Linux入门第二部分（ARM裸机篇） 第七章 NXP官方SDK的使用

参考教程：
正点原子【第二期】手把手教你学Linux之ARM（MX6U）裸机篇_哔哩哔哩_bilibili

一、SDK移植

1、SDK包说明

（1）在上一章进行驱动开发时，外设寄存器组结构体需要自己根据数据手册定义，当寄存器的数量越来越多时，这种开发方式就显得非常低效了。

（2）NXP官方其实提供了一个SDK包，包内有所有寄存器的定义，程序员在开发的时候，可以直接将包内的定义移植到工程中，这样就不需要重复定义了。

（3）SDK包可直接在NXP官网下载。

2、SDK包移植方式

（1）在NXP官网上下载的是一个.exe可执行程序，运行它之后，可以在指定目录生成所需要的配置文件，如下图所示。

（2）SDK包中有非常多的文件，如果只是针对裸机开发，那么真正有用的文件只有如下3个：

①fsl_common.h：位置为SDK_2.2_MCIM6ULL\devices\MCIMX6Y2\drivers\fsl_common.h

②fsl_iomuxc.h: 位置为SDK_2.2_MCIM6ULL\devices\MCIMX6Y2\drivers\fsl_iomuxc.h

③MCIMX6Y2.h: 位置为SDK_2.2_MCIM6ULL\devices\MCIMX6Y2\MCIMX6YH2.h

（3）以上三个文件中的内容仍然非常冗余，对于裸机开发，只需要保留IOMUXC引脚复用、PAD配置结构体及宏定义、GPIO等外设寄存器结构体和地址宏，其余内容（如CMSIS、SDK驱动、多芯片兼容代码、无关及缺失的头文件等）全部删除，由于改动的代码量较大，此处不详细展开。

二、程序编写与验证

1、启动配置文件编写

在Board_Drivers文件夹中新建文件夹“4_ledc_sdk”，然后将上一章的start.s文件拷贝至该文件夹中

2、外设配置文件编写

（1）在文件夹4_ledc_sdk中新建cc.h文件，里面存放一些SDK库文件需要使用到的数据类型别名，内容如下：

#ifndef __CC_H
#define __CC_H

#define     __I     volatile 
#define     __O     volatile 
#define     __IO    volatile
 
typedef   signed          char int8_t;
typedef   signed short     int int16_t;
typedef   signed           int int32_t;
typedef unsigned          char uint8_t;
typedef unsigned short     int uint16_t;
typedef unsigned           int uint32_t;
typedef unsigned long     long uint64_t;
typedef   signed char          s8;      
typedef   signed short    int  s16;
typedef   signed int           s32;
typedef   signed long long int s64;
typedef unsigned char          u8;
typedef unsigned short int     u16;
typedef unsigned int           u32;
typedef unsigned long long int u64;
 
#endif

（2）将上一小节提到的3个SDK包中的文件拷贝到文件夹4_ledc_sdk中，并做裁剪（裁剪的具体内容这里不详细展开）。

（3）原本cc.h文件中的定义在标准库stdint.h文件中已有实现，但裸机工程在编译时带参数“-nostdlib”，不链接C标准库，所以需要另行定义，并在SDK文件中原本包含stdint.h的地方包含cc.h文件。

3、C语言点灯程序编写

（1）将上一章的main.c文件拷贝至该文件夹中，因为点灯的业务代码和LED外设初始化的代码与上一章在功能上基本等价，只是初始化寄存器所调用的接口有变化。

（2）修改main.c文件中的内容：

①包含的头文件需要替换为：

#include "fsl_common.h"
#include "fsl_iomuxc.h"
#include "MCIMX6Y2.h"

②LED的初始化函数需要更改，使用SDK提供的函数和宏完成GPIO初始化：

/*
 * @description : 初始化 LED 对应的 GPIO
 * @param : 无
 * @return : 无
 */
void led_init(void)
{
    /* 1、初始化 IO 复用, 复用为 GPIO1_IO03 */
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO1_IO03_GPIO1_IO03,0);

