MYE-SAM9G15/9G25

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1 Z-turn Board 版本 V 年 12 月 4 日

2 版本记录 版本号说明时间 V1.0 初始版本 2014/12/4

3 目录 目录... 1 第 1 章概述及软件资源介绍 概述 软件资源... 3 第 2 章 Linux 开发环境搭建 建立工作目录 设置交叉编译工具 安装工具... 5 第 3 章 Linux 系统编译 编译 Bootloader 编译 Linux 内核 制作文件系统 制作 ramdisk 制作 SD 卡镜像... 7 第 4 章 Linux 系统烧写 烧写 Ramdisk 镜像到 Micro SD(TF) 卡 烧写 Ramdisk 镜像到 Qual-SPI Flash 烧写 Ubuntu 到 Micro SD(TF) 卡 Windows 操作步骤 Linux 操作步骤 第 5 章 Linux 应用程序 Led 第 1 页

4 5.2 Button Buzzer Acceleration sensor Temperature sensor 附录一联系方式 附录二售后服务与技术支持 第 2 页

5 第 1 章概述及软件资源介绍 1.1 概述 Z-turn Board 提供了丰富的系统资源和软件资源, 本手册将从环境搭建开始, 一步步介 绍如何进行 Z-turn Board Linux 开发 本手册中开发主机上的命令以 Ubuntu 为例进行讲解 1.2 软件资源 类别名称备注源码 Tool chains Boot loader Linux Kernel gcc gcc version (Sourcery CodeBench Lite ) boot.bin 一级引导程序包括 FSBL bitstream 和 u-boot Yes Linux 专为 Z-turn Board 的硬件制定的 Linux 内核 Yes USB OTG USB OTG 驱动 Yes Ethernet 千兆以太网驱动 Yes MMC/SD/TF MMC/SD/TF 卡驱动 Yes CAN CAN 驱动 Yes LCD Controller XYLON LCD 屏驱动 Yes HDMI HDMI 驱动 Yes Driver Button Button 驱动 Yes UART 串口驱动 Yes LED LED 驱动 Yes GPIO GPIO 驱动 Yes Buzzer 蜂鸣器驱动 Yes G-Sensor 三轴传感器驱动 Yes Tempreture Sensor 温度传感器驱动 File Ramdisk Ramdisk 系统镜像 Yes 第 3 页

6 类别名称备注源码 system Ubuntu Desktop tar 归档文件和 SD 卡烧写镜像 表 1-1 第 4 页

7 第 2 章 Linux 开发环境搭建 2.1 建立工作目录 拷贝 Z-turn Board 光盘中的资料到主机中 : $ mkdir -p <WORKDIR> $ cp -a <DVDROM>/04-Linux_Source/* <WORKDIR> 2.2 设置交叉编译工具 $ cd <WORKDIR>/Toolchain $ tar -xvjf Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux.tar.bz2 $ export PATH=$PATH:<WORKDIR>/Toolchain/\ CodeSourcery/Sourcery_CodeBench_Lite_for_Xilinx_GNU_Linux/bin $ export CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- 执行完 export 命令后输入 arm 按 Tab 键来检查是否设置成功, 该设置只对当前终端有效, 如需永久修改, 请将以上 export 命令添加到用户启动脚本文件 :~/.bashrc 2.3 安装工具 安装其他必要工具 : $ sudo apt-get install build-essential git-core libncurses5-dev \ flex bison texinfo zip unzip zlib1g-dev gettext \ gperf libsdl-dev libesd0-dev libwxgtk2.6-dev \ uboot-mkimage \ g++ xz-utils 第 5 页

8 第 3 章 Linux 系统编译 3.1 编译 Bootloader 进入 Bootloader 目录, 解压 U-boot 源码 : $ cd <WORKDIR>/Bootloader $ tar -jxvf u-boot-xlnx.tar.bz2 $ cd u-boot-xlnx 开始编译 : $ make distclean $ make zynq_zturn_config $ make 编译完成后, 在当前目录下会生成 u-boot ELF 文件 使用此镜像制作 boot.bin 时需要重命名为 u-boot.elf 3.2 编译 Linux 内核 进入 Kernel 目录, 解压内核源码 : $ cd <WORKDIR>/Kernel $ tar -xvjf linux-xlnx.tar.bz2 $ cd linux-xlnx 开始编译 : $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- distclean $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- \ zynq_zturn_defconfig $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- uimage $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- dtbs 编译完成后, 会在 arch/arm/boot 目录下生成 uimage 文件, 在 arch/arm/boot/dts/ 生成 zynq-zturn.dtb 文件 ( 使用时需重命名为 devicetree.dtb) 第 6 页

