f1c100s spi-flash版教程

定制交叉编译工具链——使用crosstool-ng脚本

安装必要的依赖软件

apt-get install gcc gperf bison flex texinfo help2man make libncurses5-dev python-dev
进入crosstool-ng根目录下，运行./bootstrap

执行安装之前的配置

./configure --prefix=/some/place
make && make install

添加环境变量

export PATH=$PATH:/some/place/ct-ng/bin
source /some/place/ct-ng/share/bash-completion/completions/ct-ng

查看示例，选择arm-unknown-linux-musleabi，然后微调配置

ct-ng list-samples
ct-ng arm-unknown-linux-musleabi
ct-ng menuconfig

编译ct-ng build

实验板——荔枝派nano

SPI-Flash分区规划

分区序号	分区大小	分区作用	地址空间及分区名
mtd0	1MB (0x100000)	spl+uboot	0x0000000-0x0100000 : “uboot”
mtd1	64KB (0x10000)	dtb文件	0x0100000-0x0110000 : “dtb”
mtd2	4MB (0x400000)	linux内核	0x0110000-0x0510000 : “kernel”
mtd3	剩余 (0xAF0000)	根文件系统	0x0510000-0x1000000 : “rootfs”

u-boot

目录结构

.
├── api             //封装一些平台无关的操作，如字符串打印，显示，网络，内存
├── arch            //以平台架构区分
│   ├──arm
│   │   └──cpu
│   │   │   └──arm926ejs
│   │   │   │   └──sunxi   //cpu相关的一些操作，如定时器读取
│   │   │   │   │   └──u-boot-spl.lds  //spl的放置方法
│   │   └──dts
│   │   │   └──suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts   // f1c100s芯片的一些配置
│   │   │   └──suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb
│   │   │   └──suniv-f1c100s.dtsi
│   │   │   └──suniv.dtsi
│   │   └──lib      //一些库文件
│   │   └──mach-sunxi
│   │   │   └──board.c          //board_init_f
│   │   │   └──dram_sun4i.c     //ddr的操作，复位，时钟，延时，odt，etc.
│   │   │   └──dram_helpers.c   //ddr的设置及读写测试
├── board
│   ├──sunxi
│   │   └──board.c              //sunxi_board_init 入口
│   │   └──dram_suniv.c        //DRAM的一些默认参数
├── cmd             //Uboot命令行的一些命令
├── common          //含spl
├── configs         //menuconfig里的默认配置,比如各类驱动适配
│   ├── licheepi_nano_defconfig
│   ├── licheepi_nano_spiflash_defconfig
├── disk            //硬盘分区的驱动
├── doc
├── drivers         //外设驱动
├── dts
├── examples
├── fs              //多种文件系统
├── include
│   ├──configs
│   │   └──sunxi_common.h   //预配置的参数，如串口号等
│   │   └──suniv.h
├── lib             //加密压缩等算法
├── net             //nfs,tftp等网络协议
├── post
├── scripts

安装依赖软件包

sudo apt-get install swig

配置&编译

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-suda-linux-musleabi- licheepi_nano_spiflash_defconfig 启用默认配置
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-suda-linux-musleabi- menuconfig 微调配置
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-suda-linux-musleabi-

添加u-boot开机画面

sudo apt-get install netpbm
jpegtopnm logo-uboot.jpg | ppmquant 31 | ppmtobmp -bpp 8 > sunxi.bmp，这里的sunxi代表u-boot中board环境变量的值
将生成的bmp文件放入tools/logos文件夹下

在配置文件vim include/configs/sunxi-common.h中添加如下信息

#define CONFIG_VIDEO_LOGO
#define CONFIG_VIDEO_BMP_LOGO
#define CONFIG_HIDE_LOGO_VERSION

设置bootcmd和bootargs

console=tty0 console=ttyS0,115200 panic=5 rootwait root=/dev/mtdblock3 rw rootfstype=jffs2

"sf probe 0:0 60000000;"
"sf read 0x80C00000 0x100000 0x10000;"
"sf read 0x80008000 0x110000 0x400000;"
"bootz 0x80008000 - 0x80C00000"

挂载spi-flash
读取 spi-flash 1M（0x100000）位置 64KB(0x4000)大小的 dtb 到地址 0x80C00000
读取 spi-flash 1M+64K（0x110000）位置 4MB(0x400000)大小的 zImage 到地址 0x80008000
从 0x80008000 启动内核，从 0x80C00000 读取设备树配置

烧写uboot到spi-flash中（使用sunxi-tools工具）

sudo sunxi-fel -p spiflash-write 0 u-boot-sunxi-with-spl.bin 
100% [================================================]  1008 kB,   95.3 kB/s

