《3.ARM裸机第三部分-开发板、原理图和数据手册》

《3.ARM裸机第三部分-开发板、原理图和数据手册》

第一部分、章节目录
1.3.1.开发板和光盘资料简介
1.3.2.开发板硬件手册带读
1.3.3.开发板刷系统1
1.3.4.开发板刷系统2
1.3.5.开发板刷系统3
1.3.6.X210核心板、底板原理图导读1
1.3.7.X210核心板、底板原理图导读2
1.3.8.S5PV210数据手册导读
1.3.9.补充-x210的dnw刷机
1.3.10.补充-linux下使用dd命令刷写uboot
1.3.11.补充-X210V3S开发板刷机
1.3.12.补充-linux下dnw软件的使用

第二部分、章节介绍
1.3.1.开发板和光盘资料简介
介绍课程配套开发板X210大概情况，并且详细介绍开发板官方提供的光盘资料分布，哪些有用哪些暂时用不到。
1.3.2.开发板硬件手册带读
带着大家一起读开发板官方提供的硬件手册《X210V3硬件手册.pdf》，了解开发板的一般配置和硬件信息。
1.3.3.开发板刷系统1
安装USB转串口线驱动，使用SecureCRT做串口连接，进入系统控制台，并且破坏出厂预烧录的android系统以从SD启动
1.3.4.开发板刷系统2
制作启动SD卡，并且从SD卡启动使用fastboot烧录uboot、kernel、根文件系统等到板载iNand中（dnw工具烧录）
1.3.5.开发板刷系统3
android系统镜像烧录、linux+QT镜像的烧录
1.3.6.X210核心板、底板原理图导读1
带大家一起看开发板原理图，对原理图的一般看法、查法、作用做系统讲解，为以后学习外设编程时查原理图打好基础
1.3.7.X210核心板、底板原理图导读2
带大家一起看开发板原理图，对原理图的一般看法、查法、作用做系统讲解，为以后学习外设编程时查原理图打好基础
1.3.8.S5PV210数据手册导读
带大家一起读S5PV210的数据手册，以及其他板载硬件的数据手册的读法扩展。
1.3.9.补充-x210的dnw刷机
很多同学反映uboot擦掉后内部iNand启动失败，外部SD启动也失败，机器变砖头了···于是乎给大家增补一个dnw刷机的方式，经同学实践可以解决问题。
1.3.10.补充-linux下使用dd命令刷写uboot
有同学电脑运行不了九鼎开发板中提供的SD卡刷卡软件，于是乎希望在linux下完成刷机。这里我顺便补充下linux下使用dd命令刷写uboot到SD卡来制做SD启动卡的教程，以供大家使用。
1.3.11.补充-X210V3S开发板刷机
本节主要介绍新版开发板X210V3S开发板和X210V3的差别、刷机时使用镜像的不同
1.3.12.补充-linux下dnw软件的使用
很多同学因为数字签名问题windows下dnw不可用，因此补充讲linux下dnw工具的使用。

第三部分、随堂记录
1.3.1.开发板和光盘资料简介
详见课程视频和光盘资料。

1.3.2.开发板硬件手册带读
详见开发板光盘中《X210V3硬件手册.pdf》

1.3.3.开发板刷系统1
1.3.3.1、什么是刷系统
刷系统就是利用刷机工具，向开发板中烧录预先编译好的系统镜像，使之在开发板上运行起来。
1.3.3.2、串口输出的意义（做系统控制台）
串口是一种硬件通信口，很多年前的时候串口是CPU之间进行通信的主要接口。但是现在因为串口通信的速度很低，所以现在串口主要是用来做程序输出监控、调试。
桌面电脑可以打开一个虚拟控制台，嵌入式系统一般是用串口来做控制台的。一般是用一根串口线连接开发板的串口和我们笔记本电脑的串口，然后在电脑上打开一个串口监视，这样开发板上的串口输出内容就可以在电脑上看到。还可以通过监视终端向开发板输入一些控制命令由开发板执行。常用的串口监视软件有：超级终端、SecureCRT、minicom
1.3.3.3、安装USB转串口线的驱动
本来电脑都是有串口的（DM9接口），但是现在大家都用笔记本没有串口了，所以这种串口连接线用不了。办法是使用USB转串口线，这种线传入电脑后需要安装驱动，安装驱动后在电脑上会形成一个串口（叫usb转串口），这样就相当于你电脑有了一个串口，可以通过这个串口来监视开发板的串口输出。
注意1：windows对USB设备的管理是和USB口有关的，你每次把usb转串口线插到1个口中，这样得到的COM口号码是不变的，方便我们后期使用。如果每次胡乱更换插口，可能得到的COM口会变。
注意2：COM口号码是可以改的，还可以强制占用显示“已使用”的COM号，一般改成COM4以内的就可以了。
1.3.3.4、使用SecureCRT
从网盘下载SecureCRT.rar，解压后直接使用。注册时参考解压包中的《说明.txt》。
打开SecureCRT.exe后，建立一个Serial连接，开始监视串口。设置参考视频中，注意流控一定要去掉。
开发板这边串口一定要接串口2（官方出厂默认的烧录镜像都是使用串口2的），然后开机，就可以看到串口信息了。
1.3.3.5、破坏iNand中的bootloader以从SD2启动
留待第四部分，做LED实验时再说。

