ElfBoard技術(shù)貼|如何在NXP源碼基礎(chǔ)上適配ELF 1開(kāi)發(fā)板的UART功能

UART即通用異步收發(fā)器，是一種支持全雙工串行通信協(xié)議的接口。在i.MX6ULL處理器平臺(tái)上，該處理器原生支持多達(dá)8路的UART接口，提供了豐富的串行通信能力。

針對(duì)ELF 1開(kāi)發(fā)板，實(shí)際引出了4路UART接口供開(kāi)發(fā)者使用，具體包括UART1、UART2、UART3以及UART7。其中UART1用于調(diào)試，UART2、UART3用于連接RS485收發(fā)芯片，UART7連接TTL轉(zhuǎn)RS232芯片。

接下來(lái)，我們將針對(duì)上述幾個(gè)UART接口逐一進(jìn)行詳細(xì)的配置說(shuō)明。本次源碼適配工作是在NXP i.MX6ULL EVK評(píng)估板的Linux內(nèi)核源碼（特定版本：Linux-imx_4.1.15）基礎(chǔ)上進(jìn)行的，以確保UART接口能夠正確無(wú)誤的在ELF 1開(kāi)發(fā)板上工作。

一、 準(zhǔn)備工作

NXP源碼路徑：ELF1開(kāi)發(fā)板資料包\07-NXP 原廠(chǎng)資料\07-1 NXP官方源碼\linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga.tar.bz2

1、將NXP源碼拷貝到開(kāi)發(fā)環(huán)境home/root/work目錄下解壓

elf@ubuntu:~/work$ tar jvxf linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga.tar.bz2 elf@ubuntu:~/work$ cd linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga/ elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ ls

2、添加默認(rèn)配置文件

將arch/arm/configs路徑下的imx_v7_mfg_defconfig復(fù)制一份，命名為imx6ull_elf1_defconfig

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ cp arch/arm/configs/imx_v7_mfg_defconfig arch/arm/configs/imx6ull_elf1_defconfig

3、添加ELF 1設(shè)備樹(shù)

將arch/arm/boot/dts路徑下的imx6ull-14x14-evk.dts復(fù)制一份，命名為imx6ull-elf1-emmc.dts

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-evk.dts arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts

打開(kāi)arch/arm/boot/dts/Makefile，找到CONFIG_SOC_IMX6ULL，將imx6ull-elf1-emmc.dts添加到Makefile中

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ vi arch/arm/boot/dts/Makefile

4、建立交叉編譯腳本

建立一個(gè)編譯腳本build.sh

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ vim build.sh

添加以下內(nèi)容，保存退出

#!/bin/bash export CPUS=`grep -c processor /proc/cpuinfo` source /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.0.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi make distclean make imx6ull_elf1_defconfig make -j${CPUS} rm -rf ./.tmp make modules_install INSTALL_MOD_PATH=./.tmp/rootfs/ cd .tmp/rootfs/ tar -jcvf modules.tar.bz2 *

給予腳本權(quán)限

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ chmod 777 build.sh

二、適配UART

1、硬件原理

（1）UART1

從原理圖中可以得到我們使用的UART1_RXD和UART1_TXD引腳對(duì)應(yīng)的連接器引腳編號(hào)分別為27和28。

通過(guò)查表可以得到27和28的PAD NAME分別為UART1_RX_DATA和UART1_TX_DATA。

（2）UART2

從原理圖中可以得到我們使用的UART2_RXD和UART2_TXD引腳對(duì)應(yīng)的連接器引腳編號(hào)分別為72和73。

通過(guò)查表可以得到72和73的PAD NAME分別為UART2_RX_DATA和UART2_TX_DATA。

（3）UART3

從原理圖中可以得到我們使用的UART3_RXD和UART3_TXD引腳對(duì)應(yīng)的連接器引腳編號(hào)分別為77和78。

通過(guò)查表可以得到77和78的PAD NAME分別為UART3_RX_DATA和UART3_TX_DATA。

（4）UART7

從原理圖中可以得到我們使用的UART7_RXD和UART7_TXD引腳對(duì)應(yīng)的連接器引腳編號(hào)分別為114和115。

通過(guò)查表可以得到114和115的PAD NAME分別為L(zhǎng)CD_DATA17和LCD_DATA16。

2、IOMUX配置

確定好引腳之后，我們就可以在設(shè)備樹(shù)中添加相關(guān)引腳的IOMUX配置。
（1）UART1、UART2打開(kāi)NXP BSP的arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts文件，可以看到關(guān)于UART1和UART2的IOMUX配置信息，這是因?yàn)?，i.MX6ULL EVK板也引出了UART1（UART1一般都是作為調(diào)試串口使用）和UART2。
既然已經(jīng)有了UART1和UART2的IOMUX配置，那我們就只需對(duì)比一下其配置的相應(yīng)引腳跟ELF1開(kāi)發(fā)板使用的引腳是否一致即可。上一節(jié)中已經(jīng)確定了我們使用的UART1和UART2對(duì)應(yīng)的引腳PAD NAME，UART1：UART1_RX_DATA和UART1_TX_DATA，UART2：UART2_RX_DATA和UART2_TX_DATA，對(duì)比arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts文件中已配置好的IOMUX信息，可以看到是一致的：

由上圖可知，UART2的IOMUX節(jié)點(diǎn)uart2grp下配置了流控引腳RTS和CTS，我們板子沒(méi)有引出流控引腳，所以這里注釋掉流控配置：

（2）UART3

由上一節(jié)確定了我們使用的UART3收發(fā)引腳PAD NAME分別為UART3_RX_DATA和UART3_TX_DATA。
在arch/arm/boot/dts/imx6ul-pinfunc.h文件中分別搜索UART3_RX_DATA和UART3_TX_DATA，找到其復(fù)用成UART功能的宏：

