ZYNQ7020-linux下使用pl端扩展串口，内核无法启动，串口无反应解决方案_zynq linux串口扩展

写在前面：本文用于记录自己在zynq7020-串口开发上遇到的一些小问题，问题如何被解决的可以参考点这里，建议首先把本篇文章看完

抛出问题

Q1：UBOOT可以启动，内核无法启动

使用串口IP的时候出现了，uboot可以启动，但是内核启动不了，启动就会被kill…如下图：

出现如图所示的问题，恭喜！你找到答案了，如果不是这个问题，下面的文章也就不用看了，（学习如何使用串口除外）。
解决办法：在vivado中将串口中断连线连接到PS中断连线上，不连接无法启动内核。。。。参考新建工程第二小节

Q2：配置完串口后，UBOOT 和 内核都无输出打印

        如果在Q1没问题的基础上，出现这种问题，多半是设备树没有正确配置，加入串口IP后，系统默认串口是PL端的串口。

解决办法：参考生成系统第二小节。

一、vivado中使用PL端串口IP

        工程中我使用的是：UART Lite，直接在vivado中搜索串口，会出现两个IP，如图所示。

选择本文所用的UART Lite，这两个IP的区别在于，UART 16550更加高级（具体自己查资料），因为我的项目使用UART Lite足够了。

新建工程

        新建工程说一句，尽量不要使用特殊的名字命名工程，最好不要用数字，因为后期做系统的时候稍微有些麻烦，尤其是产生fsbl文件的时候。可以采用如下：
>project_zynq
但尽量不要使用：
projject_zynq_V.1.20
1、PS配置自己需要的功能即可。（本文直接参考的正点原子7020教程，直接在他的工程上进行的修改，感谢！！！！）如图所示：需要网口的单独添加网口。这里删除了网口IP，如果需要直接参考最终连线图。

2、添加IP后，连线不需要我们手动，直接自动连接即可，IP如图所示。

注意此时发现IP核的中断端口并未连接，因此需要手动连接，如图：

注意：这里不连接，后期内核无法启动。。。。这就是问题核心所在。。。。，连接完成后如图所示。（这里我加入了网口，因为编程需要，所以添加单独的模块。。最好加上。。）

**IP核默认是9600波特率，**如果需要修改的，双击IP核打开直接修改。

全部连接完成后，点击运行分析，这里还需要分配管脚，先分析，完成再生产bitl流。

分配管脚：这里的管脚我是随便写的,根据需要自己修改…

点击生成hdf文件。。

最后导出hdf文件。输出在xxx.sdk文件夹下。

二、制作系统

说明：在zynq上制作系统的方法有很多种，可以直接peatlinux，也可以单独来做。以下内容军参考正点原子ZYNQ7020linux开发教程-第20章，单独编译每个部分。教程文档最后有，需要的可以直接下载。

1、首先根据hdf文件，生成设备树等文件，具体按照教程走。在hsi中生成设备树的时候，会出现提示：如果前面没有连接串口IP 的中断引脚， 这里会提示一个警告：串口中断的引脚未连接。第一次遇到这个警告我没在意，结果这就是问题。必须连接这个中断到对应的控制器上

这一步会生成xxx.bit文件，将其重命名为system.bit

2、输入hsi命令后：

open_hw_design navigator_7020_wrapper.hdf
set_repo_path /home/liuyu/device-tree/device-tree-xlnx-xilinx-v2018.3
create_sw_design device-tree -os device_tree -proc ps7_cortexa9_0
generate_target -dir ./dts
close_sw_design device-tree
set hwdsgn navigator_7020_wrapper
set_repo_path /home/liuyu/embeddedsw/embeddedsw-xilinx-v2018.3
generate_app -hw $hwdsgn -os standalone -proc ps7_cortexa9_0 -app zynq_fsbl -compile -sw fsbl -dir ./fsbl
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命令执行完成会生成设备树文件。如下图所示：将下图中的navigator_7020_wrapper.bit 修改成system.bit

进入到dts文件夹下。

首先修改system-top.dts。这里是另外的一个坑点，外加的串口IP，在zynq中默认是排在前面的，这就直接导致了，采用默认的设备树文件会导致系统默认串口的改变，下需要将system-top.dts的串口顺序换一下，修改后如下所示。

3、换好后将pl.stdi pcw.dtsi zynq_7000.dtsi system-top.dts文件复制到uboot：arch/arm/dts中，进行编译，首先生成u-boot可执行文件，将u-boot改成boot.elf，然后生成BOOT。

