全志Tina Linux NOR Flash系統(tǒng)開發(fā)指南 最詳細版本 支持所有全志芯片
1 簡介
- 編寫目的
此文檔描述Sunxi NOR 模塊的使用方法，為相關人員調試提供指導
- 適用范圍
- boot0: 適用于brandy-2.0
- u-boot: 適用于u-boot-2018
- kernel: 適用于linux-4.9/linux-5.4 內核
BSP 的開發(fā)人員、測試人員
2 模塊介紹
2.1 模塊功能介紹
Linux 中SPINOR 體系結構如下圖所示：
SPI NOR Framework：這層主要是處理不同廠家的NOR 物理特色差異，初始化SPINOR的工作狀態(tài)，如工作線寬（1 線、2 線、4 線、8 線）、有效地址位（16M 以上的NOR 需要使用4 地址模式），為上層MTD 提供讀寫擦接口。
對應代碼目錄：drivers/mtd/spi-nor/spi-nor.c
M25P80（generic SPI NOR controller driver）：這層主要對SPI NOR Framework
層傳下來的數(shù)據(jù)封裝成msg，傳遞給SPI framework 層。
對應代碼目錄：drivers/mtd/devices/m25p80.c
SPI Framework：這層主要是將msg 加入ctl 的工作隊列中，啟動內核線程隊列，處理隊列
中的msg。
對應代碼目錄：drivers/spi/spi.c
SPI controller driver：這層初始化SPI 控制器頻率、時鐘模式、cs 有效電平、大小端等
配置，同時處理上層傳下來的msg，通過CPU/DMA 方式傳輸數(shù)據(jù)到FIFO，再傳輸給外設
SPINOR。
對應代碼目錄：drivers/spi/spi-sunxi.c
2.2 相關術語介紹
| 術語 | 解釋說明 |
|---|---|
| Sunxi | 指Allwinner 的一系列SOC 硬件平臺 |
| SPI | Serial Peripheral Interface，同步串行外設接口 |
| NOR Flash | NOR Flash 是一種非易失閃存技術，是Intel 在1988 年創(chuàng)建 |
| MTD | MTD(memory technology device 內存技術設備) 是用于訪問memory 設備（ROM、flash）的Linux 的子系統(tǒng) |
2.3 模塊配置介紹
2.3.1 longan 的配置和打包
./build.sh config
All available platform:
0. android
1. linux
Choice [linux]: 1
... //配置根據(jù)需求選擇
All available flash: //flash類型，只區(qū)分nor和非nor方案，Android方案無此選項，默認非nor
0. default
1. nor
Choice [default]: 1
- 打包普通固件
#./build.sh clean
#./build.sh
#./build.sh pack
- 打包卡打印固件
#./build.sh clean
#./build.sh
#./build.sh pack_debug
在配置的過程中會把平臺目錄下的BoardConfig.mk 的信息拷貝到.buildconfig 中。
2.3.2 sys_config 配置
SPINOR 的boot0 啟動階段，部分參數(shù)是從boot0 頭部獲取的，而這些參數(shù)是我們在打包固件時，通過工具update_boot0 將sys_config.fex 中[spinor_para]，更新到boot0 頭部的，sys_config.fex 的[spinor_para] 配置參數(shù)如下：
[spinor_para]
;readcmd =0x6b
;read_mode =4
;write_mode =4
;flash_size =16
;delay_cycle =1
;frequency =100000000
;erase_size =64
;lock_flag =0
;sample_delay =0
;sample_mode =2
spi_sclk = port:PC00<4><0><2><default>
spi_cs = port:PC01<4><1><2><default>
spi0_mosi = port:PC02<4><0><2><default>
spi0_miso = port:PC03<4><0><2><default>
spi0_wp = port:PC04<4><0><2><default>
spi0_hold = port:PC05<4><0><2><default>
其中：
readcmd：boot0 用于讀取數(shù)據(jù)的命令，不填默認用uboot 傳遞過來的readcmd
read_mode、write_mode：boot0 的工作線寬（1、2、4），不填默認更加readcmd 決
定線寬
flash_size：flash 的大小
delay_cycle：boot0 的采樣延時配置，大于60MHZ 配置為1，小于24MHZ 配置為2，
大于24MHZ 小于60HZ 配置為3
frequency：boot0 的SPI 工作頻率，不填使用默認值50M
erase_size：boot0 的擦除單位
lock_flag：鎖功能是否打開
sample_delay：boot0 的細調采樣的采樣延時，uboot、kernel 也會用到，默認不填等于
0xaaaaffff
sample_mode：boot0 的細調采樣的采樣模式，uboot、kernel 也會用到，默認不填等于
0xaaaaffff
spi_sclk、spi_cs、spi0_mosi、spi0_miso、spi0_wp 和spi0_hold 用于配置相應的GPIO。
2.3.3 UBOOT 配置
2.3.3.1 編譯和配置
#make clean
#make sun8iw19p1_nor_config ----啟動的uboot (#make sun8iw19p1_config----燒寫uboot)
#make -j32
2.3.3.2 Menuconfig 配置
#cd brandy/brandy-2.0/u-boot-2018
#make menuconfig
進入Device Drivers
Device Drivers ---->
[*]SPI Suppport ---->
[*]Sunxi flash support ---->
進入SPI Support
Device Drivers ---->
[*]SPI Suppport ---->
[*]Sunxi SPI driver
進入sunxi_flash_support
Device Drivers ---->
[*]Sunxi flash support ---->
[*]Support sunxi spinor devices
2.3.4 KERNEL 配置
2.3.4.1 SPINOR-驅動配置
#cd kernel/liunx-4.9
#make ARCH=arm menuconfig
進入Device Drivers
Device Drivers ---->
<*>Memory Technology Device (MTD) support ---->
[*]SPI support ---->
進入Menory Technology Device(MTD) support
Device Drivers ---->
<*>Memory Technology Device (MTD) support ---->
<*>SUNXI partitioning support
<*>Direct char device access to MTD devices
<*>Caching block device access to MTD devices
Self-contained MTD device drivers ---->
SPI-NOR device support ---->
進入Self-contained MTD device drivers（5.4 內核不需要選擇此項）
Device Drivers ---->
<*>Memory Technology Device (MTD) support ---->
Self-contained MTD device drivers ---->
<*>Support most SPI Flash chips (AT16DF, M25P.....)
