IMX6ULL学习笔记-裸机篇01-点亮LED

前言

本学习笔记仅自己学习过程中的记录，可交流学习，但请勿恶语相加。

NXP的i.MX 6ULL系列芯片是一款基于ARM Cortex A7内核的低功耗高性能且低成本的应用处理器，下面是imx6ull处理器的内部功能框图：

主要特性如下：

1. ARM Cortex-A7内核可达900 MHz, 128 KB L2缓存。
2. 并行24bit RGB LCD接口，可以支持1366*768分辨率。
3. 8/10/16位 并行摄像头传感器接口(CSI)。
4. 2个MMC 4.5/SD 3.0/SDIO 接口。
5. 2个USB 2.0 OTG, HS/FS, Device or Host with PHY。
6. 音频接口3x I2S/SAI, S/PDIF Tx/Rx。 2个IEEE802.3标准10/100Mbps以太网接口。
7. 多达8个UART接口。
8. 2个12-bit ADC最高支持10个输入通道,支持电阻触摸屏(4/5线)。
9. 安全模块: TRNG, Crypto Engine(AES with DPA, TDES/SHA/RSA), Secure Boot。
   官方链接
   学习Linux之前先了解一下裸机编程，有助于后期对Linux驱动的理解，进行混合编程。

过程

下载手册：参考手册
学过STM32的人应该都知道，STM32的IO初始化的几个步骤：

1. 使能GPIO时钟
2. 设置GPIO复用为GPIO
3. 设置GPIO属性
4. 设置GPIO电平

而i.MX6ULL大概也是这么个步骤：

1. 使能GPIO时钟：CCGR0~CCGR6这七个寄存器控制i.MX6ULL所有的外设时钟，具体设置哪个需要看参考手册，我这里是要控制gpio5_03，为了图方便，直接全设置使能。
2. 设置IO复用：我的板子中LED连接的是SNVS_TAMPER3，到参考手册中找这个引脚的相关寄存器：IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3，注意，前面这一串里的MUX就是复用的意思，注意地址和使用的位。
   
3. 设置GPIO属性，包括压摆率、速度、驱动能力、开漏、上下拉等。到参考手册中找到相应的寄存器：IOMUXC_SNVS_SW_PAD_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3，这个和上面那个差不多，就只有高亮的部分有所区别。
   
   
4. 配置GPIO功能，设置输入输出，找到GPIOx_GDIR寄存器，那个x就是GPIO号，比如我这儿是GPIO5，就是GPIO5_GDIR，每bit对应1个IO，我这里是GPIO5_IO03，所以是bit3，设置为1时为输出，此时GPIO的电平和GPIOx_DR寄存器的值一致
   
   

写代码

.text
.global _start

_start:
	/**配置时钟*/
	ldr r0, =020C4068H @CCM_CCGR0
	ldr r1, =FFFFFFFFH 
	str r1, [r0] @将R1中的内容写入R0的地址
	ldr r0, =020C406CH @CCM_CCGR1
	str r1, [r0]
	ldr r0, =020C4070H @CCM_CCGR2
	str r1, [r0]
	ldr r0, =020c4074H @CCM_CCGR3
	str r1, [r0]
	ldr r0, =020c4078H @CCM_CCGR4
	str r1, [r0]
	ldr r0, =020c407CH @CCM_CCGR5
	str r1, [r0]
	ldr r0, =020c4080H @CCM_CCGR6
	str r1, [r0]
	/**设置IO复用*/
	ldr r0, =2290014H @配置GPIO5_IO03为GPIO,IOMUXC_SNVS_SW_MUX_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3
	ldr r1, =5H
	str r1, [r0]
	/**配置电气属性，寄存器IOMUXC_SNVS_SW_PAD_CTL_PAD_SNVS_TAMPER3
	*	bit0:0低速率
	* bit5:3:	110 R0/6驱动能力
	*	bit7:6:	10	100MHz
	* bit11:	0关闭开漏输出
	* bit12:	1使能pull/kepper
	* bit13: 	0kepper
	* bit15:14:	00 100K下拉
	* bit16: 0关闭HYS
	*/
	ldr r0, =2290058H
	ldr r1, =10B0H
	str r1, [r0]
	/**设置GPIO 输入/输出*/
	ldr r0, =20AC004H @设置GPIO5_GDIR
	ldr r1, =8H
	str r1, [r0]

	/**打开LED，设置GPIO5_DR*/
	ldr r0, =20AC000H @设置GPIO5_DR
	ldr r1, =0H
	str r1, [r0]

loop:
		b loop

编译

• 使用arm-linux-gnueabihf-gcc工具编译，将.c .s编译为.o
• 将所有.o链接为.elf文件
• 将.elf文件编译为.bin文件

arm-linux-gnueabihf-gcc -g -c leds.s -o leds.o

gcc命令：参数-g产生调试信息，-c编译源文件，-o自定义目标文件

链接：链接就是将所有的.o链接到一起，并且链接到指定位置，本次实验需要指定起始地址。

对于i.MX6ULL来说，链接起始地址应该指向RAM地址。RAM分为内部RAM和外部RAM（DDR），i.MX6ULL的内部RAM地址范围0x00900000~0x0091FFFF ，对于外部DDR来说，起始地址都为0x80000000，我们使用Uboot使用的地址0x87800000作为起始地址。

要使用DDR，必须初始化DDR，对于i.MX来说bin不能直接运行，需要添加一个头部信息，这个头部信息包含了DDR的初始化参数，i.MX系列SOC内部boot ROM会从外置存储中读取头部信息，然后初始化DDR，并且将bin文件拷贝到指定位置。

bin文件的运行地址需要和链接地址一致。

arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0x87800000 leds.o -o leds.elf
arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S -g leds.elf leds.bin

烧写

我这里使用正点原子的imxdownload程序烧录，指令为：

./imxdownload leds.bin /dev/sdc

偷懒

使用Makefile进行批处理

本记录记录于正点原子学习过程中。

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