它距离CPU最近，总线传输速度最快
DTCM	用于存放内核读写的变量数据，如栈，频率与主频一致
OCRAM	用于通用变量，外设读写缓存，频率为主频的1 / 4

同时发现我的SDRAM（0x80000000）被划分在了SEMC片外控制器中。 如果要访问它，必须通过SEMC 访问它。 Zephyr 无法直接访问此内存。 

根据我手册中的RAM内存划分，我把Zephyr DTS文件中的SDRAM改成了DTCM地址

sdram0: memory@0x20000000 {
        /* Micron MT48LC16M16A2B4-6AIT:G */
        device_type = "memory";
        reg = <0x20000000 DT_SIZE_KB(128)>;
    };

然后在重新编译，并烧录bin文件，注意是烧录bin文件，这里Zephyr生成的xip格式的elf文件无法正常运行，这里推测可能是Zephyr生成的xip文件里的向量表与1061不兼容导致的，但bin文件是可以的。

虽然最终不是大问题，但是调试过程非常缓慢，因为是使用最初不了解问题原因在哪儿，需要验证的东西太多了，如zephyr有没有被bootload正确引导，xip格式是否正确等经过一系列验证才能找到最终问题原因，这是一个非常缓慢且需要耐心的过程。

最后我向zephyr的官方提交了一个patch和一个lssuse

patch收到了作者邮件回复

 但是我没有去提交分支，因为我的解决方案只能适用于当前的soc，并不能根据MCU使用不同的SOC来切换，由于我没有那么多时间去处理这些，就将问题提交到了lssuse上：https://github.com/zephyrproject-rtos/zephyr/issues/39293

这也是一个记录过程