簡介

OMAP-L138支持多種啟動模式，包括 SPI，NAND，NOR等。TI為用戶提供了兩套 flash燒寫工具：

(1) 使用 TI 在 PSP 包或 OMAP-L138_FlashAndBootUtils 包中提供的 flash writer 的 CCS工程，通過仿真器連接硬件板，按照提示步驟燒寫 flash。

(2) 使用 OMAP-L138_FlashAndBootUtils工具包中的串口燒寫工具（如 sfh_OMAP-L138.exe），通過串口連接，進(jìn)行命令行燒寫。

本文接下來將針對第二種方式進(jìn)行詳細(xì)介紹。

用戶可以從開源網(wǎng)站上下載最新的 OMAP-L138_FlashAndBootUtils版本[1]。最新的版本為 OMAPL138_FlashAndBootUtils_2_40，本文以此版本展開討論。

OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40工具包支持 TI公司的多種芯片平臺的 flash燒寫，包括 OMAPL138，AM1808，C6748等。工具包內(nèi)的代碼是對應(yīng) LogicPD的 OMAL138/AM1808 EVM板的。如果用于用戶自己的硬件板，可能需要修改工具包中相應(yīng)代碼并重新編譯。

該工具包中包括多種 flash工具及代碼。主要目錄如表 1所示。

表 1 OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40工具包目錄結(jié)構(gòu)

1. 串口燒寫工具 sfh_OMAP-L138.exe的工作原理

sfh_OMAP-L138是 OMAP-L138_FlashAndBootUtils包中用于實(shí)現(xiàn)串口燒寫 flash的應(yīng)用程序。與UartHost.exe[3]工具不同，UartHost.exe是 UART啟動工具，不能燒寫 flash。

運(yùn)行 sfh_OMAP-L138.exe時，通過 UART啟動方式下載并運(yùn)行 OMAPL138/GNU/sft目錄下的 AIS格式 bin文件，完成芯片的初始化操作。然后通過 UART與 sfh進(jìn)行命令交換，實(shí)現(xiàn) flash的擦除和燒寫工作。

從 OMAP-L138/GNU/sft/build目錄中的 makefile文件可知，編譯 sft目錄內(nèi)各 bin文件時需要 sft.c，device.c，uart.c以及針對不同 flash對應(yīng)的 flash初始化文件。

例如 sft_OMAPL138_SPI_MEM.bin是由 sft.c，device.c，uart.c等文件與 spi.c，spi_mem.c，device_spi.c一起編譯，并通過 OMAP-L138/GNU/AISUtils目錄下的 HexAIS_OMAP-L138.exe，根據(jù) sft目錄下的配置文件sft_hexais.ini內(nèi)的配置信息，將.out文件轉(zhuǎn)換成 AIS格式的.bin文件。

2. 命令格式介紹

在命令行下輸入 sfh_OMAP-L138.exe –help輸出命令格式說明如下：

sfh_OMAP-L138 <Command> [-targetType <Target>] [-flashType <FlashType>] [<Options>] [<InputFiles]各參數(shù)說明如下表所示，targetType默認(rèn)為 OMAP-L138，F(xiàn)lashType默認(rèn)為 SPI_MEM。使用默認(rèn)選項(xiàng)時相應(yīng)參數(shù)可以不輸入。

3. sfh_OMAPL138.exe常用命令的使用

sfh_OMAPL138.exe常用命令如表 2所示。

表 2 sfh_OMAPL138.exe常用命令表

以 SPI flash啟動為例，準(zhǔn)備如下文件：

sfh_OMAPL138.exe，來源于 OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40工具包。ubl-spi_ais.bin，來源于 OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40工具包。u-boot.bin，來源于 SDK PSP目錄下的 UBoot。u-boot-ais.bin，由 UBoot編譯出的 elf格式文件 u-boot，通過 AIS轉(zhuǎn)換工具生成。

