LicheePI Zero 上电后进入到 u-boot 导致启动失败的解决方法

故障描述

LicheePI Zero 核心板，配备 32M SPI-NOR-Flash，Console口 UART0 通过 RS232 接口芯片连接到上位机（如下图）。在测试中发现在设备上电后等待很久都不能 ping 通设备，使用 RS232 转 TTL 电缆连接上位机，打入回车键，发现是 u-boot 的提示符 ==>，说明设备自动进入到了u-boot 状态，导致启动失败。

使用上位机通过Console手动输入 boot 命令，可正常启动。正常启动后，执行操作系统的 reboot 指令，主板可以正常启动，不会进入到 u-boot。而拔出上位机电缆，断电后重新上电时，复现进入到 u-boot 的故障。

相同的主板，如果不接 RS232 转换芯片时，不会出现进入到 u-boot 的情况。

分析和测试

根据上述比较，猜测问题可能出在 RS232 转换接口上。如果不接上位机电缆，上电时，U5 的13/14 脚均为低电平。如果连接了上位机电缆，U5 的对应管脚会被正确地上拉/下拉。考虑到这一点，基本可以确定是 u-boot 扫描到了Console 口有“按键”输入，从而终止自动启动（autoboot）。

打开 VS Code，全局搜索“Hit any key to stop autoboot:”，最终定位到 .../u-boot/common/autoboot.c 的 __abortboot(int) 函数。通过分析代码，得知 __abortboot 的算法：当捕捉到任何一个按键输入时，即终止 boot，进入到 u-boot 命令行环境。

解决方法

找到了可能的原因，将这一部分的代码修改成如下内容。

static int __abortboot(int bootdelay)
{
	int abort = 0;
	unsigned long ts;

	int gotc = 0;

#ifdef CONFIG_MENUPROMPT
	printf(CONFIG_MENUPROMPT);
#else
	printf("Hit any key to stop autoboot: %2d ", bootdelay);
#endif

	/*
	 * Check if key already pressed
	 */
	if (tstc())
	{				  /* we got a key press	*/
					  /* Test gotc == RETURN_KEY || gotc == SPACE_BAR
						 If true, set abort = 1; others let abort alone.
					   */

#if (0)
		(void)getc(); /* consume input	*/
		puts("\b\b\b 0");
		abort = 1; /* don't auto boot	*/
#else
		gotc = getc(); /* save key pressed */
#if (1)
		printf("We catched key press as: %02X\r\n", gotc);
#endif
		if (gotc == 0x0D || gotc == 0x20)
		{
			/*puts("\b\b\b 0");*/ /* Clear counting down number and filled with 0 */
			abort = 1;			  /* Set abort boot flag */
		}
#endif
	}

	while ((bootdelay > 0) && (!abort))
	{
		--bootdelay;
		/* delay 1000 ms */
		ts = get_timer(0);
		do
		{
			if (tstc())
			{				   /* we got a key press	*/
#if (0)
				abort = 1;	   /* don't auto boot	*/
				bootdelay = 0; /* no more delay	*/
#ifdef CONFIG_MENUKEY
				menukey = getc();
#else
				(void)getc(); /* consume input	*/
#endif
#else
#ifdef CONFIG_MENUKEY
				menukey = getc();
				if (menukey == 0x0D || menukey == 0x20)
				{
					abort = 1;	   /* don't auto boot	*/
					bootdelay = 0; /* no more delay	*/
				}
#else
				gotc = getc(); /* consume input	*/
#if (1)
				printf("We catched key press as: %02X\r\n", gotc);
#endif
				if (gotc == 0x0D || gotc == 0x20)
				{
					abort = 1;	   /* don't auto boot	*/
					bootdelay = 0; /* no more delay	*/
				}
#endif
#endif
				break;
			}

			udelay(10000);
		} while (!abort && get_timer(ts) < 1000);

		printf("\b\b\b%2d ", bootdelay);
	}

	putc('\n');

	return abort;
}

#if(0) 块中的代码是原有的代码，#else中的代码是修改后的代码。主要思路：

1. 第一次捕获按键输入时，判断是否为回车键（0x0D）或者空格键（0x20），如果是回车键或者空格键，才设置abort标志。
2. 循环捕获按键输入时，也做上述同样的判断，符合条件时才设置abort标志。
3. gotc变量保存getc()的结果。
4. if(1) printf("We catched key press as: %02X\r\n", gotc); #endif 块纯粹为测试保留，可以设置为 if(0)。
5. 尽量保留原有的 CONFIG_xxx条件。

使用

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- clean

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j16

将 u-boot-sunxi-with-spl.bin 文件拷贝到 buildroot 目录，重建整个 flashimg.bin，通过上位机烧录到Flash中，等待主板正常启动一次。然后断电，拆掉上位机电缆。连接好主板的以太网口，在上位机上 ping 主板。将主板上电。一开始是 ping 不通的（还没启动完成），等待大约10秒钟后，上位机可以 ping 通主板，这时执行

telnet 192.168.0.xxx（主板的IP地址）

可以正常登录。说明故障得以解决。

反复断电/上电大约 100次，没有捕捉到主板“误入”u-boot的情况。

参考链接

1. 上电偶发停留在uboot中问题分析_一直在uboot_roostnew的博客-优快云博客-

感谢 roostnew 的思路，本文对如何修改 u-boot 的代码补充了一下。