(exynos4412)Tiny4412裸机开发-点亮LED

1. 前言

Tiny4412开发是友善之臂推出的Android、Linux学习开发板，CPU采用三星的EXYNOS4412，32位芯片，属于Cortex-A系列，主频是1.5GHZ，可以运行ubuntu、Android5.0、纯Linux等操作系统。

这篇文章就介绍利用这款开发板完成裸机开发，不涉及操作系统，直接当做单片机一样，完成LED灯、蜂鸣器的编程，了解这款芯片与常规的Cortex-M系列芯片编程有何区别。

核心板如图:

下面是开发板的实物图：

开发板的配置：

2. 搭建交叉编译环境

进行裸机编程之前，需要先搭建交叉编译环境，安装arm-linux-gcc交叉编译器，交叉编译后的程序才能在开发板上运行。

什么叫交叉编译? PC机编译、在嵌入式开发板运行这种模式就叫交叉编译。

交叉编译器在开发板的光盘里有提供，直接拷贝到PC机Linux下解压，配置环境变量接口。

详细操作步骤如下：

 1.  在Linux用户目录下创建一个目录:  mkdir work/arm-linux-gcc -p
 ​
 2.  将交叉编译器拷贝到Linux系统共享目录。再解压到arm-linux-gcc目录下。
 tar xvf arm-linux-gcc-4.5.1-v6-vfp-20120301.tgz -C /home/wbyq/work/arm-linux-gcc/
 ​
 3.  添加系统环境变量
  (1). root用户: 需要将代码写在/etc/profile文件中
  (2). 普通用户: 需要将代码写在 用户目录下的.bash_profile文件中
 profile文件系统上电的时候会自动执行。
 添加环境变量的命令:
 export PATH=/home/wbyq/work/arm-linux-gcc/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin:$PATH
 参数：
 export  导出--全局声明
 PATH  系统环境变量的名称. 作用: 保存Linux系统可执行文件的搜索路径.
 ​
 输出环境变量的值:
 [wbyq@wbyq ~]$ echo $PATH
 /home/wbyq/work/arm-linux-gcc/opt/FriendlyARM/toolschain/4.5.1/bin:/usr/lib/qt-3.3/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/home/wbyq/bin
 ​
 export LD_LIBRARY_PATH=/mnt/hgfs/linux-share-dir/sum:$LD_LIBRARY_PATH
 参数:
 LD_LIBRARY_PATH 系统环境变量的名称. 作用: 保存Linux系统动态库的搜索路径. xxx.so
 ​
 4.  生效环境变量
 (1). 立即生效:  当前终端有效
 [wbyq@wbyq ~]$ source .bash_profile 
 (2). 退出用户、重新登录系统，实现永久生效
 ​
 5.  测试交叉编译器. 学习基本用法
 ​
 [wbyq@wbyq linux_2021]$ arm-linux-gcc app.c
 [wbyq@wbyq linux_2021]$ ls
 a.out  app.c
 [wbyq@wbyq linux_2021]$ ./a.out 
 bash: ./a.out: cannot execute binary file
 [wbyq@wbyq linux_2021]$ gcc app.c -o app1
 [wbyq@wbyq linux_2021]$ arm-linux-gcc app.c -o app2
 [wbyq@wbyq linux_2021]$ ls
 a.out  app1  app2  app.c
 [wbyq@wbyq linux_2021]$ file app1 
 app1: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.18, not stripped
 [wbyq@wbyq linux_2021]$ file app2
 app2: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.27, not stripped
复制代码

3. 点亮LED灯

如果学习过单片机（51，STM32、MSP430、AVR之类的）编程，完成当前章节的内容应该就很容易。

要完成LED灯的控制，需要完成以下几个步骤：

 1. 查看原理图
 ​
 2. 配置GPIO口  
 ​
 3. 控制GPIO口输出电平控制LED
 ​
 4. 编译程序:
 xxx.lds 链接文件
 设备: 字符设备、块设备、网络设备
 SD卡设备: /dev/sdb
 查看块大小: cat /sys/block/sdb/size    单位是块(1块512字节)
 ​
 5. 烧写到开发板测试
 dd iflag=dsync oflag=dsync if=./E4412_N.bl1.bin of=/dev/sdb seek=1
 参数:
 if=./E4412_N.bl1.bin  要写到SD卡上的文件
 of=/dev/sdb   SD卡设备
 seek=1  跳过的块.  一个块==512字节
 ​
 执行烧写命令:
 [wbyq@wbyq sd_fuse]$ sudo ./sd_write.sh /dev/sdb ../main.bin 
复制代码