    /* 2、配置 GPIO1_IO03 的 IO 属性 
     *bit 16:0 HYS 关闭
     *bit [15:14]: 00 默认下拉
     *bit [13]: 0 kepper 功能
     *bit [12]: 1 pull/keeper 使能
     *bit [11]: 0 关闭开路输出
     *bit [7:6]: 10 速度 100Mhz
     *bit [5:3]: 110 R0/6 驱动能力
     *bit [0]: 0 低转换率
    */
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO1_IO03_GPIO1_IO03,0X10B0);

    /* 3、初始化 GPIO, GPIO1_IO03 设置为输出 */
    GPIO1->GDIR = 0X0000008;
    
    /* 4、设置 GPIO1_IO03 输出低电平，打开 LED0 */
    GPIO1->DR &= ~(1 << 3); 
}

（3）两个SDK初始化配置函数说明：

①IOMUXC_SetPinMux函数用于设置引脚的复用功能，其函数参数定义如下所示（按定义顺序说明）。

参数名	用途
muxRegister	IO引脚MUX寄存器地址
muxMode	IO复用值，也就是ALT值，决定该引脚复用何种功能
inputRegister	外设输入IO选择寄存器地址（IO复用为某个功能时可能需要设置外设多路输入IO选择寄存器，如串口RX功能，需要选择数据输入源）
inputDaisy	外设输入IO选择寄存器配置值（不配置或者是配置为输出引脚，则写0）
configRegister	未使用参数
inputOnfield	IO软件输入使能标志

②IOMUXC_SetPinConfig函数用于设置引脚的电气属性。

参数名	用途
muxRegister	未使用参数
muxMode	未使用参数
inputRegister	未使用参数
inputDaisy	未使用参数
configRegister	IO引脚PAD寄存器地址
configValue	IO引脚PAD寄存器配置值

③这两个函数都有6个函数参数，但SDK提供的宏定义已经将IO引脚复用寄存器地址、复用值、外设输入IO寄存器地址、外设输入IO寄存器配置值、IO配置寄存器地址这5个参数集成在一起了。

[1]对上层来说，使用IOMUXC_SetPinMux函数，只需要指定想要配置的引脚功能和引脚的IO软件输入使能与否，SDK就能精确匹配要操作的MUX寄存器的地址，并将配置值写入。

[2]对上层来说，使用IOMUXC_SetPinConfig函数，只需要指定想要配置的引脚功能和要写入寄存器的值，SDK就能精确匹配要操作的PAD寄存器的地址，并将配置值写入。

4、Makefile文件与链接脚本编写

（1）由于本章例程的架构与上一章类似，故可直接复用上一章的Makefile，将其复制到本工程的根目录下即可，不过之前编写的Makefile通用性较差，如果有些变量产生变化，就需要改很多处地方，非常麻烦，对此可以进行优化，如下所示。

# 如果外部没有定义，才赋值（方便命令行覆盖：make CROSS_COMPILE=xxx）
CROSS_COMPILE ?= arm-linux-gnueabihf-
NAME          ?= ledc

CC      := $(CROSS_COMPILE)gcc
LD      := $(CROSS_COMPILE)ld
OBJCOPY := $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP := $(CROSS_COMPILE)objdump

# 需要编译的目标文件列表
OBJS := start.o main.o

$(NAME).bin: $(OBJS)
    # 使用链接脚本 imx6ul.lds，链接输出 elf
    $(LD) -T imx6ul.lds -o $(NAME).elf $^
    # 从 elf 提取纯二进制 bin；-S：去掉重定位、符号信息
    $(OBJCOPY) -O binary -S $(NAME).elf $@
    # 反汇编，生成 dis 汇编查看文件
    $(OBJDUMP) -D -m arm $(NAME).elf > $(NAME).dis

%.o: %.s
    $(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $<

%.o: %.S
    $(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $<

%.o: %.c
    $(CC) -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $<

.PHONY: clean
clean:
    rm -rf *.o $(NAME).bin $(NAME).elf $(NAME).dis

（2）除了Makefile以外，链接脚本也可直接复用，将上一章的imx6u.lds复制到本工程的根目录下即可。

5、程序烧写验证

（1）将imxdownload拷贝到工程的根目录下，也就是和ledc.bin处于同一个文件夹下，并赋予其可执行权限。

（2）将SD卡接入虚拟机，然后在当前目录运行命令“./imxdownload ledc.bin /dev/sdb”即可将固件刷入SD卡（设备名需要核对，与/dev下的设备名一致），然后在开发板上验证即可。