MX6UL_PAD_UART3_RX_DATA__UART3_DCE_RX MX6UL_PAD_UART3_TX_DATA__UART3_DCE_TX

然后在arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts文件建立UART3的IOMUX配置節(jié)點(diǎn)，并添加上這兩條宏配置，其PAD寄存器的值參考了UART1和UART2：

pinctrl_uart3: uart3grp { fsl,pins = < MX6UL_PAD_UART3_RX_DATA__UART3_DCE_RX 0x1b0b1 MX6UL_PAD_UART3_TX_DATA__UART3_DCE_TX 0x1b0b1 >; };

添加后效果如下：

（3）UART7

同理，UART7的PAD NAME分別為L(zhǎng)CD_DATA17和LCD_DATA16，在arch/arm/boot/dts/imx6ul-pinfunc.h文件中分別搜索LCD_DATA17和LCD_DATA16，找到其復(fù)用成UART功能的宏：

MX6UL_PAD_LCD_DATA17__UART7_DCE_RX MX6UL_PAD_LCD_DATA16__UART7_DCE_TX

在arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts文件建立UART7的IOMUX配置節(jié)點(diǎn)，并添加上這兩條宏配置：

pinctrl_uart7: uart7grp { fsl,pins = < MX6UL_PAD_LCD_DATA17__UART7_DCE_RX 0x1b0b1 MX6UL_PAD_LCD_DATA16__UART7_DCE_TX 0x1b0b1 >; };

添加后效果如下：

注意：LCD_DATA17和LCD_DATA16這兩個(gè)引腳默認(rèn)復(fù)用為了LCD的data17和data16功能，所以，需要注釋掉這兩個(gè)引腳的LCD復(fù)用，在pincrtl_lcdif_dat節(jié)點(diǎn)中：

3、添加設(shè)備節(jié)點(diǎn)

UART1-UART8的設(shè)備節(jié)點(diǎn)在arch/arm/boot/dts/imx6ull.dtsi設(shè)備樹(shù)文件中已經(jīng)存在，我們只需在arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts將需要的UART使能即可，如已經(jīng)使能的UART1：

&uart1 { pinctrl-names = “default”; pinctrl-0 = <&pinctrl_uart1>; status = “okay”; }

使能UART功能主要是設(shè)置pinctrl-0屬性和status屬性，pinctrl-names屬性設(shè)置pingctrl的name，不是必需的，pinctrl-0屬性主要用于配置UART接口相關(guān)引腳的IOMUX，status屬性主要是使能該串口功能。UART2也已經(jīng)配置好，我們只需將其中的流控功能去掉就可以了：

&uart2 { pinctrl-names = “default”; pinctrl-0 = <&pinctrl_uart2>; /* fsl,uart-has-rtscts; */ /* for DTE mode,add below change */ /* fsl,dte-mode; */ /* pinctrl-0 = <&pinctrl_uart2dte>; */ status = “okay”; }

依照上述方法，依次添加UART3和UART7節(jié)點(diǎn)相關(guān)屬性：

&uart3 { pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&pinctrl_uart3>; status = "okay"; }; &uart7 { pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&pinctrl_uart7>; status = "okay"; };

添加后效果如下：

4、編譯

單獨(dú)編譯設(shè)備樹(shù)：

. /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.0.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ make dtbs

使用scp將設(shè)備樹(shù)拷貝到開(kāi)發(fā)板：

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ scp arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf\1-emmc.dtb root@172.16.0.175:/run/media/mmcblk1p1/

進(jìn)行sync操作后重啟開(kāi)發(fā)板：

啟動(dòng)之后，可以看到在/dev目錄下生成節(jié)點(diǎn)ttymxc0、ttymxc1、ttymxc2、ttymxc6，分別對(duì)應(yīng)我們添加的UART1，UART2，UART3，UART7。

三、測(cè)試

我們對(duì)UART2\UART3\UART7進(jìn)行測(cè)試（UART1是調(diào)試串口，這里不測(cè)試），UART2和UART3分別對(duì)應(yīng)板子上的RS485_1和RS485_2，我們將RS485_1和RS485_2進(jìn)行收發(fā)互測(cè)，將兩路RS485的A1-A2和B1-B2進(jìn)行相連。UART7對(duì)應(yīng)RS232，我們收發(fā)短接測(cè)試，將TX-RX收發(fā)互連。

可以直接使用開(kāi)發(fā)板文件系統(tǒng)/usr/bin/下的elf1_cmd_serialport進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試RS485_1(UART2)和RS485_2(UART3)輸入以下命令，注意空格：

root@ELF1:~# elf1_cmd_serialport ttymxc1 & root@ELF1:~# elf1_cmd_serialport ttymxc2 -o -b 9600 -t aabbccddeeff 1

上圖顯示信息中/dev/ttymxc2 nwrite表示通過(guò)RS485_2(UART3)發(fā)送的具體數(shù)據(jù)，/dev/ttymxc1 nread表示通過(guò)RS485_1(UART2)接收到的數(shù)據(jù)。測(cè)試RS232(UART7)使用命令：

root@ELF1:~# elf1_cmd_serialport ttymxc6 -o -b 9600 -t aabbccddeeff 1

至此，就完成了在NXP源碼基礎(chǔ)上適配ELF 1開(kāi)發(fā)板的UART功能，期望這份詳實(shí)的指南能為正在閱讀的小伙伴帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的助益與啟發(fā)。在開(kāi)發(fā)之旅上，愿我們攜手共進(jìn)，探索無(wú)限可能。