i.mx6ull 官方SDK学习与移植(1)

xiaomi0670

近期在某鱼上入手了一个野火的I.MX6ULL的开发板，EBF6ULL Pro S1。

网上查了下，最火的教程是正点原子、百问网、野火的，就结合三家教程开始了学习。目前正在学习祼板开发，在裸板开发教程上，正点原子最好，教程最全；百问网的次之；野火的最少，只介绍了基本的一些IO口、中断、定时器等，进阶一点的，例如LCD驱动、I2C连接传感器基本没有。

记录一下前期遇到的几个“大坑”，以利于提醒。

编译器版本。一开始没有注意到编译器版本，利用arm-none-eabi-gcc 9编译，LED灯可以点亮；结果在做按键中断试验时，中断无论如何也不产生。一度怀疑是程序中的BUG，检查良久也没有发现问题。几天后在野火还是原子论坛上才看到一句“使用arm-none-eabi-gcc 7以上版本编译器会导致中断不发生”才明白过来，后来所有的裸机试验全部使用gcc 6版本。至于为什么7以上版本会导致中断不发生，原因还不清楚，也没有找到具体原因。如果有知道的，请评论告知解惑，谢谢！

官方SDK学习。上述三家（原子、百问、野火）的教程都是从空白编写讲起，当然里面对官方提供的例程进行了删减、修改。但在我看来，还是应该结合板子，以官方SDK为主线来讲解。一方面，官方SDK是可以在项目中直接引用的（对于一般应用，不追求性能及内存空间极致的，肯定还是以官方为主）。另一方面，官方SDK对于初学者也是比较友好的，封装了很多的细节，提供了详细操作接口。一面听原子哥的原理，一面看官方SDK源码，一面对照原子哥的例程对比，一面利用SDK做操作。

集成开发环境。官方SDK提供了MDK及GCC两种编译集成例子，当然现在官方是建议使用NXP的MCUXpresso IDE ，但是MCUXpresso IDE 目前不支持IMX6ULL。。。。

CMake。官方的跨平台是使用CMake进行的，这一点对初学者其实也很友好。因为可以在Windows下编写源码、编译，然后在虚拟机下利用野火的mkimg工具写入到SD卡中。

0、官方SDK介绍
NPX提供了imx6ulSDK包:
其中，boards为官方开发板的例程，也是学习的重点。CMSIS、CORTEXA为官方提供的接口文件。middleware为第三方开发库。RTOS为操作系统的源码移植。tools为交叉编译器、映像文件生成工具、官方烧写下载工具。devices为不同型号的imx6ull芯片文件。
其中，野火、正点等的开发板都是使用红框中的芯片型号，在开发板移植时应使用MCIMX6Y2目录的芯片文件。

官方SDK测试
（1）下载arm-none-eabi-gcc 6版本，可以用官方的，也可以使用linaro的。
下载地址：https://releases.linaro.org/comp ... w32_arm-eabi.tar.xz
https://developer.arm.com/-/medi ... 5?product=Downloads,64-bit,,Linux,6-2017-q2-update
安装完毕后，Windows下要设置环境变量ARMGCC_DIR ，linux下要设置$ARMGCC_DIR 临时变量
参考官方SDK说明文档。

Ubuntu下如果系统版本过高，不容易降级。可将下载的arm-none-eabi-gcc 6 解压至指定目录，例如/opt/armgcc6目录中（armgcc6为新建的），然后在后面编译器中指定$ARMGCC_DIR参数。

（2）安装CMake。
https://github.com/Kitware/CMake ... -windows-x86_64.msi

Linux下可以用sudo apt install cmake 安装，可参考博文《ubuntu20.04安装cmake详细教程》进行安装。

环境变量设置正确后，可以选择官方例子，例如demo目录 (SDK_2.2_MCIM6ULL\boards\evkmcimx6ull\demo_apps\hello_world)的armgcc下，Windows下运行Build_debug.bat，Ubuntu运行 ./build_debug，如果编译器、环境变量设置正常，就可以正常编译，并且不报任何错误了。

如果能正常编译，并且在armgcc/debug目录相应的bin文件，说明环境变量、编译器设置没有错误了，可以进行下一步学习了。

工欲善其事，必先利其器！

这也减少后面分析错误产生的原因。

官方SDK移植
以最简单的Hello Word 为例，把官方例程完全移植到野火的板子上。

首先，我们要理解一下官方例程的结构，我使用Source Insight创建源码工程。

如何使用Source Insight,参考Source Insight使用教程。

在SI工程中添加SDK_2.2_MCIM6ULL\boards\evkmcimx6ull\demo_apps\hello_world目录，这是工程的主目录。



将hello_world目录中的所有文件都添加。


选择子递归添加子目录下的文件。


添加CMSIS、CORTEXA目录的头文件，全部添加。


野火、正点等的板子都是采用I.MX6ULL系列的MCU，但I.MX6ULL系列中又包含了若干分类，可参见《i.MX 6ULL Applications Processors for Consumer Products 》


