100ask_imx6ull烧写工具设计与使用说明
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Zhouyuebiao(讨论 | 贡献)2020年3月18日 (三) 14:47的版本 (创建页面,内容为“{{DISPLAYTITLE:100ask_imx6ull烧写工具设计与使用说明}} =100ask_imx6ull烧写工具设计与使用说明= =版权声明= : '''百问科技©2019''' : 深…”)
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100ask_imx6ull烧写工具设计与使用说明
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为什么要重新开发烧写工具
- NXP公司给IMX6ULL提供了烧写工具:mfgtools。它的使用界面如下:
- 操作很简单,一键烧写整个映象文件。
- 但是,缺点也很多:
- a. 不能单独烧写bootloader、内核、设备树
- 或者说,可以实现这些功能,但是需要你去修改xml配置文件,对初学者不友善,对老手也显得麻烦。
- b. 烧写速度慢
- 烧写500M的系统,耗时5分钟(我们的工具可以在1分钟内烧完)。
- 基于上述缺点,我们决定自己开发烧写工具100ask imx6ull flashing tool,并且完全开源。它有如下特点:
- a. 可以烧写整个系统,也可以分开烧写bootloader、内核、设备树
- b. 可以上传用户文件到开发板系统中任意目录里
- c. 烧写速度是原厂工具的5倍
- d. 支持所有厂家的开发板烧写,注意:不只是支持100ASK_IMX6ULL
- 它的界面如下,有基础版、专业版两个页面:
实现原理
- IMX6ULL本身支持USB启动,即PC通过USB线向开发板下载、运行程序。那么我们可以下载一个特殊的程序,这个程序支持:
- a. 通过USB线接收PC文件
- b. 通过USB线接收PC的命令
- c. 根据这些命令烧写板子
- 所以我们需要2个软件:PC软件、特制的程序。如下图所示(imx6ull boot ROM程序是固化在芯片内部的,设置为USB模式时它就会自动运行):
- 一开始,PC软件通过SDP协议向IMX6ULL芯片下载、运行特制的程序,SDP协议是IMX6ULL厂家自己的协议。
- 特制的程序支持Fastboot协议,这是安卓系统常用的刷机协议。这程序运行起来后,PC软件就通过FB协议与它通信,可以下载文件、发送命令。
- 特制的程序接收到命令后,就可以去烧写系统。
- 幸运的是,NXP公司已经提供了PC软件,名为uuu:Universal Update Utility(又名mfgtools 3.0)。
- 支持Fastboot协议的u-boot也有源码,可惜跟uuu不太适配,需要做很多修改。
- 我们还实现了通过uuu向u-boot下载文件,通过u-boot烧写FAT、EXT4分区。可惜u-boot并未支持EXT4的某些新特性,所以制作EXT4文件系统时也需要做些修改。
- 所以我们要做的就是:
- a. 修改u-boot,让它跟uuu的配合更顺畅。
- b. 修改制作EXT4文件系统的方法,去掉u-boot未支持的特性
- c. 编写GUI,让使用更方便
uuu使用示例
- 要给uuu修改配套的u-boot,要给它写GUI,第一件事当然就是熟悉uuu的使用:先用命令行。
- uuu的GITHUB地址为:https://github.com/NXPmicro/mfgtools
- 里面也有编译好的可执行程序:uuu.exe(Windows用)、uuu(Linux用),还有一个uuu.pdf。
下载运行裸机程序(uboot也是裸机)
- 我们在GITHUB中已经有现成的LED裸机程序和uboot,可以直接运行。
- 首先开发板设置为USB启动模式,不插SD/TF卡,并上电:
- 然后,按下图操作:
- 上图中的命令“.\bin\uuu.exe .\files\led.imx”将会执行内嵌的脚本,类似如下命令:
.\bin\uuu.exe SDP: boot -f ".\files\led.imx"
- SDP是协议,uuu通过SDP协议跟板子上的boot ROM通信;
- boot是命令,表示要启动,后面的“-f”表示要启动哪个文件。
- 你还可以把它写入一个脚本文件,比如led.clst (后缀含义clst:command list):
uuu_version 1.2.39
SDP: boot -f ".\files\led.imx"
SDP: done