2.3.4.2 cmdline 方式選擇
Boot opttions ---->
進入Boot options
Boot opttions ---->
Kernel command line type ---->
進入kernel command line type
Boot opttions ---->
Kernel command line type ---->
(X)Use bootloade kernel arguments if available
2.3.4.3 文件系統(tǒng)配置
進入File systems
File system ---->
[*]Miscellaneous filesystems ---->
? 進入Miscellaneous filesystems
? Incluede support for ZLIB compressed file systems (NEW)
? Incluede support for LZ4 compressed file systems (NEW)
? Incluede support for LZO compressed file systems (NEW)
? Incluede support for XZ compressed file systems (NEW)
File system ---->
[*]Miscellaneous filesystems ---->
[*]Incluede support for XZ compressed file systems (NEW)(壓縮方式選擇如下)
以上的壓縮方式（ZLIB/LZ4/LZO/XZ）具體選擇哪一種需要根據(jù)longan/build/mkcmd.sh 中如下代碼使用的壓縮方式而定，如下代碼使用的是gzip 壓縮方式，則內核File systems 中配置需選擇LZO 壓縮方式，若使用的是xz, 則需選擇XZ 壓縮方式。
${ROOTFS} ${LICHEE_PLAT_OUT}/rootfs.squashfs -root-owned -no-progress -comp gzip -noappend
2.4 源碼目錄介紹
2.4.1 UBOOT 源碼目錄
\\u-boot-2018drivers
├──sunxi_flash ---sunxi_flash的初始化/退出/讀/寫/擦除等flash接口
├─mmc ---mmc接口代碼
├─nand ---nand接口代碼
├─spinor ---spi nor接口代碼
├─sunxi_flash.c ---sunxi_flash操作接口
└──其他
├── spi --sunxi_spi的接口代碼
├─sunxi_spi.c ---具體代碼的實現(xiàn)
├──mtd
├─spi
├─sf_probe.c ---nand接口代碼
├─spinor ---spi nor接口代碼
├─sunxi_flash.c ---sunxi_flash
2.4.2 KERNEL 源碼目錄
longankernellinux-4.9drivers├── mtd
├─spi-nor
├─spi-nor.c ---spi nor驅動代碼
└──其他
├── spi --spi的接口代碼
└── makefile ---編譯文件
版
3 接口描述
3.1 驅動物理層接口
3.1.1 spi_nor_erase
static int spi_nor_erase(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr)
description：mtd erase interface
@mtd： MTD device structure
@instr： erase operation descrition structure
return：success return 0，fail return fail code**
3.1.2 spi_nor_read
static int spi_nor_read(struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,
size_t *retlen, u_char *buf)
description：mtd read interface
@mtd：MTD device structure
@from： offset to read from MTD device
@len： data len
@retlen： had read data len
@buf： data buffer
return：success return max_bitflips，fail return fail code**
3.1.3 spi_nor_write
static int spi_nor_write(struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,
size_t *retlen, const u_char *buf)
description：mtd write data interface
@to： offset to MTD device
@len： want write data len
@retlen：return the writen len
@buf： data buffer
return： success return 0, fail return code fail
3.1.4 spi_nor_lock
static int spi_nor_lock(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len)
description：check block is badblock or not
@mtd：MTD device structure
@ofs: offset the mtd device start (align to simu block size)
@len：The length of the operating
return： success return 0, fail return code fail
3.1.5 spi_nor_unlock
static int spi_nor_unlock(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len)
description：check block is badblock or not
@mtd：MTD device structure
@ofs: offset the mtd device start (align to simu block size)
@len：The length of the operating
return： success return 0, fail return code fail
3.1.6 spi_nor_is_locked
static int spi_nor_is_locked(struct mtd_info *mtd, loff_t ofs, uint64_t len)
description：check block is badblock or not
@mtd：MTD device structure
@ofs: offset the mtd device start (align to simu block size)
@len：The length of the operating
return： Is lock return 1, else return 0
3.1.7 spi_nor_has_lock_erase
static int spi_nor_has_lock_erase(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr)
description：mtd has lock erase interface，F(xiàn)irst unlock to operate space, after the
completion of the flash lock up
@mtd： MTD device structure
@instr： erase operation descrition structure
return：success return 0，fail return fail code
3.1.8 spi_nor_has_lock_write
static int spi_nor_has_lock_write(struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,
size_t *retlen, const u_char *buf)
description：mtd has lock write data interface，F(xiàn)irst unlock to operate space, after
the completion of the flash lock up
@to： offset to MTD device
@len： want write data len
@retlen：return the writen len
@buf： data buffer
return： success return 0, fail return code fail
3.2 Uboot 應用接口
3.2.1 sunxi_flash_spinor_probe
static int sunxi_flash_spinor_probe(void)
description：SPINOR initialization，Set the storage type。
return：zero on success, else a negative error code.