9 3.3 制作文件系统 制作 ramdisk ⑴ 挂载 Ramdisk 新建目录 tmp, 并将 uramdisk.image.gz 拷贝至该目录 $ cd <WORKDIR>/Filesystem $ mkdir tmp $ cp uramdisk.image.gz tmp/ $ cd tmp/ 去掉 mkimage 生成的 64 bytes 的文件头, 生成新的 ramdisk.image.gz $ dd if=uramdisk.image.gz of=ramdisk.image.gz bs=64 skip=1 gunzip 解压 ramdisk.image.gz 生成 ramdisk.image $ gunzip ramdisk.image.gz 新建挂载目录 rootfs, 并将 ramdisk.image 挂载 $ mkdir -p rootfs $ sudo mount -o loop,rw ramdisk.image rootfs 进入 rootfs 目录, 根据需要做修改 ⑵ 重新生成 ramdisk 同步文件系统并卸载 ramdisk $ sync $ sudo umount rootfs 用 gzip 压缩 ramdisk.image, 生成 ramdisk.image.gz $ gzip -9 ramdisk.image 用 mkimage 添加文件头, 生成新的 uramdisk.image.gz 供 u-boot 使用 $ mkimage -A arm -T ramdisk -C gzip -n Ramdisk -d ramdisk.image.gz uramdisk.image.gz 删除临时文件 ramdisk.image.gz $ rm ramdisk.image.gz 制作 SD 卡镜像 SD 卡镜像 xillinux-1.3.img 在 linux 下可以直接挂载并做修改, 修改前应该做好备份 xillinux-1.3.img 镜像分为两个分区 part0 和 part1, 其中 part0 是 FAT 格式,part1 是 ext4 第 7 页

10 格式 要挂载这两个分区首先需要计算这两个分区的 offset, 然后传入对应的 offset 给 mount 命令再进行挂载 ⑴ 新建目录 sdimage, 并解压 sd 卡镜像文件 xillinux-1.3.img.gz 到此目录 $ cd <WORKDIR>/Filesystem $ mkdir -p sdimage $ gunzip xillinux-1.3.img.gz c > sdimage/xillinux-1.3.img $ cd sdimage/ ⑵ 查看 xillinux-1.3.img 的分区情况, 并计算对应分区的 start offset $ fdisk l -u xillinux-1.3.img Disk xillinux-1.3.img: 0 MB, 0 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 0 cylinders, total 0 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk identifier: 0x Device Boot Start End Blocks Id System xillinux-1.3.img b W95 FAT32 xillinux-1.3.img Linux 通过 Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes 得知分区表中一个 sector 的大小为 512 bytes, 结合 Start 域的数值计算第一个分区的 offset 为 :63 * 512 = bytes, 第二个分区的 offset 为 :32130 * 512 = bytes ⑶ 挂载 sd 镜像中的 part0 和 part1 新建挂载点 $ mkdir -p part0 part1 根据上一步的 offset 挂载 part0 $ sudo mount -o rw,offset=32256 xillinux-1.3.img part0/ 挂载 part1 $ sudo mount -o rw,offset= xillinux-1.3.img part1/ 至此已完成 sd 镜像中两个分区的挂载, 其中 part0 对应的是 FAT32 格式的 BOOT 分区, part1 为 EXT4 格式的文件系统分区 ⑷ 修改文件系统根据需要进入相应的分区可进行修改, 所做的修改将直接保存到 xillinux-1.3.img 文件中 ⑸ 卸载 part0 和 part1 分区, 并将修改同步到 xillinux-1.3.img 第 8 页

11 $ sync $ sudo umount part0 part1 新的镜像 xillinux-1.3.img 便可直接用 dd 命令烧写到 SD 卡中 第 9 页