执行下面这条命令编译 u-boot：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- all -j16
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编译完成之后得到 u-boot，将其重命名为 u-boot.elf，执行下面这条命令生成 BOOT.BIN 文件：
Navigator_7020.sdk这个位置需要更改
注意下面的工程路径也需要修改：

petalinux-package --boot -p /home/liuyu/petalinux/v2018.3/ALIENTEK-ZYNQ --fsbl /home/liuyu/hdf/TEST_TEST.sdk/fsbl/executable.elf --u-boot ./u-boot.elf -o ./BOOT.BIN --force
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4、同样将上面几个文件复制到内核目录：arch/arm/boot/dts中，这里需要进一步修改设备树，加入ZYNQ的一些信息，
此时可以加入内核心跳led，指示系统是否正常运行，在调试过程中尤为重要，具体可以参考正点原子的linux开发教程第XXX页。
修改完设备树后，首先编译内核：这一步骤会生成zimage文件
这里需要注意，在内核中需要打开对应的饿串口端口支持。

执行下面这条命令编译内核出内核镜像文件 zImage：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- zImage -j16
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编译成功之后，zImage 内核镜像文件所在路径为 arch/arm/boot/zImage。
然后编译设备树： 这一步会生成system-top.dtb文件，并重命名为system.dtb
需要修改设备树。在 arch/arm/boot/dts文件夹下的system-top.dts，这就是最终的设备树，按照自己需要修改。
dts文件如下：

/*
 * CAUTION: This file is automatically generated by Xilinx.
 * Version: HSI 2018.3
 * Today is: Tue Jun  1 10:09:12 2021
 */


#define GPIO_ACTIVE_HIGH   0
#define GPIO_ACTIVE_LOW    1

/dts-v1/;
#include "zynq-7000.dtsi"
#include "pl.dtsi"
#include "pcw.dtsi"
#include <dt-bindings/interrupt-controller/irq.h>
#include <dt-bindings/input/linux-event-codes.h>
/ {
	model = "Alientek ZYNQ Development Board";
	chosen {
		bootargs = "console=ttyPS0,115200 earlyprintk root=/dev/mmcblk0p2 rw rootwait";
		stdout-path = "serial0:115200n8";
	};
	aliases {
		ethernet0 = &gem0;
		ethernet1 = &gem1;
		i2c0 = &i2c0;
		i2c1 = &i2c1;
		
		serial0 = &uart0;
		serial1 = &uart1;
		serial2 = &axi_uartlite_0;
		spi0 = &qspi;
	};
	memory {
		device_type = "memory";
		reg = <0x0 0x40000000>;
	};

/*
	user-leds {
		compatible = "gpio-leds";

		led@0 {
			label = "ps_led0";
			gpios = <&gpio0 0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
			linux,default-trigger = "heartbeat";
			default-state = "on";
		};
	};
*/
};


&gem0 {
	local-mac-address = [00 0a 35 00 1e 53];
};

&qspi {
	#address-cells = <1>;
	#size-cells = <0>;
	flash0: flash@0 {
		compatible = "n25q512a","micron,m25p80";
		reg = <0x0>;
		#address-cells = <1>;
		#size-cells = <1>;
		spi-max-frequency = <50000000>;
		partition@0x00000000 {
			label = "boot";
			reg = <0x00000000 0x00500000>;
		};
		partition@0x00500000 {
			label = "bootenv";
			reg = <0x00500000 0x00020000>;
		};
		partition@0x00520000 {
			label = "kernel";
			reg = <0x00520000 0x00a80000>;
		};
		partition@0x00fa0000 {
			label = "spare";
			reg = <0x00fa0000 0x00000000>;
		};
	};
};

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然后编译生成设备树文件。。。 这一步会生成system-top.dtb文件，并重命名为system.dtb

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- system-top.dtb
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5、将上面的四个文件 system.bit BOOT zimage system.dtb 拷入SD卡，然后启动开发板。启动后可以选择是从SD加载根目录还是网络挂载，默认是SD卡。

步骤具体参考领航者 ZYNQ 之 Linux 开发指南20.7小节，
打开开发板，应该可以正常加载串口了；

如图就是PL端的串口，这个图片是我后期制作的，并不会当前工程的，但是名字大同小异的，都是ttyUL开头的。

资料