野火、正点的板子采用的是MCIMX6Y2CVM05AB(工业级)或 MCIMX6Y2CVM08AB(工业级),主频分别 为528MHz 和 800MHz(实际为 792MHz)，所以选择MCIMX6Y2目录下的头文件及驱动文件。

下面开始分析官方HelloWorld。

hello_world.c是例子的主入口文件。

#include "fsl_device_registers.h"
#include "fsl_debug_console.h"
#include "board.h"

#include "pin_mux.h"
#include "clock_config.h"
/*******************************************************************************
* Definitions
******************************************************************************/


/*******************************************************************************
* Prototypes
******************************************************************************/

/*******************************************************************************
* Code
******************************************************************************/
/*!
* @brief Main function
*/
int main(void)
{
    char ch;

    /* Init board hardware. */
    BOARD_InitPins();
    BOARD_BootClockRUN();
    BOARD_InitMemory();
    BOARD_InitDebugConsole();

    PRINTF("hello world.\r\n");

    while (1)
    {
        ch = GETCHAR();
        PUTCHAR(ch);
    }
}

很简单，初始化引脚，打开运行时钟，初始化内存，打开调试口，打印HelloWorld，然后等待串口输入，并输出每一个字符。

void BOARD_InitPins(void) {                                /*!< Function assigned for the core: Cortex-A7[ca7] */
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_RX_DATA_UART1_RX, 0U);
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_RX_DATA_UART1_RX,
                        IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_DSE(2U) |
                        IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_SPEED(2U) |
                        IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PKE_MASK);
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_TX_DATA_UART1_TX, 0U);
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_TX_DATA_UART1_TX,
                        IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_DSE(2U) |
                        IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_SPEED(2U) |
                        IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_PKE_MASK);
}
BOARD_InitPins初始化串口引脚。

在这里，官方的evkmcimx6ull开发板与野火EBF6ULLPro的板子用的引脚都是一样的，使用串口1输出。这里面不需要移植修改。

void BOARD_BootClockRUN(void)和BOARD_InitMemory()同样也不用理会，不需要修改。

void BOARD_InitDebugConsole(void)
{
    uint32_t uartClkSrcFreq;

    uartClkSrcFreq = BOARD_DebugConsoleSrcFreq();

#ifdef FSL_RTOS_FREE_RTOS
    GIC_SetPriority(BOARD_UART_IRQ, 25);
#endif

    DbgConsole_Init(BOARD_DEBUG_UART_BASEADDR, BOARD_DEBUG_UART_BAUDRATE, BOARD_DEBUG_UART_TYPE, uartClkSrcFreq);
}
BOARD_InitDebugConsole（）这个函数也不用修改，中间是条件编译的，不用理会。

下面就是针对编译选项的修改了，这个才是重点。

官方SDK在使用gcc交叉编译时，使用了CMake。

CMake的文件是hello_world\armgcc目录下的CMakeLists.txt文件。

但是因为是采用了ARM交叉编译器，需要设置交叉编译器的路径，而这些配置是在SDK_2.2_MCIM6ULL\tools\cmake_toolchain_files\armgcc文件中。

INCLUDE(CMakeForceCompiler)

# TOOLCHAIN EXTENSION
IF(WIN32)
    SET(TOOLCHAIN_EXT ".exe")
ELSE()
    SET(TOOLCHAIN_EXT "")
ENDIF()

# EXECUTABLE EXTENSION
SET (CMAKE_EXECUTABLE_SUFFIX ".elf")

# TOOLCHAIN_DIR AND NANO LIBRARY
SET(TOOLCHAIN_DIR $ENV{ARMGCC_DIR})
STRING(REGEX REPLACE "\\\\" "/" TOOLCHAIN_DIR "${TOOLCHAIN_DIR}")

IF(NOT TOOLCHAIN_DIR)
    MESSAGE(FATAL_ERROR "***Please set ARMGCC_DIR in envionment variables***")
ENDIF()

MESSAGE(STATUS "TOOLCHAIN_DIR: " ${TOOLCHAIN_DIR})

# TARGET_TRIPLET
SET(TARGET_TRIPLET "arm-none-eabi")

SET(TOOLCHAIN_BIN_DIR ${TOOLCHAIN_DIR}/bin)
SET(TOOLCHAIN_INC_DIR ${TOOLCHAIN_DIR}/${TARGET_TRIPLET}/include)
SET(TOOLCHAIN_LIB_DIR ${TOOLCHAIN_DIR}/${TARGET_TRIPLET}/lib)

SET(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic)
SET(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm)

CMAKE_FORCE_C_COMPILER(${TOOLCHAIN_BIN_DIR}/${TARGET_TRIPLET}-gcc${TOOLCHAIN_EXT} GNU)
CMAKE_FORCE_CXX_COMPILER(${TOOLCHAIN_BIN_DIR}/${TARGET_TRIPLET}-g++${TOOLCHAIN_EXT} GNU)
SET(CMAKE_ASM_COMPILER ${TOOLCHAIN_BIN_DIR}/${TARGET_TRIPLET}-gcc${TOOLCHAIN_EXT})