1.3.4.开发板刷系统2
1.3.4.0、破坏iNand中的bootloader以从SD2启动
busybox dd if=/dev/zero of=/dev/block/mmcblk0 bs=512 seek=1 count=1 conv=sync
sync
解释：这句话的意思就是说把板载的iNand的第一个扇区用全0来填充，其实就是擦除它，这样我们板载的iNand的bootloader的开始第1个扇区就被破坏了。将来启动时iROM还是会先从iNand中读取前16KB，然后计算校验和。这时候因为有1个扇区被擦掉了，所以校验和不通过，所以启动失败（会从SD2去执行2nd启动）。
注意：破坏板载iNand的bootloader后，不插外部SD卡，启动时串口得到：SD checksum Error
1.3.4.1、制作启动SD卡（其实就是烧录uboot到SD卡中）
有2种烧写方法：一种是在windows中用刷卡工具去制作启动SD卡；另一种是在linux中用dd命令。
本节介绍第一种（比较简单），刷卡工具在光盘：A盘\tools\x210_Fusing_Tool.rar
制作完SD后将SD卡插入开发板SD2通道（注意不是SD3），然后开机就可以进入uboot界面了。在uboot开机自动启动倒数3秒之内迅速按下电脑回车键，打断自动启动。（否则会自动启动iNand中的android）

1.3.4.2、fastboot介绍
fastboot是uboot中用来快速下载镜像的一个命令，fastboot同时还是一个windows上的软件。
fastboot下载时要注意1：fastboot是使用USB线进行数据传输的，所以fastboot执行之前要先连接开发板和主机之间的usb线。
fastboot下载时要注意2：需要安装驱动。
1.3.4.3、fastboot驱动（X210 Android驱动）的安装
驱动位置：A盘\tools\USB驱动\x210_android_driver

1.3.4.4、fastboot常用命令：
fastboot devices 命令用来查看当前连接的设备。（我们开发板看到的是：SMDKC110-01）
fastboot flash xxx 命令用来烧录的
fastboot reboot 命令用来重启系统
1.3.4.5、使用fastboot烧录android4.0.4镜像
在cmd下使用以下三个命令来完成烧录
fastboot flash bootloader android4.0/uboot.bin 烧uboot
fastboot flash kernel android4.0/zImage-android 烧linux kernel
fastboot flash system android4.0/x210.img 烧android rom

uboot的参数设置：set bootcmd ‘movi read kernel 30008000; bootm 30008000’（默认就是这个，不用设置也行）

1.3.5.开发板刷系统3
1.3.5.1、烧录linux+QT
fastboot flash bootloader linuxQT/uboot_inand.bin 烧uboot
fastboot flash kernel linuxQT/zImage-qt 烧linux kernel
fastboot flash system linuxQT/rootfs_qt4.ext3 烧rootfs
uboot的参数不用特意设置（因为我们刷了专为linux+QT定制的uboot，这个uboot中估计已经预制好了所有的启动参数）
1.3.5.2、烧录android2.3
fastboot flash bootloader android2.3/uboot.bin 烧uboot
fastboot flash kernel android2.3/zImage 烧linux kernel
fastboot flash system android2.3/x210.img 烧android rom
注意：android2.3中使用了串口0，所以启动后要把串口插到串口0中，不然串口没有任何启动信息出来。android2.3中屏幕上的logo是在左上角（也是个刷机成功的标志）
1.3.5.3、烧录android4.0.4
fastboot flash bootloader android4.0/uboot.bin 烧uboot
fastboot flash kernel android4.0/zImage-android 烧linux kernel
fastboot flash system android4.0/x210.img 烧android rom