首先將 OMAL138/AM1808 EVM板設(shè)置為 UART2啟動模式，S7開關(guān)設(shè)置如圖 1所示。 用直連串口線連接 PC與EVM板，打開 EVM板電源。在命令行模式下進(jìn)入目錄：OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40OMAPL138GNU。

圖 1 S7開關(guān)設(shè)置

3.1全局擦除 flash命令

sfh_OMAPL138.exe –targetType OMAP-L138 –flashType SPI_MEM –erase

圖 2 sfh_OMAPL138.exe –erase命令運(yùn)行界面

運(yùn)行結(jié)果如圖 2所示，如果是先上電，后執(zhí)行該命令，則需要按下板子上的 reset鍵輸出 “BOOTME”給上位機(jī)的sfh。

3.2燒寫單個 AIS格式的應(yīng)用程序

sfh_OMAP-L138.exe –targetType OMAP-L138 –flashType SPI_MEM -flash_noubl u-boot-ais.bin

OMAP-L138的 RBL支持 AIS格式，可以在啟動過程中通過 AIS格式文件中的配置信息初始化芯片，如 PLL，DDR等。這樣就可以直接將程序加載到片外內(nèi)存，而不受片上內(nèi)存大小限制，省略二級 Boot。

編譯 UBoot時，在 UBoot根目錄下會生成一個 elf格式的 u-boot文件，如圖 3所示，在 AISgen.exe工具里添加 PLL，DDR等配置參數(shù)，將此文件轉(zhuǎn)換成 AIS格式的 bin文件，可以直接燒寫并啟動。

圖 3 AISgen 配置界面

該命令將 AIS格式的 UBoot文件寫到 flash的起始地址。命令執(zhí)行顯示結(jié)果如圖 4所示：重新上電，從圖 5啟動信息可見沒有 UBL的運(yùn)行信息，是直接從 UBoot運(yùn)行的。

圖 4 sfh_OMAPL138.exe –flash_noubl命令運(yùn)行界面

重新上電，從圖 5啟動信息可見沒有 UBL的運(yùn)行信息，是直接從 UBoot運(yùn)行的。

圖 5 從 UBoot直接運(yùn)行界面

3.3燒寫 UBL和 UBoot

sfh_OMAP-L138.exe –targetType OMAP-L138 –flashType SPI_MEM -flash ubl-spi-ais.bin u-boot.bin命令執(zhí)行結(jié)果顯示如圖 5所示。該命令將 ubl-spi-ais.bin寫到 flash的起始地址，u-boot.bin寫到 flash的0x10000的偏移地址。

圖 6 sfh_OMAPL138.exe –flash命令運(yùn)行界面

UBL和 UBoot燒寫完后，關(guān)閉 EVM板電源，按圖 6所示，將 EVM板的 S7開關(guān)設(shè)為 SPI flash啟動。

圖 7 S7開關(guān)設(shè)置為 SPI Flash啟動

打開串口終端如 Hyper terminal，打開 EVM板電源，串口終端輸出信息如圖 7所示，表示 UBL和 UBoot成功燒寫，并成功從 SPI flash啟動

圖 8 終端調(diào)試信息輸出

使用 sfh_OMAP-L138.exe燒寫 UBL和 UBoot時，建議使用工具包自帶的 UBL。因?yàn)?UBoot的燒寫地址，要與 UBL的讀取地址一致，這樣 UBL運(yùn)行時，才能正確的讀取 UBoot。工具包自帶的 UBL與燒寫工具保證了這一點(diǎn)。其它版本的 UBL需要用戶自行確認(rèn)。

