Linux开发板 - 02 - eop/uboot下载

Linux开发板 - 02 - eop/uboot下载

前言：韦东山开发板学习笔记，第二篇。上一篇讲了：如何与ubuntu系统通讯，属于开发手册 “第三章-开发环境搭建” 的内容。这一篇讲如何给开发板下载程序，属于第四、五章的内容。

零、相关资料

• 对于eop/uboot下载，韦东山还有两小节免费的课程可看。讲得很纤细，第一眼还想吐槽视频很老旧，但确实很实用：第6课_第3节_eop使用的常见问题以及解决方法、第6课_第4节_使用uboot烧写裸板程序；配套文档：第006课 开发板熟悉与体验。
• 以下我参考的手册目录。该文档的下载地址为：官方提供的云盘地址，目录为：配套资料下载 - 下载方式一 - JZ2440资料光盘 - 资料光盘 - B盘 - 开发板使用手册。

• 教程中的相关软件资料也能在官方提供的云盘地址中下载，但是官方放得点乱，而且我怕以后哪天就失效了。所以我就自己又在git备份了。下面提到的安装文件都能在本笔记的相同目录./下找到。本文所提到的文件（程序、软件等）和使用的设备（开发板、下载器等）都来自韦东山（百问网）的JZ2400开发板及其相关资料文档。

一、使用eop下载 （ EasyOpenJTAG ）

• EasyOpenJTAG 是一个下载器，和之前使用过的JTAG、DAP、ST-Link类似，都是用来给单片机下载程序的，如果有仿真功能，还可以称作仿真器。
• EasyOpenJTAG 下载器还需要搭配一个软件工具 —— oflash，才能为S3C2440单片机 下载程序。类似于之前使用的IDE，下载器需要通过IDE才能给单片机下载程序。不同的是，这次的软件工具只是单纯的下载程序，并没有IDE的其他功能，甚至连图像界面都没有，只有命令行界面。
• 其实这个工具的名称好像不是叫 oflash，只是命令行启动的指令是 oflash ，所以别称它为 oflash ，方便理解。

1. 安装步骤

• 安装 “应用程序”，安装完这个后，pc机就可以在终端使用oflash指令了。

1. 安装 “应用程序” ：./eop裸板烧写器.rar/01.OpenOCD with GUI setup.exe，双击打开安装文件。
2. 安装只需要点下一步和修改安装地址即可，无其他需要设置。
3. 安装完成后打开pc终端，输入oflash指令查看是否打印相关提示，若无报错则标明安装成功。

• 安装 “驱动程序”，安装完这个后，pc机就可以识别下载器的usb设备了。

1. 根据使用手册的教程，需要 “更改 Windows10 启动模式”。注意！！注意！！可能是我操作不但，我直接把自己系统变量里的Path变量的值全清空了。我也不知道我做了什么，最后结果就是Path值全清了，因为我安装了很多软件配置了很多环境变量。这个情况把我害惨了……建议先跳过这步，如果可以就不要乱改。要改就先备份一下path值……
2. 将EasyOpenJTAG下载器设备插入pc机，打开 “设备管理器”，可以看到几个感叹号未识别设备。右键 - 更新驱动程序 - 选择./eop裸板烧写器.rar/驱动文件夹。电脑会自动搜索目录下的驱动文件并安装。几个感叹号设备都是如此安装。
3. 安装完成后，再重新插拔下载器，就能看到没有感叹号设备了，取而代之的是几个新名称的设备。

• 至此，就可以使用下载器给2440开发板下载程序了。

2. 下载步骤

• 正常下载操作，下载器分别连接pc机和开发板，开发板上电。在需要下载的bin文件目录下打开终端，并输入oflash指令，一路输入：0、1、0、lens.bin(文件名字)、0、0，最后自动退出表示现在完成。

• 其中输入的每个参数是对应不同的选项，韦东山的第六课第三节视频有讲，也可以看看这篇笔记ubuntu下oflash的使用。

具体就是如下：

1. Select the JTAG type —— 选择JTAG类型；
2. Select the CPU —— 选择CPU；
3. [Main Menu] Select the function to test —— [返回菜单] 选择要测试的函数；
4. Enter the file name —— 输入文件名；
5. [NAND Flash JTAG Programmer] Select the function to test —— [NAND闪存的 JTAG程序] 选择要测试的函数；
6. [NAND Flash Writing Program] Input target block number —— [NAND闪存的 写入程序] 输入目标块号；

3. NOR / NADN Flash

• 第3点和第5点都需要选择NAND Flash，这是因为我下载的是裸机程序，裸机程序需要下载到NAND Flash中启动。第6点选择程序写入的开始地址，选0就好了。