启动日志

U-Boot SPL 2018.01suda-05679-g013ca457fd-dirty (Oct 03 2018 - 23:55:33)
DRAM: 32 MiB
Trying to boot from MMC1
Card did not respond to voltage select!
mmc_init: -95, time 22
spl: mmc init failed with error: -95
Trying to boot from sunxi SPI


U-Boot 2018.01suda-05679-g013ca457fd-dirty (Oct 03 2018 - 23:55:33 +0800)

CPU:   Allwinner F Series (SUNIV)
Model: Lichee Pi Nano
DRAM:  32 MiB
MMC:   SUNXI SD/MMC: 0
SF: Detected w25q128bv with page size 256 Bytes, erase size 4 KiB, total 16 MiB
Setting up a 480x272 lcd console (overscan 0x0)
In:    serial@1c25000
Out:   serial@1c25000
Err:   serial@1c25000
Net:   No ethernet found.
starting USB...
No controllers found
Hit any key to stop autoboot:  0 
suda#

kernel

安装依赖软件包

sudo apt install libssl-dev

配置&编译

wget http://nano.lichee.pro/_static/step_by_step/lichee_nano_linux.config 下载荔枝派nano的默认内核配置文件，cp lichee_nano_linux.config ./config 启用默认配置
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-suda-linux-musleabi- menuconfig 微调配置

mtd设备分区（这里选择在设备树中进行设置）

&spi0 {
	pinctrl-names = "default";
	pinctrl-0 = <&spi0_pins_a>;
	status = "okay";

	flash: w25q128@0 {
		#address-cells = <1>;
		#size-cells = <1>;
		compatible = "winbond,w25q128", "jedec,spi-nor";
		reg = <0>;
		spi-max-frequency = <50000000>;
		partitions {
            compatible = "fixed-partitions";
            #address-cells = <1>;
            #size-cells = <1>;
            partition@0 {
                label = "u-boot";
                reg = <0x000000 0x100000>;
                read-only;
            };
            partition@100000 {
                label = "dtb";
                reg = <0x100000 0x10000>;
                read-only;
            };
            partition@110000 {
                label = "kernel";
                reg = <0x110000 0x400000>;
                read-only;
            };
            partition@510000 {
                label = "rootfs";
                reg = <0x510000 0xAF0000>;
            };
        };
	};
};

制作开机logo

jpegtopnm logo-kernel.jpg | pnmquant 224 | pnmtoplainpnm > logo_linux_clut224.ppm（将生成的ppm文件存放到drivers/video/logo/logo_linux_clut224.ppm)
添加开机logo
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-suda-linux-musleabi- -j4 编译

烧写kernel到spi-flash中（使用sunxi-tools工具）

sudo sunxi-fel -p spiflash-write 0x100000 suniv-f1c100s-licheepi-nano-with-lcd.dtb 
100% [================================================]     8 kB,   32.3 kB/s 
sudo sunxi-fel -p spiflash-write 0x110000 zImage 
100% [================================================]  3892 kB,   91.8 kB/s

rootfs

配置&编译

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-suda-linux-musleabi- menuconfig
页大小0x100 256字节，块大小0x10000 64k，jffs2分区总空间0xAF0000
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-suda-linux-musleabi- 下载源码，编译，打包生成最终的根文件系统

烧写rootfs到spi-flash中（使用sunxi-tools工具）

sudo sunxi-fel -p spiflash-write 0x510000 rootfs.jffs2 
100% [================================================] 11469 kB,  102.2 kB/s

sunxi-tools安装

sudo apt-get install zlib1g-dev libusb-1.0-0-dev
make && sudo make install

sunxi-tools命令使用

1. 如果spi-flash中没有内容，并且没有插入SD卡，那么上电后最后最终会进入fel模式
2. 如果spi-flash中有内容（不是uboot），则需要在上电前拉低spi-flash的cs引脚（一般是1号脚），上电后再松开
3. 如果spi-flash中已经存在了uboot，可以在上电后进入uboot终端，执行 sf probe 0;sf erase 0 0x100000;reset即可重新进入fel模式
基本命令使用

查看芯片信息（一般通过该命令查看芯片是否进入了fel模式）

sudo sunxi-fel ver
列出所有芯片的信息

sudo sunxi-fel -l
加载并执行uboot的spl

sudo sunxi-fel spl file
加载并执行uboot

sudo sunxi-fel uboot file-with-spl
把文件内容写入内存指定地址并显示进度

sudo sunxi-fel -p write address file
运行指定地址的函数

sudo sunxi-fel exec 地址
查看spiflash的信息

sudo sunxi-fel spiflash-info
显示spiflash指定地址的数据并写入到文件

sudo sunxi-fel spiflash-read addr length file
写入指定文件的指定长度的内容到spiflash的指定地址

sudo sunxi-fel spiflash-write address file

参考文献

crosstool-NG官方文档

荔枝派nano官方文档

sunxi官网

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