4. 根據(jù)硬件改動修改 serial flash utility

開發(fā)者自己的硬件板與 TI的 EVM比較，會影響工具使用的不同部分可能存在于：

（1） DDR型號

（2） FLASH型號

（3） 時鐘頻率

（4） UART配置

4.1 DDR參數(shù)修改

EVM板用的是 mDDR，大多數(shù)用戶用的是 DDR2，需要修改 OMAP-L138/Common/src/device.c文件中函數(shù)Uint32 DEVICE_ExternalMemInit( )的 5個 DDR參數(shù)值。這個函數(shù)同樣被 UBL調(diào)用，如果不用 UBL，則要在AISgen界面里配置正確的 DDR參數(shù)。

可使用 TI提供的 DDR寄存器配置工具[5]。根據(jù) DDR手冊進(jìn)行 DDR參數(shù)的計(jì)算，

4.2 SPI flash

如果更改了 SPI flash的硬件連接，可在 OMAP-L138Commonincludedevice_spi.h文件中修改配置。

#define DEVICE_SPIBOOT_PERIPHNUM (1)//選擇 SPI1

#define DEVICE_SPI_UBL_HDR_OFFSET (0*1024)//ubl在 SPI flash中的偏移地址

#define DEVICE_SPI_APP_HDR_OFFSET (64*1024)//application image在 SPI flash中的偏移地址如果更換了與 EVM板不同的 SPI flash，必要時需要修改如下兩個文件：

OMAP-L138CommondriversincludeSpi_mem.h

OMAP-L138CommondriverssrcSpi_mem.c

4.3 NAND flash

NAND flash的數(shù)據(jù)位寬配置在 OMAP-L138Commonincludedevice_async_mem.h文件中定義：

#define DEVICE_ASYNC_MEM_NANDBOOT_BUSWIDTH (DEVICE_BUSWIDTH_8BIT)

如果 NAND flash更換的與 EVM上的不同，必要時需要修改如下兩個文件

OMAP-L138CommondriversincludeDevice_nand.h

OMAP-L138CommondriverssrcDevice_nand.c

4.4 NOR flash

NOR flash是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，除了時序參數(shù)之外，一般不需要修改，NOR flash相關(guān)代碼文件如下：

OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40Commondriverssrcnor.c

OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40Commondriversincludenor.h

OMAP-L138Commonsrcdevice_async_mem.c

OMAP-L138Commonincludedevice_async_mem.h

OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40Commondriverssrc async_mem.c

4.5 時鐘及 PLL

如果外部輸入時鐘頻率不是 24MHz，則需要 OMAP-L138Commonsrcdevice.c文件中函數(shù)DEVICE_PLL0Init()和 DEVICE_PLL1Init()的參數(shù)值。

函數(shù)原型 Uint32 DEVICE_PLL0Init(Uint8 clk_src, Uint8 pllm, Uint8 prediv, Uint8 postdiv, Uint8 div1 ,Uint8 div3, Uint8 div7)中 pllm是 PLL的倍頻系數(shù)，主頻計(jì)算公式為：

函數(shù) DEVICE_PLL1Init()參數(shù)含義與 PLL0的類同，為 DDR提供時鐘。

4.6 UART配置

如果系統(tǒng)主頻發(fā)生變化，相應(yīng)的模塊時鐘也改變，調(diào)試串口的分頻值需要做相應(yīng)調(diào)整，否則串口輸出會因?yàn)椴ㄌ芈什徽_而出現(xiàn)亂碼。根據(jù)不同的主頻修改 OMAP-L138Commonsrcdevice_uart.c中 DEVICE_UART_config的 UART時鐘分頻系數(shù) divider的值，得到合適的 UART波特率。

如果不是用 UART2做為調(diào)試串口，修改 OMAP-L138Commoninclude device_uart.h文件中的DEVICE_UART_PERIPHNUM定義。

5. OMAP-L138_FlashAndBootUtils編譯環(huán)境搭建

在根據(jù)硬件改動，修改了代碼后，需要對工具包重新編譯，生成 UBL和 sfh_OMAP-L138.exe。如果在 Linux下使用此工具，需要在 Linux下進(jìn)行編譯（具體編譯過程參考參考文獻(xiàn) 4）。下面介紹如何在Windows環(huán)境下搭建OMAP-L138_FlashAndBootUtils的編譯環(huán)境。

