基于Linux与lpc3250开发板的交叉开发环境搭建

###一、Bootloader的安装(在windows下进行)

1、什么是Bootloader:

要想弄明白什么是Bootloader,我们先从PC上的bootloader说起。PC上的BIOS和硬盘上的引导记录有着和嵌入式开发板中的bootloader类似的作用。PC的Bootloader由BIOS和MBR组成,BIOS固化在主板的一个芯片上,MBR则是硬盘的主引导扇区的缩写。PC启动后,首先执行BIOS的启动程序,根据用户的COMS设置,BOIS加载硬盘MBR的启动数据,并把系统的控制权交给保存在MBR中的OS Loader(如grub),最后再由OS Loader将控制权交给OS内核。

了解了什么是PC中的Bootloader,我们再来看什么是嵌入式系统中的Bootloader。嵌入式系统中没有与BIOS类似的芯片,这就需要开发人员自己设计Boootloader。不过,我们不必从零开始写这些代码,已经有公司和组织为大多数嵌入式系统写好了Bootloader。

2、lpc3250的Bootloader组成:

  • kickstart:位于Flash的Block0,负责加载从Flash Block1开始的程序,这里只的是S1L。开发板上电后,kickstart被内部的IROM加载并执行。IROM只能加载Block1以内的映像,而kickstart被加载后将被允许加载从Flash Block1开始的多个Block的映像文件。所以,kickstart上电后,kickstart加载S1L,也可以直接加载放在Block1的应用程序。
  • S1L:对芯片和板子进行初始化,并提供一个用于应用程序开发和执行控制的监控程序。其常用功能如下: @擦写nandFlash @串口下载,SD卡下载 @设置CPU频率 @设置从SD卡,NandFlash启动 @加载引导Eboot
  • Eboot:设置内核在NandFlash中的位置,内核复制到RAM的位置,以及内核的大小;网络下载
  • Uboot:操作系统引导。Uboot的具体分析留到以后再说。

3、安装步骤:

  • 由于笔记本不带串口,所以第一步是找个usb串口连接线,并安装好驱动。
  • 将开发板的电源线连接好,然后连接开发板串口与PC上的usb串口。
  • 利用开发板所带光盘中的smartARM3250_boot.exe安装kickstart和S1L:进入到光盘中smartARM3250_boot.exe所在的目录,确保kickstart.bin和stage1.bin也在该目录下。运行smartARM3250_boot.exe。首先选择好串口,我的是com3。如果你不知道你的串口是多少的话,可以在右键单击我的电脑——》管理——》设备管理器。查看到自己的串口位置后,点击打开串口。点击装载Bootloader,软件会提示你短接jp6,点击确定,短接jp6后reset开发板,过几秒钟便提示装载成功。这儿的bootloader不是我们上面所讲的bootloader,它指的是bootloader.bin,我们

执行了上面过程后,smartARM3250_boot.exe就将bootloader.bin拷贝到开发板执行,其实我们可以把bootloader理解成smartARM3250_boot.exe的客户端软件。

装载bootloader.bin后,我们下来就正式安装kickstart了。在右下脚的Flash擦出中选择编程NandFlash, 块地址设为0,点击选择文件,选择kickstart.bin。点击编程。这样我们就把kickstart.bin装载到了NandFlash的Block0。用同样的方法我们可以装载S1L,只是要将块地址改为1。

  • 安装U-boot或Eboot:

a. 打开windows的超级终端,配置好参数后连接。reset开发板,进入到SmartArm3250的工作台,将光盘中的u-boot.bin或eboot.nb0拷贝到一张SD卡上,然后将SD卡插入到开发板的SD插槽中,在超级终端中输入命令:load blk u-boot.bin(eboot.nb0) raw 0x83fc0000,将u-boot.bin或eboot.nb0加载到SDRAM中。 b. 在超级终端中敲入命令:nsave。将u-boot.bin(eboot.nb0)写入到NANDFlash。 c. 最后输入命令:aboot flash raw 0x83fc0000,设置从NANDFlash启动U-boot(Eboot)。

###二、Linux系统(Ubuntu)下所需要的软件的安装步骤:

1、交叉工具链的安装:

a、什么是交叉工具链:在PC机上开发嵌入式软件所需要的编译器、make等工具的集合。

b、安装步骤:

  • 将光盘中的tc-nxp-lnx-armvfp-4.3.2-1.i386.rpm拷贝到PC机的桌面。
  • 打开终端,输入sudo rpm --force-debian -ivh tc-nxp-lnx-armvfp-4.3.2.1-1.i386.rpm命令。
  • 执行上述命令后,就将交叉工具链安装到/opt/nxp目录中了,现在我们将安装路径加入到PATH变量中去。在终端中输入命令: gedit ~/.bashrc

在打开的.bashrc文件的末尾添加如下语句:

export PATH="$PATH:/$HOME/bin:/opt/nxp/gcc-4.3.2-glibc-2.7/bin"

保存关闭,注销当前用户,重新登录

  • 检测是否安装好交叉工具链:在终端中输入arm-vfp-linux-gnu-并按TAB键,如果能看到很多arm-vfp-linux-gnu-为前缀的命令,则说明交叉开发工具链已经安装好了。

2、NFS服务器的安装:

(NFS的详细介绍请参考NFS)

a、NFS的功能:

NFS是网络文件系统的缩写,它的功能是把NFS服务器(即Linux主机)的某个目录挂载到开发板的文件系统上(开发板上Linux系统的安装我们在后面会讲到),这样,开发板就可以执行该目录中的可执行程序。这样做的优点在于,不用将程序写入开发板的Flash,减少了对Flash的损害。

b、NFS的安装:

在Ubuntu下的安装很easy: sudo apt-get install nfs-sever

3、TFTP服务器的安装:

a、什么是tptp:TFTP是远程文件传输协议的缩写,其作用是将主机中设定目录下的文件拷贝到开发板的文件系统中,它与NFS的区别显而意见。

b、安装:还是很easy:sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa xinetd。第一个是客户端程序,第二个是服务器端程序,第三个是守护进程。

c、Ubuntu系统在安装完成后自动启动tftp服务,也可以通过命令:

sudo service xinetd start或restart命令启动。

d、然后进入xinetd.d文件夹(cd /etc/xinetd.d),查看是否有一个tftp文件,如果没有就新建一个,如果有的话就查看内容是否与下面的一致,不一致则修改,内容如下:

service tftp  
{  
    socket_type = dgram  
    wait = yes  
    disable = no  
    user = root  
    protocol = udp  
    server = /usr/sbin/in.tftpd  
    server_args = -s /home/tftpboot  
    log_on_success += PID HOST DURATION  
    log_on_failure += HOST  
}  

e、然后保存关闭。输入命令:sudo /etc/init.d/xinetd restart重启服务。

TFTP的使用我们到后面在介绍。

4、minicom的安装和配置:

a、minicom的功能:就四个字,超级终端

b、安装:sudo apt-get install minicom

c、配置:在终端输入:sudo minicom -s选择串口设置,串口设备设为/dev/ttyUSB0(也许你的不一样,可以在dev目录下查看),波特率设为115200,硬件流和软件流控制都设为No。回车退回到刚进入时的界面,选择save setup as dfl。

###三、Linux内核,安全文件系统和根文件系统的安装:

1、连接好串口线和网线。

2、插入光盘,将光盘中的uImage文件拷贝到/var/lib/tftpboot目录下。

3、在主机终端中输入:sudo chmod -R 777 /var/lib/tftpboot 命令来改变该目录权限。(这个目录是tftp服务器默认存放要传输文件的目录)

4、打开另一个终端,输入命令:sudo minicom

5、reset开发板,这时终端就进入了U-boot的工作台。

5、在工作台中输入命令:tftp 80008000 uImage将内核镜像文件拷贝到开发板内存中。

6、在工作台中输入命令:nand write.jffs2 0x80008000 0x00200000 $(filesize)将镜像文件从内存中拷贝到NANDFlash相应的位置。

7、在工作台中输入命令:setenv kernelsize $(filesize) 设置内核大小为镜像文件大小。

8、在工作台中输入命令:saveenv 保存设置

9、安装安全文件系统:

  • 将光盘中的safefs.cramfs文件放到/var/lib/tftpboot目录下。
  • 在工作台中输入命令: tftp 80008000 safefs.cramfs nand erase clean 0x00600000 $(filesize) nand write.jffs2 0x80008000 0x00600000 $(filesize)

10、将光盘中的rootfs.tar.bz2文件和burn文件拷贝到一张SD卡上。

11、将SD卡插入开发板插槽中,在工作台输入命令:run safemode。

12、坐等烧写完成,reset开发板。

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