1.3.6.X210核心板、底板原理图导读1
核心板、底板原理图浏览
写代码时需要查阅和参考的资料有：核心板原理图、底板原理图、相应硬件的数据手册、S5PV210数据手册

1.3.7.X210核心板、底板原理图导读2
1.3.7.1、原理图、PCB图、丝印图各自是什么
原理图是电路原理设计图，各个电路中的部件的逻辑连接图。原理图可能会影响软件编写
PCB图是我们用来制作电路板，并且用电路板进行原件焊接，做成最终产品的生产性图纸。先有原理图设计，然后根据原理图来设计PCB图。PCB4图是对原理图的一种实现。原理图和PCB图一般都由硬件工程师来负责，但是原理图设计时软件工程师会一定程度参与。PCB图的设计就完全是硬件工程师的事情了，与软件工程师无任何关系。
丝印图是PCB图设计中，所有原件的外框的框图。丝印图其实就是整个电路板的实体的位置图纸，与软件和功能无关，与生产制造有关。对软件工程师来说，丝印图可以不理会。

1.3.7.2、原理图对嵌入式软件工程师的意义
原理图是电路的逻辑连接。对于可编程器件来说，不同的电路连接可能意味着不同的编程参数，因此底层软件工程师会需要查阅原理图的接法，从而决定自己的软件怎么写才能正确和硬件通信。

1.3.7.3、嵌入式软件开发人员对硬件掌握程度的要求
对软件工程师来说，硬件究竟有没有必要会？会到什么程度？影响有多大？
软件工程师分应用开发和底层开发两大块。对于应用开发工程师（直接基于操作系统来开发程序，调用操作系统的APi和库函数等写代码）来说，硬件完全被操作系统屏蔽了，可以完全不关心硬件；但是对于底层软件工程师（驱动开发的、单片机的、移植操作系统的）来说，看懂原理图和数据手册是非常有必要的，PCB图就没必要会了。
注意：一般来说，总工程师都是软硬都会的，这个人一般软件硬件都做过。所以对大家来说，如果时间很充裕，或者完全有条件，不妨都学习一点（学习是有轻重的）；如果时间比较紧，着急工作，或者完全不感兴趣，那就不要看了。

1.3.8.S5PV210数据手册导读
1.3.8.1、datasheet（数据手册）的作用
数据手册就是产品（一般是芯片）厂家编写的，对这个产品的所有功能和用法的描述统一说明的文档。
1.3.8.2、数据手册的正确读法：先通读概览，然后根据需要去查阅。
1.3.8.3、学会利用文档目录。
1.3.8.4、利用好pdf阅读器的搜索功能。

1.3.9.补充-x210的dnw刷机
1.3.9.1、背景
1 之前讲第三部分的时候只讲了SD卡刷机，并没有讲usb启动刷机（dnw刷机）。因为sd卡刷机较简单，dnw刷机较麻烦。
2 有同学刷错了uboot，错刷成了nand版本的uboot（还有些确实没刷错uboot），这时候在uboot中执行了movi write u-boot 0x30000000后，再次开机碰到诡异现象：串口输出乱码、SD卡不启动。以为开发板变砖头了。这时候的解决思路就是dnw刷机。
3 第四部分（1.4.ARM裸机第四部分-GPIO和LED）的第一节课已经讲过了dnw下载裸机程序（dnw的介绍，dnw驱动的安装，配置下载地址的方法），大家可以先看这节课，然后再来看本节。
1.3.9.2、刷机准备
1 看x210 dnw刷机.txt，按照其中进行操作
2 事先把开发板启动方式拨到usb启动。OM5打到VCC就能从usb启动
3 两个刷机文件x210_usb.bin 和 uboot.bin 准备好。
1.3.9.3、刷机
刷机分2步：第一步刷x210_usb.bin，地址是0xd0020010;第二步刷uboot.bin，刷机地址是0x23e00000
uboot启动起来后，先fdisk -c 0去重新分区，然后再fastboot·······