編譯環(huán)境需要的幾個工具如下[6]：

（1） cygwin

（2） .NET framework

（3） ARM Compiler tools(CodeSourcery G++ Lite)

（4） C6x Compiler Tools

（5） CCSV5

5.1 Cygwin安裝

從 http:/ / www. cygwin. com/下載并運(yùn)行在線安裝工具setup.exe，注意安裝路徑中不能帶有空格。具體步驟如下：

選擇從互聯(lián)網(wǎng)安裝；也可以選擇先下載，再從本地安裝。

圖 9 cygwin安裝界面 1

選擇安裝路徑。

圖 10 cygwin安裝界面 2

可選擇直接連接或使用代理。

圖 11 cygwin安裝界面 3

選擇從哪個網(wǎng)址或者服務(wù)器上進(jìn)行下載。

圖 12 cygwin安裝界面 4

選擇安裝包

圖 13 cygwin安裝界面 4

一般選擇以下三項(xiàng)，其他默認(rèn)即可。

• Devel-->make: The GNU version of the 'make' utility

• Devel-->subversion: A version control subsystem

• Editor-->vim (or similar)

安裝后要先運(yùn)行一次 cygwin 后，才會在 cygwin/home/下出現(xiàn) Administrator 目錄，進(jìn)入該目錄，修改.bashrc。

同時，需要驗(yàn)證變量TMP和 TEMP是否包含/tmp。使用如下命令：

echo $TMP

echo $TEMP

如果找不到"unset TMP" and "unset TEMP"，可在cygwinhome[user].bashrc 文件中添加如下命令創(chuàng)建：

export TMP=/tmp

export TEMP=/tmp

設(shè)置完后，重新打開cygwin即可。至此，cygwin安裝完成。

5.2 NET framework

從下面網(wǎng)址下載安裝最新的.NET Framework(4.0或者更高的版本)

http:/ / www. microsoft. com/downloads/details.aspx?FamilyID=9cfb2d51-5ff4-4491-b0e5-b386f32c0992&amp;displaylang=en

安裝默認(rèn)路徑為 C盤。然后將 C#編譯器路徑添加到 windows系統(tǒng)環(huán)境變量中。進(jìn)入目錄

C:WINDOWSMicrosoft.NETFramework查看軟件的版本號并復(fù)制，如

C:WINDOWSMicrosoft.NETFrameworkv4.0.30319。然后右鍵我的電腦->屬性->高級->環(huán)境變量，如圖 13所示，選擇系統(tǒng)變量中的 path 點(diǎn)擊編輯，在原有變量值后粘帖添加剛剛復(fù)制的內(nèi)容，路徑之間以’;’分隔。至此，Net Framework安裝結(jié)束。

圖 14 windows環(huán)境變量設(shè)置

5.3 C6x Compiler Tools

在 CCSV5安裝目錄下 ccsv5toolscompilerc6000_7.3.4即為 C6x編譯器目錄，在 CCSV3.3下的路徑為CCStudio_v3.3C6000cgtoolsbin。如果沒有安裝 CCS，從下面網(wǎng)址下載 TI的 C6x 編譯工具并安裝，如不確認(rèn)版本則下載最新版本。

https://www-a.ti.com/downloads/sds_support/TICodegenerationTools/download.htm

將C6x編譯器路徑添加到windows環(huán)境變量。

5.4 ARM Compiler tools(CodeSourcery G++ Lite)

從下面網(wǎng)址下載安裝 GCC交叉編譯器。注意交叉編譯工具的安裝目錄名不能含有空格，否則編譯時會報(bào)錯。

https://sourcery.mentor.com/sgpp/lite/arm/portal/release858

修改 OMAP-L138_FlashAndBootUtils_2_40Commonbuild.mak文件中的 ARM_TOOLS_PATH變量為交叉編譯器的安裝路徑。例如ARM_TOOLS_PATH?=C:\CodeSourcery\arm-2009q1-203\