12 第 4 章 Linux 系统烧写 提供两种镜像, 一个 ubuntu 桌面系统, 另一个不带界面的 ramdisk 文件系统, 与存储 介质关系如下表所示, 用户可以根据需要选择 Ramdisk Ubuntu Desktop Qual-SPI Flash 支持不支持 SD Mrico Card 支持支持, 要求容量 2GB 或 2GB 以上 表 烧写 Ramdisk 镜像到 Micro SD(TF) 卡 ⑴ TF 卡格式化请使用光盘目录 03-Tools 目录下的 HP USB Disk Storage Format Tool 工具格式化 TF 卡 1 把 TF 卡插入 USB 读卡器, 然后将读卡器跟电脑连接 2 打开 HP USB Disk Storage Format Tool, 出现类似提示如下 : 3 选择 FAT32 系统格式 4 点击 Start 图 4-1 第 10 页

13 5 等待格式化完成, 点击 OK 注意 :HP USB Disk Storage Format Tool 会将清除 TF 卡上所有的数据, 格式化前请做好备份 ⑵ 映像更新将所需更新的镜像文件拷贝到 TF 卡上, 然后将 TF 卡插入到开发板上的 SD 卡插槽, 断开 JP1, 连接 JP2, 上电重启开发板 4.2 烧写 Ramdisk 镜像到 Qual-SPI Flash QSPI Flash 启动只挂载简单的 Ramdisk 文件系统, 可通过两种方法对 QSPI Flash 进 行更新 : 通过 u-boot 命令更新和在 Linux 下通过脚本更新 首先必须准备好待烧写的镜像, 并拷贝到 TF 卡的 FAT 分区中 : 镜像名称 boot.bin uimage devicetree.dtb uramdisk.image.gz 说明系统启动程序, 包括 fsbl bitstream 和 u-boot 具体的制作方法将在 Z-turn Board 可编程逻辑开发手册 中描述 Linux 内核设备树文件 ramdisk 文件系统 表 4-2 ⑴ 在 u-boot 中更新 QSPI Flash 断开 JP1, 连接 JP2, 从 SD 卡启动开发板,u-boot 数秒时按下任意键进入 u-boot 命令行, 运行命令 run qspiupdate 更新 QSPI Flash: zynq-uboot> run qspiupdate Update qspi images from sd card... - Init mmc... - Init qspi flash... SF: Detected W25Q128BV with page size 256 Bytes, erase size 4 KiB, total 16 MiB - Write boot.bin... reading boot.bin bytes read in 146 ms (16.8 MiB/s) SF: x0 Erased: OK SF: x0 Written: OK 第 11 页

14 - Write uimage... reading uimage bytes read in 201 ms (17.2 MiB/s) SF: x Erased: OK SF: x Written: OK - Write device tree... reading devicetree.dtb bytes read in 17 ms (979.5 KiB/s) SF: x Erased: OK SF: x Written: OK - Write Ramdisk... reading uramdisk.image.gz bytes read in 290 ms (17.4 MiB/s) SF: x Erased: OK SF: x Written: OK - Done. 更新好 SPIFlash 后, 连接 JP1 JP2, 开发板重新上电后便可从 QSPI 启动 ⑵ 在 Linux 系统下更新 QSPI Flash 启动开发板并进入 ramdisk 文件系统, 插入已拷贝好镜像的 TF 卡, 系统将自动挂载 TF 卡中的分区到 /mnt 目录下, 本例的 FAT 分区挂载目录为 :/mnt/mmcblk0p1 运行根目录下的脚本 update_qspi.sh 更新 QSPI Flash Z-turn #./update_qspi.sh /mnt/mmcblk0p1/ Writing boot.bin Image To QSPI Erasing block: 6/630 (0%) random: nonblocking pool is initialized Erasing block: 630/630 (100%) Writing kb: 2512/2517 (99%) Verifying kb: 2512/2517 (99%) Writing uimage To QSPI Erasing block: 887/887 (100%) Writing kb: 3544/3547 (99%) Verifying kb: 3544/3547 (99%) Writing devicetree.dtb To QSPI Erasing block: 5/5 (100%) Writing kb: 16/16 (100%) Verifying kb: 16/16 (100%) Writing uramdisk.image.gz To QSPI Erasing block: 1293/1293 (100%) Writing kb: 5168/5169 (99%) Verifying kb: 5168/5169 (99%) QSPI flash update successfully! 更新好 QSPIFlash 后, 连接 JP1 JP2, 开发板重新上电后便可从 QSPI 启动 第 12 页