- clst文件中第1行必须写uuu_version,表明它适用的最低版本号。
- 然后在命令行中执行如下命令,也可以达到同样的效果:
.\bin\uuu.exe led.clst
烧写led.imx到EMMC
- uuu本身没有烧写功能,所以需要借助特制的程序:支持Fastboot协议的uboot。
- 在GITHUB中我们也提供了该uboot。
- 开发板设置为USB模式启动,并打开命令行后,可以如下操作把led.imx烧写到EMMC:
.\bin\uuu.exe -b emmc .\firmware\u-boot-dtb_fastboot_100ask.imx .\files\led.imx
- 命令解析:
- a. “-b emmc”:burn emmc,烧写EMMC
- b. 需要借助特制的程序:.\firmware\u-boot-dtb_fastboot_100ask.imx
- c. 烧写谁?.\files\led.imx
- 这个命令其实会使用内嵌的脚本来烧写,可以执行“.\bin\uuu.exe -bshow emmc”查看脚本,结果如下:
uuu_version 1.2.39
# @_flash.bin | bootloader
# @_image [_flash.bin] | image burn to emmc, default is the same as bootloader
# This command will be run when i.MX6/7 i.MX8MM, i.MX8MQ
SDP: boot -f _flash.bin
# This command will be run when ROM support stream mode
# i.MX8QXP, i.MX8QM
SDPS: boot -f _flash.bin
# These commands will be run when use SPL and will be skipped if no spl
# SDPU will be deprecated. please use SDPV instead of SDPU
# {
SDPU: delay 1000
SDPU: write -f _flash.bin -offset 0x57c00
SDPU: jump
# }
# These commands will be run when use SPL and will be skipped if no spl
# if (SPL support SDPV)
# {
SDPV: delay 1000
SDPV: write -f _flash.bin -skipspl
SDPV: jump
# }
FB: ucmd setenv fastboot_dev mmc
FB: ucmd setenv mmcdev ${emmc_dev}
FB: ucmd mmc dev ${emmc_dev}
FB: flash bootloader _image
FB: ucmd if env exists emmc_ack; then ; else setenv emmc_ack 0; fi;
FB: ucmd mmc partconf ${emmc_dev} ${emmc_ack} 1 0
FB: Done
- 这个脚本支持IMX6、IMX7、IMX8MM、IMX8Q,我们只关心IMX6ULL的话,脚本可以精简为burn_led.clst,内容如下:
uuu_version 1.2.39
SDP: boot -f .\firmware\u-boot-dtb_fastboot_100ask.imx
FB: ucmd setenv fastboot_dev mmc
FB: ucmd setenv mmcdev ${emmc_dev}
FB: ucmd mmc dev ${emmc_dev}
FB: flash bootloader .\files\led.imx
FB: ucmd if env exists emmc_ack; then ; else setenv emmc_ack 0; fi;
FB: ucmd mmc partconf ${emmc_dev} ${emmc_ack} 1 0
FB: Done
- 可以看到除了使用SDP协议启动特制的Uboot之外,就是使用FB协议跟这个Uboot通信了。这些FB命令举个例子来讲解:
- 从这些脚本可知, uuu更多的时候是通过FB协议向Uboot下载文件、发送命令;核心都是Uboot,苦活累活是Uboot做的。
特制的Uboot
- 修改说明有时间再补,主要参考uuu.pdf,还有根据uuu内嵌的脚本添加环境变量。