（1）查看原理图，查找LED的接线位置

tiny4412开发板是分两层设计的，一个核心板，一个底板，LED灯是焊接在核心板上面，原理图就得打开核心板这份。

（2）查看芯片手册，了解GPIO口如何配置

配置方法也很好理解，在手册里做了详细介绍。LED属于输出控制器件，需要将GPIO口配置成输出模式。

GPIO的模式配置由CON寄存器完成，输出控制由DAT寄存器完成。

（3）编写代码

 /* LED的寄存器  GPM4_0 1 2 3*/
 #define GPM4CON     (*(volatile unsigned int *)0x110002E0)
 #define GPM4DAT     (*(volatile unsigned int *)0x110002E4)
 ​
 int main(void)
 {
     /*配置GPIO口模式--配置LED灯*/
     GPM4CON&=0xFFFF0000;
     GPM4CON|=0x00001111;
 ​
     /*3. 配置GPIO口模式--配置按键*/
     GPX3CON&=0xFF0000FF;
 ​
     GPM4DAT&=~(1<<0);
     GPM4DAT&=~(1<<1);
     GPM4DAT&=~(1<<2);
     GPM4DAT&=~(1<<3);
     while(1)
     {
         
     }
     return 0;
 }
复制代码

（4）Makefile编写

 CC=arm-linux-gcc
 main_sp.bin:start.o main.o
     arm-linux-ld -Tmain.lds -o main_sp.elf $^
     arm-linux-objcopy -O binary main_sp.elf main.bin
     arm-linux-objdump -D main_sp.elf > main_sp_elf.dis
 %.o : %.S
     $(CC) -o $@ $< -c
 %.o : %.c
     $(CC) -o $@ $< -c 
 clean:
     rm *.o *.elf *.bin *.dis  -f
复制代码

（5）代码烧写脚本

 #
 # Copyright (C) 2011 Samsung Electronics Co., Ltd.
 #              http://www.samsung.com/
 #
 # This program is free software; you can redistribute it and/or modify
 # it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
 # published by the Free Software Foundation.
 #modify by zth
 #
 ####################################
 ​
 if [ -z $2 ]  #检查传入的第三个参数长度是否为 0
 then
     echo "传参数顺序: ./脚本.sh    <要烧录的文件>"
     exit 0
 fi
 ​
 if [ -b $1 ]   #检查第二个参数是否是块设备
 then
     echo "$1 SD卡设备正常！"
 else
     echo "$1 SD卡设备错误！"
     exit 0   #退出脚本
 fi
 ​
 if [ -e $2 ]   #检查第三个参数(就是要烧录的文件是否存在)
 then
     echo "$2 文件存在."
 else
     echo "$2 文件不存在."
     exit 0    #退出脚本
 fi
 ​
 ​
 BDEV_NAME=`basename $1`   #变量赋值--块设备名称
 BDEV_SIZE=`cat /sys/block/${BDEV_NAME}/size`
 ​
 if [ ${BDEV_SIZE} -le 0 ]; then
     echo "Error: NO media found in card reader."
     exit 1
 fi
 ​
 ​
 if [ ${BDEV_SIZE} -gt 32000000 ]; then  echo "Error: Block device size (${BDEV_SIZE}) is too large"
     exit 1
 fi
 ​
 ​
 E4412_UBOOT=$2 #将要烧录文件赋值给变量E4412_UBOOT
 MKBL2=./mkbl2  #需要当前路径下有一个mkbl2文件
 ​
 ​
 if [ ! -f ${E4412_UBOOT} ]; then  #检测文件是否是普通文件，非目录和设备文件
     echo "$2 文件非普通文件！请检查文件是否正确！"
     exit -1  #退出脚本文件
 fi
 ​
 if [ ! -f ${MKBL2} ]; then       #检测文件是否是普通文件，非目录和设备文件
     echo "当前目录下缺少 mkbl2 文件！"
     exit -1 #退出脚本文件
 fi
 ​
 ${MKBL2} ${E4412_UBOOT} bl2.bin 14336    #14K 通过mkbl2文件烧录程序 地址是14336
 #./mkbl2 main.bin bl2.bin 14336
 ​
 ####################################
 # fusing images
 ​
 signed_bl1_position=1
 bl2_position=17
 uboot_position=49
 tzsw_position=705
 ​
 #
 echo "---------------------------------------"
 echo "BL1 fusing"
 ​
 #烧录命令 ./xx.sh /dev/sdb main.bin
 dd iflag=dsync oflag=dsync if=./E4412_N.bl1.bin of=$1 seek=$signed_bl1_position
 ​
 #
 echo "---------------------------------------"
 echo "BL2 fusing"
 #烧录命令
 dd iflag=dsync oflag=dsync if=./bl2.bin of=$1 seek=$bl2_position
 ​
 sync
 ​
 ​
 #输出信息
 echo "---------------------------------------"
 echo "程序烧录成功！"
 echo "请拔出SD卡，放入开发板运行！！"卡设备>

　　审核编辑：汤梓红