15 4.3 烧写 Ubuntu 到 Micro SD(TF) 卡 Windows 操作步骤 安装光盘目录下的 Win32DiskImager install.exe 工具 解压光盘目录中的中的 xillinux-1.3.img.gz 文件, 得到 xillinux-1.3.img 文件, 将 TF 卡插入到 PC 机, 运行 Win32DiskImager, 浏览并选中 xillinux-1.3.img, 选中对应的 TF 盘符 然后点击 Write 按钮进行烧写, 烧写成功后, 会提示成功烧写 图 4-2 插入新烧写的 TF 卡到 Z-turn 开发板, 断开 JP1, 连接 JP2, 重新上电后便可进入系统 Linux 操作步骤 运行 Ubuntu, 解压 xillinux-1.3.img.gz 得到 xillinux-1.3.img $ gunzip xillinux-1.3.img.gz c > xillinux-1.3.img 插入 TF 卡并确认系统识别的 TF 卡盘符, 这里以 /dev/sdb 为例, 若系统自动挂载分区先卸载分区 $ sudo umount /dev/sdb* 使用 dd 命令烧写镜像 xillinux-1.3.img $ sudo dd if=xillinux-1.3.img of=/dev/sdb 完成后可尝试挂载 sdb1 和 sdb2 分区看是否成功 插入新烧写的 TF 卡到 Z-turn 开发板, 断开 JP1, 连接 JP2, 重新上电后便可进入系统 第 13 页

16 第 5 章 Linux 应用程序 Z-turn Board 提供了常用外设的演示程序, 程序以及源码都位于 <WORKDIR>/Examples/, 请根据目录内的 Makefile 或 README 文件进行编译 : $ cd <WORKDIR>/Examples/ $ export CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi- $ make 连接调试串口 J6, 设置波特率为 , 数据位为 8, 停止位为 1, 无奇偶校验, 将对应的可执行程序拷贝到开发板, 在开发板上运行程序时需要注意权限, 如果无法执行请使用如下命令 : # chmod +x <program-to-be-executed> 5.1 Led 本例程演示如何使用 Linux API 操作开发板上的 LED, 详情请参考源码 将目录 <WORKDIR>/Examples/led-test 中的可执行程序 led-test 拷贝至开发板, 把调试串口 J6 连到 PC 上 执行以下命令后按下开发板上三色 LED D29 和 D30 快速交替闪烁 : #./led-test [usr_led1] Get trigger: 'none' [usr_led1] Set trigger to 'none' [usr_led2] Get trigger: 'none' [usr_led2] Set trigger to 'none' [ led_r] Get trigger: 'heartbeat' [ led_r] Set trigger to 'none' [ led_g] Get trigger: 'heartbeat' [ led_g] Set trigger to 'none' [ led_b] Get trigger: 'heartbeat' [ led_b] Set trigger to 'none' 5.2 Button 本例程演示如何使用 Linux API 读取开发板上的按键, 详情请参考源码 将目录 <WORKDIR>/Examples/btn-test 中的可执行程序 btn-test 拷贝至开发板, 第 14 页

17 把调试串口 J6 连到 PC 上 执行以下命令后, 按下开发板的 K1 键, 串口会输出相关信息 : #./btn-test [ ] key_code: 0X66, value: 1 [ ] key_code: 0, value: 0 [ ] key_code: 0X66, value: 0 [ ] key_code: 0, value: Buzzer 本例程演示如何使用 Linux API 操作开发板上的蜂鸣器, 详情请参考源码 将目录 <WORKDIR>/Examples/buzzer-test 中的可执行程序 buzzer-test 拷贝至开发板, 把调试串口 J6 连到 PC 上 执行以下命令后, 蜂鸣器会响, 串口会输出相关信息 : #./btn-test ret: 4, capabilities: 0X2 buzzer dev is found: /dev/input/event0 5.4 Acceleration sensor 本例程演示如何使用 Linux API 操作开发板上的加速度传感器, 详情请参考源码 将目录 <WORKDIR>/Examples/gsensor-test 中的可执行程序 gsensor-test 拷贝至 开发板, 把调试串口 J6 连到 PC 上 执行以下命令后, 晃动开发板, 串口会输出相关信息 : #./gsensor-test [ ] X: 0, Y: 0, Z:-266 [ ] X: 0, Y: 0, Z:-279 [ ] X: 0, Y: 0, Z:-277 [ ] X: 0, Y: -17, Z:-277 [ ] X: 10, Y: -17, Z:-277 [ ] X: -32, Y: 48, Z: -64 [ ] X: 95, Y: -94, Z: -16 [ ] X: 93, Y: -80, Z:-407 [ ] X:-282, Y: 255, Z:-461 [ ] X:-147, Y: 134, Z:-272 [ ] X: 254, Y:-247, Z: Temperature sensor 本例程演示如何在用户空间操作开发板上的温度传感器, 详情请参考源码 第 15 页