1.3.10.补充-linux下使用dd命令刷写uboot
1.3.10.1、SD卡连接入linux中
首先得搞清楚：一个USB设备插到电脑后，要么可以在Windows中识别，此时不能在虚拟机linux中识别；要么能在linux中识别，但是在windows中又不见了。默认的一般都是连在Windows中的，所以linux是找不到的。
如果你需要将该设备连接到linux中，需要在VMware软件的菜单“虚拟机 -> 可移动设备”中点选该设备，选择连接

连接进linux中，在命令行中：ls /dev/sd*查看，和之前对比，就知道我们的SD卡在linux中的设备编号了。一般是/dev/sdb
也有可能是sdc或者其他。我们后面的实验是基于这个设备号是/dev/sdb的，如果不是，后面的实验要相应做修改。

1.3.10.2、制作SD启动卡
执行 ./nand_fusing.sh /dev/sdb
1.3.10.3、使用SD卡启动
先确定开发板是从SD卡启动的
然后确定板子内的iNand中的uboot是被破坏的，不能启动的。
SD卡插入SD2通道，启动即可。启动后（看有没必要fdisk -c 0来分区）使用fastboot继续刷机。

1.3.11.补充-X210V3S开发板刷机
1.3.11.1、背景介绍
(1)很多人刷机失败，苦恼甚至放弃学习
(2)刷机的目的和意义搞清楚
(3)开发板的各个版本，以及版本差异。
1.3.11.2、刷机常见问题及分析处理
(1)屏幕显示异常，原因是刷成了旧版本开发板的镜像。解决方案就是用新版本镜像。
(2)dnw驱动装不上，多试几次，禁用数字签名
(3)fastboot驱动装不上，多试几次，windows联网自动安装，用360手机助手之类的工具安装
(4)找不到拨码开关，不知道如何设置USB启动
(5)dnw下载uboot.bin时进度条不动，卡住，禁用数字签名+右键管理员权限运行dnw软件，换电脑，使用linux下dnw软件。
(6)dnw下载uboot.bin后串口没有任何信息输出。可能性1：串口插错了；可能性2：uboot.bin用错了。解决方案：换串口插试试（正确的是用串口2），用正确的uboot.bin。
(7)执行了movi write u-boot 0x30000000后变砖了，解决方案就是dnw刷机。
(8)Windows不提示安装驱动。如果开发板中就在运行uboot或者linux+QT，这时候插上USB线主机Windows也不会发现开发板；当我们uboot下执行了fastboot命令后主机就会提示装fastboot驱动。当开发板运行了android系统后主机就会提示装fastboot驱动；当开发板设置了USB启动并且重启时就会提示装dnw驱动。
(9)android系统刷机成功启动不成功。最大可能性还是镜像用的不对。

1.3.11.3、正确的镜像位置
(1)网盘\朱老师物联网大讲堂-全部视频\朱有鹏老师嵌入式linux核心课程\不同版本开发板刷机看这里
(2)老开发板X210V3
(3)新开发板X210V3S
(4)更新一批

1.3.12.补充-linux下dnw软件的使用
1.3.12.1、linux下dnw获取
(1)源码包获取
(2)编译和安装
1.3.12.2、开发板连接到linux下
(1)开发板设置USB启动，开机，windows设备管理器中提示发现新硬件
(2)VMware菜单：虚拟机->可移动设备->Samsung S5PC110 SEC Test B/D，点击连接
(3)成功连接后现象：1、Windows下设备管理器没了；2、ls /dev/secbulk0 设备节点自动出现
1.3.12.3、使用dnw进行下载uboot.bin
(1)dnw -a 0xd0020010 x210_usb.bin
(2)dnw -a 0x23e00000 uboot.bin
成功标志：SecureCRT中成功看到了uboot的启动信息，并且进入了uboot命令行。

1.3.12.4、uboot启动后的刷机注意事项
(1)正确的uboot启动后一定要先fdisk -c 0进行分区，然后再fastboot
(2)uboot的参数中bootcmd和bootargs一定要正确。
set bootcmd ‘movi read kernel 30008000; bootm 30008000’
set bootargs console=ttySAC2,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw init=/linuxrc rootfstype=ext3