5.5 CCSV5

如果需要用 CCS編譯工程，則安裝 CCS。

6. 編譯 OMAP-L138_FlashAndBootUtils

6.1查看環(huán)境變量

打開 cygwin，輸入 export，查看環(huán)境變量是否設(shè)置成功。顯示如下，黑色加粗的目錄為之前添加的環(huán)境變量。

如未添加成功，可以使用如下命令添加：

export PATH=<arm-compiler-root>/bin:<MS-.NET-Root>:<C6000-Compiler-Root>/bin:$PATH

6.2 編譯工具包

cd OMAP-L138

如果只是編譯命令行工具（如 sfh_OMAP-L138），而不需要重新編譯 CCS 工程，則進(jìn)入 GNU目錄進(jìn)行編譯；如果只需要重新編譯 CCS工程，則進(jìn)入 CCS目錄進(jìn)行編譯；如果兩者都需要，則在 OMAP-L138這個目錄進(jìn)行編譯。編譯命令如下：

make clean

make

7. 使用serial flash utility常見問題及解決方法

7.1收不到“BOOTME”

在帶電情況下，復(fù)位芯片，如果還是收不到正確的“BOOTME”，檢查 BOOTMODE設(shè)置，串口終端波特率等參數(shù)設(shè)置，串口線連接方式。

7.2 停在 Waiting for SFT on the OMAP-L138…

如圖 14 所示，這種情況的原因通常有兩種：一是由于 DDR 參數(shù)配置不正確從而導(dǎo)致程序運(yùn)行異常，不能返回正確的指令給主機(jī)；二是硬件原因，可能是焊接，或硬件連接上的錯誤造成的?？梢酝ㄟ^仿真器連接目標(biāo)板用 BSL庫提供的測試程序驗(yàn)證一下 DDR，和相應(yīng)的 flash。如果沒有仿真器，可以通過間接的方法，比如用 AISgen 工具包里提供的 UART 啟動工具 UartHost.exe 來加載運(yùn)行測試程序，檢測 DDR，flash 等，將測試結(jié)果通過串口回傳顯示，或者設(shè)置 GPIO的狀態(tài)來反映。

圖 15 sfh_OMAP-L138.exe命令運(yùn)行異常

7.3 燒寫中途停止

如圖 15所示，燒寫在中途停止，這種情況通常是因?yàn)?DDR工作不穩(wěn)定，原因可能是 DDR布線問題導(dǎo)致信號完整性差，可以嘗試降低 DDR時鐘，并用示波器測量信號質(zhì)量。

DDR不穩(wěn)定也可能表現(xiàn)在能成功燒寫，但運(yùn)行不正常，通常表現(xiàn)為串口打印停在解壓或啟動內(nèi)核階段。

圖 16 sfh_OMAP-L138.exe命令運(yùn)行異常信息

7.4 啟動后串口沒打印

燒寫成功，啟動后串口沒打印，檢查U-boot里的調(diào)試串口配置，默認(rèn)為UART2。

參考文獻(xiàn)：

(1) http://sourceforge.net/projects/dvflashutils/files/OMAP-L138/v2.40/

(2) AISgen工具下載地址：http://www-s.ti.com/sc/techlit/sprab41.zip

(3) http://www.ti.com/lit/an/spraba5b/spraba5b.pdf

(4) http://processors.wiki.ti.com/index.php/Serial_Boot_and_Flash_Loading_Utility_for_OMAP-L138

(5) http://processors.wiki.ti.com/images/d/db/MDDR_DDR2_Memory_Controller_Register_Calc_Rev4.zip

(6) http://processors.wiki.ti.com/index.php/Rebuilding_the_Flash_and_Boot_Utils_Package