那么问题来了，什么是NAND Flash？什么是NOR Flash？二者有什么区别？

阅读文章：杂谈闪存二：NOR和NAND Flash；观看视频：【每日精选】嵌入式038.Nandflash和Norflash的特点。

• 目前的简单理解：NAND存储裸机程序、经常需要修改的程序，NOR存储引导程序、不经常修改的程序。前期入门都还是单片机裸机程序，所以都是NAND程序。现在只需要注意，把程序下载到NAND后，需要设置开发板从NAND启动，就能看到刚刚下载的流水灯程序的效果了。如果没效果，尝试断开下载器，重新上电试试。

下图中，⑪启动选择就是选择NAND或NOR启动的开关；⑫256M byte NAND FLASH就是NAND芯片；对应⑩2M byte NOR FLASH就是NOR芯片。对比之下，NOR芯片容量明显少得可怜。还有⑭32M*2 byte SDRAM作为“内存条”的掉电不保存的数据存储芯片，和⑮S3C2440A单片机。

下图就是我用的JZ2440开发板，侧面右边的开关就是⑪启动选择。下图中是拨到了NOR启动，所以看到屏幕显示的是系统界面。如果拨到NAND就不会运行系统程序，而是运行我刚刚下载的流水灯程序。

4. 下载失败

• 可能是电脑没有连接下载器。或者是打开了2个终端运行oflash指令，获得以下报错内容，提示OpenJTAG没有连接，或是被占用。

• 可能是下载器没有连接开发板，获得以下报错内容，提示：cpuID = 0xffffffff；

• 可能是开发板没有上电，获得以下报错内容，提示：cpuID = 0x00000000；

• 以上错误均是在下载步骤第二步后、第三步前出现的错误。最还有一个是第三步输入文件名后的报错；
• 如果输入的文件名字有误，又或是该文件不在当前终端目录下，都会获得以下报错内容；（下图中，文件名我输入"1"）

5. 总结

• 使用eop下载时，不需要考虑开关是处于NAND或是NOR，经过测试是没有影响的。当前处于什么模式下不影响eop对单片机的下载，因为eop是独立的下载器，下载程序是直接写入操作。这一点，是和以前用过的下载器相同的。
• 根据韦东山教程是说法，当程序较大时，使用eop下载会很慢，可能高达几分钟之久。这一点在后面下载uboot系统程序时就体现了，目前只是下一两个裸机电灯程序，所以感受不到。
• 在我的git仓库有./下载文件bin/led_on.bin和leds.bin2个下载文件，功能分别是点亮单个灯和流水灯。可以分别下载，看看效果，验证程序确实下载进去了。再次说明，是要下载到NAND中，也从NAND中启动。

二、使用 uboot 下载 （USB DEVICE）

什么是uboot？阅读文章：什么是uboot？uboot有什么用？。

• 个人对uboot的理解，如上文章中所说，就是一段程序，起到类似引导的作用，它位于NOR Flash中。单片机从NOR Flash启动，运行uboot，然后接收串口的指令或数据，做出相应的动作。比如将USB数据烧写进NAND Flash，此时NAND Flash就好比一块普通的内存空间、或硬盘。

uboot和eop用起来有什么不同？

• 下图中对比uboot和eop所需的接线，eop下载只需要接一个下载接口就可以了。而uboot下载就需要两个接口：一个串口通讯接口，和一个USB设备接口。串口通讯接口是经过一个USB转串口芯片；USB设备接口是直接连接单片机的。

• 下图就是USB转串口PL2303HX芯片的原理图；这个串口的作用有点像之前用过的FreeRTOS和RT-Thread系统的FinSH 控制台，使用串口通讯，用出终端命令行（又或者说是黑白的pc机BIOS）的感觉。

• 下图就是USB DEVICE（USB 设备）的原理图；这个USB设备的功能（应该）就是快速传输的作用。用串口输入相应下载指令后，单片机就可以使用USB设备功能快速传输数据（也就是下载程序）。

之前我制作过CH32V103单片机的下载器，那个下载器就是用单片机的USB设备引脚DN与DP与pc机交互数据。

1. 安装步骤

1. 先假设你的开发板NOR Flash中没有uboot程序，需要先下载。用上一章的eop方式下载。找到我git库中的下载文件bin目录下的程序u-boot.bin文件，将它下载进NOR Flash中。注意，是NOR Flash。uboot需要下载到NOR Flash。

下载步骤的第3、5点需要选择NOR Flash，得到的反馈信息会和选择NAND Flash不太一样，但是步骤还是一样的。具体如下图，另外下载时间很长。

2. 下载成功后，对开发板进行如下操作：

1. 断电；
2. 断开eop下载口；
3. 连接 两个USB接口；
4. 将启动开关设置为NOR；
5. 先不急着开机；

3. 先安装串口通讯所需要的串口驱动，我git库./串口驱动/PL2303_Prolific_DriverInstaller_v1.7.0.exe的文件双击运行。

   再打开串口通讯上位机软件工具（有没有人吐槽一下这个超长的名称）；这里为了方便使用uboot的类FinSH模式（还不知道怎么称呼这个类FinSH模式，姑且先这样称呼，也好理解），使用MobaXterm做演示。