3.2.2 sunxi_flash_spinor_init
static int sunxi_flash_spinor_init(int boot_mode, int res)
description：SPINOR initialization。
@boot_mode：Working mode
@res：The default is 0
return：zero on success, else a negative error code.
3.2.3 sunxi_flash_spinor_exit
int sunxi_flash_spinor_exit(void)
description：Release registration is a resource for applications.
return：zero on success, else a negative error code.
3.2.4 sunxi_flash_spinor_write
static int sunxi_flash_spinor_write(uint start_block, uint nblock, void *buffer)
description：mtd write data interface.
@start_block：want write start sector
@nblock：want write sectorcount
@buffer：data buffer
return：zero on success, else a negative error code.
3.2.5 sunxi_flash_spinor_write
static int sunxi_flash_spinor_write(uint start_block, uint nblock, void *buffer)
description：mtd readdata interface.
@start_block：want read start sector
@nblock：want read sector count
@buffer：data buffer
return：zero on success, else a negative error code.
3.2.6 sunxi_flash_spinor_erase
static int sunxi_flash_spinor_erase(int erase, void *mbr_buffer)
description：erase boot || partition data.
@erase：erase flag
@buffer：The default is NULL
return：zero on success, else a negative error code.
3.2.7 sunxi_flash_spinor_force_erase
int sunxi_flash_spinor_force_erase(void)
description：erase boot & partition data.
return：zero on success, else a negative error code.
3.2.8 sunxi_flash_spinor_flush
int sunxi_flash_spinor_flush(void)
description：Flush physical cache data to flash.
return：zero on success, else a negative error code.
3.2.9 sunxi_flash_spinor_download_spl
static int sunxi_flash_spinor_download_spl(unsigned char *buf, int len, unsigned int ext)
description：write boot0.
@buf：boot0 data buffer
@len：boot0 data len
@ext：storage type
return：zero on success, else a negative error code.
3.2.10 sunxi_flash_spinor_download_toc
static int sunxi_flash_spinor_download_toc(unsigned char *buf, int len, unsigned int ext)
description：write uboot.
@buf：uboot data buffer
@len：uboot data len
@ext：storage type
return：zero on success, else a negative error code.
4 使用例子
4.1 uboot shell 使用
4.1.1 sunxi_flash
mem_addr：內存地址，0x40000000 之后可以隨便選取如：0x45000000，0x46000000
part_name：分區(qū)文件名，boot-resource、env、boot、rootfs
size：可以省略，默認讀取整個分區(qū)文件
- sunxi_flash read [size] 讀取flash 中的分區(qū)文件到內存中
例：使用sunxi_flash read 命令將boot 分區(qū)讀入到0x49000000 中，然后使用md 命令讀取
0x49000000 中的內容。
驗證方法：
- 0x49000000 讀入前與讀入后數(shù)據(jù)有沒有發(fā)生變化
- 在out/pack_out 目錄下找到對應的分區(qū)文件，使用hexdump -Cv boot.fex -n 500 命
令輸出分區(qū)文件的數(shù)據(jù)，對比一致即讀入成功。
- sunxi_flash write [size] 將內存中的數(shù)據(jù)，寫入到分區(qū)中
例：
1）使用mm 命令修改內存內容
2）使用sunxi_flash write 0x44000000 env 將內存中的數(shù)據(jù)寫入env 分區(qū)
3）重新將env 分區(qū)讀入內存中，對比一致表示寫入成功
審核編輯：湯梓紅
-
Linux
+關注
關注
87文章
11312瀏覽量
209695 -
MPU
+關注
關注
0文章
360瀏覽量
48837 -
Tina
+關注
關注
2文章
45瀏覽量
16992 -
全志芯片
+關注
關注
2文章
5瀏覽量
2815
發(fā)布評論請先 登錄
相關推薦
工商網監(jiān)
評論