18 将目录 <WORKDIR>/Examples/tsensor-test 中的可执行程序 tsensor-test 拷贝至开发板, 把调试串口 J6 连到 PC 上 执行以下命令后, 串口会实时输出当前温度值 : #./tsensor-test Temperature: 35.0 C 第 16 页

19 附录一联系方式 销售联系方式 网址 : 邮箱 :sales.cn@myirtech.com 深圳总部 负责区域 : 广东 / 四川 / 重庆 / 湖南 / 广西 / 云南 / 贵州 / 海南 / 香港 / 澳门 电话 : 传真 : 邮编 : 地址 : 深圳市罗湖区文锦北路 1010 号文锦广场文盛中心 1306 上海办事处 负责区域 : 上海 / 湖北 / 江苏 / 浙江 / 安徽 / 福建 / 江西 电话 : 传真 : 邮编 : 地址 : 上海市普陀区中江路 106 号北岸长风 I 座 1402 北京办事处 负责区域 : 北京 / 天津 / 陕西 / 辽宁 / 山东 / 河南 / 河北 / 黑龙江 / 吉林 / 山西 / 甘肃 / 内蒙古 / 宁夏 电话 : 传真 : 邮编 : 地址 : 北京市昌平区东小口镇中滩村润枫欣尚 2 号楼 1009 技术支持联系方式 电话 : 邮箱 :support@myirtech.com 第 17 页

20 附录二售后服务与技术支持 凡是通过米尔科技直接购买或经米尔科技授权的正规代理商处购买的米尔科技全系列产品, 均可享受以下权益 : 1 6 个月免费保修服务周期 2 终身免费技术支持服务 3 终身维修服务 4 免费享有所购买产品配套的软件升级服务 5 免费享有所购买产品配套的软件源代码, 以及米尔科技开发的部分软件源代码 6 可直接从米尔科技购买主要芯片样品, 简单 方便 快速 ; 免去从代理商处购买时, 漫长的等待周期 7 自购买之日起, 即成为米尔科技永久客户, 享有再次购买米尔科技任何一款软硬件产品的优惠政策 8 OEM/ODM 服务 如有以下情况之一, 则不享有免费保修服务 : 1 超过免费保修服务周期 2 无产品序列号或无产品有效购买单据 3 进液 受潮 发霉或腐蚀 4 受撞击 挤压 摔落 刮伤等非产品本身质量问题引起的故障和损坏 5 擅自改造硬件 错误上电 错误操作造成的故障和损坏 6 由不可抗拒自然因素引起的故障和损坏 产品返修 : 用户在使用过程中由于产品故障 损坏或其他异常现象, 在寄回维修之前, 请先致电米尔科技客服部, 与工程师进行沟通以确认问题, 避免故障判断错误造成不必要的 运费损失及周期的耽误 第 18 页

21 维修周期 : 收到返修产品后, 我们将即日安排工程师进行检测, 我们将在最短的时间内维修或更换并寄回 一般的故障维修周期为 3 个工作日 ( 自我司收到物品之日起, 不计运输过程时间 ), 由于特殊故障导致无法短期内维修的产品, 我们会与用户另行沟通并确认维修周期 维修费用 : 在免费保修期内的产品, 由于产品质量问题引起的故障, 不收任何维修费用 ; 不属于免费保修范围内的故障或损坏, 在检测确认问题后, 我们将与客户沟通并确认维修费用, 我们仅收取元器件材料费, 不收取维修服务费 ; 超过保修期限的产品, 根据实际损坏的程度来确定收取的元器件材料费和维修服务费 运输费用 : 产品正常保修时, 用户寄回的运费由用户承担, 维修后寄回给用户的费用由 我司承担 非正常保修产品来回运费均由用户承担 第 19 页