- 在GITHU中已经有改好的源码,编译方法如下(你的工具链的PATH可能跟我们的不同,请自行修改):
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
cd uboot-imx_fastboot//先在UBUNTU下解压uboot-imx_fastboot.tar.bz2
cp config_ok .config
make
cp u-boot-dtb.imx u-boot-dtb_fastboot_100ask.imx
- 所得到的u-boot-dtb_fastboot_100ask.imx文件就是特制的Uboot,我们的烧写工具中已经在firmware目录里放置了该文件。
EXT4文件系统制作注意事项
- 我们的GUI功能强大,可以把PC上的任意文件发给Uboot,再借助它的ext4write命令烧写到板子上的任意目录中。
- 但是Uboot对EXT4的支持并没有跟得上Linux,比如它不支持新特性:metadata_csum。所以在PC上制作EXT4映像文件时,要去除这个特性。
使用mkfs.ext4制作映像文件时
- 我们有时候使用mkfs.ext4来制作EXT4映像,有些Linux系统的mkfs.ext4版本比较低,它来本就不支持metadata_csum特性,所以不需要加上特别的选项。经测试:1.43及以下版本的mkfs.ext4不需要做特别设置。
- 对于高于1.43的mkfs.ext4,制作映像文件时要加上参数“-O ^metadata_csum”,它是禁止metadata_csum的意思,比如:
dd if=/dev/zero of=rootfs.ext4 bs=1024 count=409600
mkfs.ext4 -O ^metadata_csum rootfs.ext4
sudo mount -t ext4 rootfs.ext4 /mnt
sudo tar xjf rootfs.tar.bz2 -C /mnt
sudo umount tmp
100ASK_IMX6ULL_Flashing_tool使用说明
- 100ASK_IMX6ULL_Flashing_tool是uuu工具的GUI前端,操作更便利。从GITHUB下载工具后,在“100ask_imx6ull烧写工具”目录下双击运行“100ask_imx6ull_flashing_tool.exe”。
- 它有“基础版”、“专业版”两个页面。
- “基础版”是专为100ASK_IMX6ULL设计的,点击一下即可完成某项烧写。
- “专业版”功能更强大,特别是它可以上传文件到某个分区、某个目录。有些厂家的开发板,zImage和设备树是在第1个分区里的,而100ASK_IMX6ULL的zImage和设备树是在第2个分区里,所以这些厂家的开发板就无法使用基础版来烧写,需要使用专业版,指定分区、指定分区格式、指定路径,然后再上传文件。
- 注意:开发板必须设置为USB模式,如果要用SD/TF卡,必须先上电再插卡;
- 不能先插卡再上电,不能先插卡再上电,不能先插卡再上电!
- 注意:如果你是使用git命令获得本工具,那么在“100ask_imx6ull烧写工具/files”目录下没有emmc.img和sdcard.img,因为它们超过了GIT的100M容量限制。
- 你可以从http://wiki.100ask.org/Download找到“100ask_imx6ull开发板BSP包”,在网盘中可以看到 “01_Tools/100ask_imx6ull烧写工具.tar.bz2”,下载后解压,即可得到files目录下的emmc.img和sdcard.img。
基础版:专用于100ASK_IMX6ULL
- 接线、设置USB启动的方式如下:
- 注意:USB串口线可接可不接,接上只是为了观察烧写过程。
- 注意:设置为USB启动时,先不要接TF卡
- 板子复位或重新上电后,在APP里操作即可,一个图就可以列清楚所有步骤:
- 各按钮作用如下:
- a. 烧写整个系统:把emmc.img烧到EMMC上,或是把sdcard.img烧到SD/TF卡上;
- b. 更新内核:把zImage上传到根文件系统的/boot目录
- c. 更新设备树:把100ask_imx6ull-14x14.dtb上传到根文件系统的/boot目录
- d. 更新Uboot:把u-boot-dtb.imx烧写到EMMC或SD/TF卡;
- e. 烧写裸机:把所选裸机文件,烧写到EMMC或SD/TF卡;
- f. 上传文件:把所选用户文件,上传到根文件系统的/目录
100ASK_IMX6ULL_Flashing_tool设计说明
基础版
判断设备是否连接:应该全程监测
- 执行命令:
./bin/uuu -lsusb
- 结果中有 "SDP" 或 "FB"
判断设备的固件是否已经在运行
- 执行命令:
./bin/uuu -lsusb
- 结果中有 "FB"
烧写整个系统
- 如果设备的固件未运行: 帮用户运行固件,然后再烧写。
- 如果设备的固件已经运行: 则可以直接烧写。
- 烧写方法:
- 执行脚本
./bin/uuu scripts/basic/<emmc|sd|...>/write_all.clst
更新内核
- 如果设备的固件未运行: 帮用户运行固件,然后再烧写。
- 如果设备的固件已经运行: 则可以直接烧写。
- 烧写方法:
- 执行脚本
./bin/uuu scripts/basic/<emmc|sd|...>/write_kernel.clst
更新设备树
- 如果设备的固件未运行: 帮用户运行固件,然后再烧写。
- 如果设备的固件已经运行: 则可以直接烧写。
- 烧写方法:
- 执行脚本
./bin/uuu scripts/basic/<emmc|sd|...>/write_dtb.clst
更新Uboot
- 如果设备的固件未运行: 帮用户运行固件,然后再烧写。
- 如果设备的固件已经运行: 则可以直接烧写。
- 烧写方法:
- 执行脚本
./bin/uuu scripts/basic/<emmc|sd|...>/write_boot.clst
烧写裸机
- 如果设备的固件未运行: 帮用户运行固件,然后再烧写。
- 如果设备的固件已经运行: 则可以直接烧写。
- 烧写方法:
- a. 根据用户选择,修改脚本,把要烧写的文件名替换进脚本里:
scripts/basic/<emmc|sd|...>/write_noos.clst
- b. 执行脚本
./bin/uuu scripts/basic/<emmc|sd|...>/write_noos.clst
上传用户文件到根目录
- 如果设备的固件未运行: 帮用户运行固件,然后再烧写。
- 如果设备的固件已经运行: 则可以直接烧写。
- 上传方法:
- a. 先下载文件:
./bin/uuu FB: download -f <file>
- b. 然后设置环境变量:
./bin/uuu FB: ucmd setenv TARGET_FILE <路径> // 根据用户选择设置目标路径
- c. 最后执行脚本
./bin/uuu scripts/pro/<emmc|sd|...>/write_user_file.clst
专业版
判断设备是否连接:应该全程监测
- 执行命令:
./bin/uuu -lsusb
- 结果中有 "SDP" 或 "FB"
判断设备的固件是否已经在运行
- 执行命令:
./bin/uuu -lsusb
- 结果中有 "FB"
运行固件/裸机
- 执行命令 :
./bin/uuu -t 1 <file>
- file: 默认是 firmware/u-boot-dtb_fastboot_100ask.imx;用户可选择。
烧写boot/裸机
- 如果设备的固件未运行: 帮用户运行固件,然后再烧写。
- 如果设备的固件已经运行: 则可以直接烧写。
- 烧写方法:
- a. 根据用户选择修改脚本
scripts/pro/<emmc|sd|...>/write_boot.clst
- b. 执行脚本:
./bin/uuu scripts/pro/<emmc|sd|...>/write_boot.clst
烧写整个系统
- 如果设备的固件未运行: 帮用户运行固件,然后再烧写。
- 如果设备的固件已经运行: 则可以直接烧写。
- 烧写方法:
- a. 根据用户选择修改脚本
scripts/pro/<emmc|sd|...>/write_all.clst
- b. 执行脚本:
./bin/uuu scripts/pro/<emmc|sd|...>/write_all.clst
上传任意文件
- 如果设备的固件未运行: 帮用户运行固件,然后再烧写。
- 如果设备的固件已经运行: 则可以直接烧写。
- 上传方法:
- a. 先下载:
./bin/uuu FB: download -f <file>
- b. 然后设置环境变量:
./bin/uuu FB: ucmd setenv SEL_DEV <EMMC | SD | NAND>
./bin/uuu FB: ucmd setenv PART <1|2|...> // 根据用户选择设置分区
./bin/uuu FB: ucmd setenv FSTYPE <FAT/EXT4> // 根据用户选择设置分区格式
- c. 最后执行脚本
./bin/uuu scripts/pro/<emmc|sd|...>/write_user_file.clst