SET(CMAKE_OBJCOPY ${TOOLCHAIN_BIN_DIR}/${TARGET_TRIPLET}-objcopy CACHE INTERNAL "objcopy tool")
SET(CMAKE_OBJDUMP ${TOOLCHAIN_BIN_DIR}/${TARGET_TRIPLET}-objdump CACHE INTERNAL "objdump tool")

SET(CMAKE_C_FLAGS_DEBUG "${CMAKE_C_FLAGS_DEBUG} -O0 -g" CACHE INTERNAL "c compiler flags debug")
SET(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG "${CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG} -O0 -g" CACHE INTERNAL "cxx compiler flags debug")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DEBUG} -g" CACHE INTERNAL "asm compiler flags debug")
SET(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_DEBUG "${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_DEBUG}" CACHE INTERNAL "linker flags debug")

SET(CMAKE_C_FLAGS_RELEASE "${CMAKE_C_FLAGS_RELEASE} -O3 " CACHE INTERNAL "c compiler flags release")
SET(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "${CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE} -O3 " CACHE INTERNAL "cxx compiler flags release")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_RELEASE "${CMAKE_ASM_FLAGS_RELEASE}" CACHE INTERNAL "asm compiler flags release")
SET(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_RELESE "${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_RELESE}" CACHE INTERNAL "linker flags release")

SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH ${TOOLCHAIN_DIR}/${TARGET_TRIPLET} ${EXTRA_FIND_PATH})
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)
SET(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)

string(TOLOWER "${CMAKE_BUILD_TYPE}" CMAKE_BUILD_TYPE)
SET(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/${CMAKE_BUILD_TYPE})
SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${PROJECT_BINARY_DIR}/${CMAKE_BUILD_TYPE})

MESSAGE(STATUS "BUILD_TYPE: " ${CMAKE_BUILD_TYPE})

这个ARMGCC可以跨平台使用，所以首先判断是Windows平台还是Linux平台。

CMakeLists.txt文件比较大，内容较多。

INCLUDE(CMakeForceCompiler)
# CROSS COMPILER SETTING SET(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic) CMAKE_MINIMUM_REQUIRED (VERSION 2.6)
# THE VERSION NUMBER SET (Tutorial_VERSION_MAJOR 1) SET (Tutorial_VERSION_MINOR 0)
# ENABLE ASM ENABLE_LANGUAGE(ASM)
SET(CMAKE_STATIC_LIBRARY_PREFIX) SET(CMAKE_STATIC_LIBRARY_SUFFIX)
SET(CMAKE_EXECUTABLE_LIBRARY_PREFIX) SET(CMAKE_EXECUTABLE_LIBRARY_SUFFIX)
# CURRENT DIRECTORY SET(ProjDirPath ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -DDEBUG")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -D__STARTUP_CLEAR_BSS")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -D__STARTUP_INITIALIZE_NONCACHEDATA")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -g")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -flto")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -march=armv7-a")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -Wall")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -mfloat-abi=hard")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -mfpu=vfpv4")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -fno-common")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -ffunction-sections")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -fdata-sections")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -ffreestanding")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -fno-builtin")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -mthumb")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -mapcs")
SET(CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG} -std=gnu99")

上面指定了CMAKE_ASM_FLAGS_DDR_DEBUG的参数，就是gcc在编译.s汇编文件时使用的。CMakeLists.txt中的CMAKE_C_FLAGS_DEBUG、CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_DEBUG等类似。

其中带DDR是指编译、链接出内存中运行的文件，不带DDR的是可以在SD卡中运行的。DEBUG、RELEASE是CMake约定的调试、发布版本。

重点是修改相关的参数。

SET(CMAKE_C_FLAGS_DEBUG "${CMAKE_C_FLAGS_DEBUG} -DCPU_MCIMX6Y2DVM05")

其中，这个-DCPU_MCIMX6Y2DVM05参数要修改，野火的板子是-DCPU_MCIMX6Y2CVM08。

在CMakeLists.txt文件末尾，

set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_DDR_DEBUG "${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_DDR_DEBUG} -T${ProjDirPath}/MCIMX6Y2xxx05_ram.ld -static")
set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_DDR_RELEASE "${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_DDR_RELEASE} -T${ProjDirPath}/MCIMX6Y2xxx05_ram.ld -static")
set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_DEBUG "${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_DEBUG} -T${ProjDirPath}/MCIMX6Y2xxx05_flash.ld -static")
set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_RELEASE "${CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS_RELEASE} -T${ProjDirPath}/MCIMX6Y2xxx05_flash.ld -static")
其中，这里面使用的MCIMX6Y2xxx05_ram.ld是链接文件。因为上文中已经更改为MCIMX6Y2CVM08型号的MCU，所以这里的链接文件同样要修改为MCIMX6Y2xxx08_ram.ld、MCIMX6Y2xxx08_flash.ld。

这些就是需要对官方SDK进行修改的文件。


有些图片没有上传，详细的可以参考我的博客：https://blog.csdn.net/xingzhecumt/article/details/128878905

おおおじ。

感谢分享！！