【平头哥Sipeed LicheeRV 86 Panel测评】D1作为单片机裸奔编程点灯——LED-Blinky

mars4zhu

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网上有大牛开发了D1的baremetal裸金属编程，此时D1是一个名副其实的单片机。开源项目在此：https://github.com/bigmagic123/d1-nezha-baremeta

借鉴如此，也学习一下D1内部各个组件的寄存器编程。先从点灯开始——LED-Blinky

 

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暂时没有搭建JTAG调试环境，只能采取编译-下载-运行，通过运行效果来确定是否正常工作。下载是采用xfel工具：https://github.com/xboot/xfel/，下载windows版本即可。

需要取下SD卡，或者上电的时候按住核心板上的FEL按钮。才能进入FEL下载模式。

进入FEL模式后，电脑检测到USB设备，通过Zadig安装USB通用驱动，然后才能使用xfel检测是否连接正确并且进入了FEL模式：

xfel version
AWUSBFEX ID=0x00185900(D1/F133) dflag=0x44 dlength=0x08 scratchpad=0x00045000

xfel sid
d20011005c00481448000505093f760b

 

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前提确定已经安装好了riscv64工具链，可以采用elf，也可以采用linux-gnu工具链。（本人是在WSL环境下安装，跟虚拟机或者Linux主机应该都一样）

通过查看D1-H_User Mannual.pdf，找到GPIO的文档，然后对照开发板原理图，可以发现，Lichee RV 86Panel的LED是连接在PC1上（86Panel底板的BT_WAKE_AP信号也接在PC1上，但在裸机编程环境下，BT没有启用，可以忽略。不放心可以拔下来，单独运行核心板）；

首先通过XFEL的读写命令，来测试操作读写GPIO的寄存器，看看是否能够闪烁LED：

首先读取PC的配置寄存器PC_CFG0（0x02000060），其中PC1应当从上电默认的Disable模式，修改为OUTPUT模式。

// led-blinky: PC1 to output
xfel hexdump 0x02000060 100
xfel write32 0x02000060 0xFFFFFF1F
// Toggle PC1
xfel write32 0x02000070 0x00000002
xfel write32 0x02000070 0x00000000

每次往PC_DAT寄存器的PC1对应的位置写入0/1，则LED相应的熄灭/点亮，因此LED-Blinky程序只需要按照相同的步骤，即可实现；

led-blinky.c

void delay(int);

static int k = 23;

int main(int argc, char argv) {
	int GPIO_BASE_ADDR = 0x02000000;
	int PC_CFG0 = 0x0060;
	int PC_DAT = 0x0070;
	
	unsigned int *PC_CFG0_Addr = (unsigned int *)(GPIO_BASE_ADDR + PC_CFG0);
	unsigned int *PC_DAT_Addr  = (unsigned int *)(GPIO_BASE_ADDR + PC_DAT);
	
        unsigned int PC_CFG0_Value = *PC_CFG0_Addr;
	PC_CFG0_Value &= 0xFFFFFF0F;
	PC_CFG0_Value |= 0x00000010;
	*PC_CFG0_Addr = PC_CFG0_Value;
	

	while(1) {
		delay(1000);
		*PC_DAT_Addr ^= 0x00000002;
	}

	k++;
	
	return k;	
}

void delay(int count)
{
	
	volatile int x = count;
	while(1) {
		volatile int y = 2000;
		for(; y >0; y--)
			__asm__("nop");

		if(x > 0) x--;
		else break;
	}

	return ;
}

led-blinky.ld

OUTPUT_ARCH( "riscv" )
OUTPUT_FORMAT("elf64-littleriscv")
ENTRY( main )
SECTIONS
{
  /* text: test code section */
  . = 0x00020000;
  .text : { *(.text) }
  /* data: Initialized data segment */
  .gnu_build_id : { *(.note.gnu.build-id) }
  .data : { *(.data) }
  .rodata : { *(.rodata) }
  .sdata : { *(.sdata) }
  .debug : { *(.debug) }
  . += 0x8000;
  stack_top = .;

  /* End of uninitalized data segement */
  _end = .;
}

Makefile

PROJECT ?= led-blinky

CROSS_COMPILE ?= riscv64-unknown-linux-gnu

CFLAGS += -fPIC



.PHONY:	${PROJECT}.bin


${PROJECT}.bin:	${PROJECT}.elf
	${CROSS_COMPILE}-objcopy -O binary $< $@

${PROJECT}.elf:	${PROJECT}.o
	${CROSS_COMPILE}-ld -T ${PROJECT}.ld  -o $@ $<

${PROJECT}.o:	${PROJECT}.c
	${CROSS_COMPILE}-gcc ${CFLAGS}  -c -o $@ $<

clean:
	rm *.o *.elf *.bin

 

需要注意的是，链接文件中，指定了0x00020000为起始地址，即D1芯片内部SRAM的地址，之后测试发现，当使用gcc的PIC（位置无关代码）标志后，不管将代码放置到何处，都能正确执行。

 

代码以及.ld, Makefile写好后，make 即可完成编译、连接，并且将elf转为bin文件，（需要确保riscv64-unknown-linux-gnu-gcc位于PATH中）

 

之后使用xfel将生成的bin文件下载到D1芯片的SRAM中，如图；

此时核心板上的LED正常闪烁。

 

nmg

get一个新名词，裸金属，查了查，指的是没有操作系统的编程

城会玩啊，那是不是很多嵌入式开发，不基于操作系统的，都是裸金属啦

 

freebsder

pic应该是加载时用的，还是得有个基地址才行吧。

我爱下载

这个玩法挺好