1. 先打开MobaXterm串口工具（上一篇01笔记的知识），再给开发板上电。如果不进行任何操作，应该能看到串口打印如下内容。uboot会在开机3秒倒计时后启动Linux系统内核，运行Linux系统，之后就能看到开发板上的屏幕亮了，显示Linux桌面。

2. 我们要使用uboot下载程序，而不希望它启动Linux系统。类比：启动pc机，想进入BIOS修改设置，而不是进入win10一样。只需要在开机的前3秒内按下空格就可以进入uboot命令模式了。按空格后需稍等片刻才弹出菜单，为什么我弹出两遍？因为我不小心按多了一次空格。

4. 然后需要安装USB设备驱动，我git库中./USB DNW/zadig-2.3.exe文件双击运行。该目录还有下载软件dnw_100ask.exe和PDF版使用教程。安装细则和使用细则可以看PDF教程，很详细、简单。驱动安装后，开发板需要重新连接PC机/重新上电。然后就算准备完前期安装步骤了。

注意顺序，先启动再安装驱动。（我安装过后再重新打开安装程序，不知道为何没有选项了，所以无法截图，借用韦东山教程里的图吧。）

• 总结一下：先在NOR安装uboot，再启动uboot，最后安装USB DNW驱动，在重新上电就好了。

2. 下载步骤

1. 重新上电，进入uboot模式，方法和上面一样。然后得到菜单，不同的uboot返回的菜单可能不一样，只需要找准需要的功能即可，以后也可以自己修改uboot程序代码（？）。

2. 我需要的是使用功能： Download u-boot to Nand Flash（下载，从u-boot到Nand Flash），这个翻译不太给力。其实就是把程序下载到NAND中。输入关键字n即可选择。然后得到提示：USB host is connected. Waiting a download.（USB主机已连接。等待下载）。

3. 这时再打开我git库中./USB DNW/dnw_100ask.exe文件，点击USB Port - Transmit选择下载文件，即可完成下载。注意，该软件标题框上出现[USB:OK]，才表示可以下载。

4. 下载完成后，可以看到串口窗口已经有打印信息了。如下。（这个菜单在下载完成后又重新刷了一次）

3. 总结

• 大体流程：进入uboot，选择指令，开发板等待下载完成，打开下载软件，选择下载文件，开发板下载完成。开发板重新上电，选择NOR/NAND启动，查看程序运行效果。

• uboot下载需要两根线，一根串口通讯，一根数据传输。

• 如果开发板没有uboot程序，需要先下载。而是需要下载到NOR FLASH中。

• 如果uboot串口通讯时乱码，尝试修改波特率，一般为115200。

三、总结

就个下载程序居然就折腾了我那么久。认真看发现韦东山的视频和教程都挺详细的，就是语速慢了一点，还有就是太乱了。我找了好久才找到，应该从哪里开始看，和开始时要看的文件。

• “太简单了”，只是下载程序，还未到修改程序。下篇笔记大概就是修改简单的裸机程序。

1. 恢复出厂系统

• 在第六课的最后一节中，讲述了如何恢复出厂系统。就是使用uboot下载程序而已。只是这个程序比较大，覆盖了大部分存储空间。
• 我还没需要用到这个功能，所以没试过，以下内容直接转载自：第006课 开发板熟悉与体验_韦东山嵌入式专栏-CSDN博客；

开发板买来就是学习的，就是用来“破坏的”，不要担心上面的东西被破坏，因为我们有办法恢复出厂系统。
我们先对比PC看看出厂系统有哪些东西：

【图片没了】

可以看到我们的东西都放在Flash上面，对于我们的JZ2440，有256M的Nand Flash和2M的Nor Flash，所以我们内核、根文件系统那么多的文件，应该是放在Nand Falsh。Nand Falsh内部数据分布如下：

【图片没了】

其中bootloader既可以在Nand Flash也可以在Nor Flash，params的变量存储有uboot的参数信息。

恢复出厂系统的具体步骤如下：

1. 使用op/eop烧写u-boot到nor/nand, 设置为nor/nand启动；
2. 上电与开发板的usb device口; 安装驱动；
3. 下载内核: 在UBOOT的串口菜单中输入k；
4. 使用dnw_100ask.exe发送uImage文件；
5. uboot即会自动接收、烧写uImage文件；
6. 下载文件系统: 在UBOOT的串口菜单中输入y；
7. 使用dnw_100ask.exe发送 fs_qtopia.yaffs2文件；
8. uboot即会自动接收、烧写根文件系统；
9. 输入q退出UBOOT串口菜单, 执行命令删除参数分区: nand erase params；
10. 重启(对于QT文件系统，第一次重启时会要求你较准触摸屏)；
    (如果触摸不准，可以等系统启动后在串口执行：rm /etc/pointercal 然后重启再次较准)
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