2016/12/19

Raspberry Pi 3 Model B+ で、 OS 無し L チカした

Raspberry Pi でベアメタルプログラミンしたかったので、 いろいろ調べた作業記録を残す。

参考資料を探す

とりあえず、自分のレベルに合っていて、 かつ、わかりやすそうなサイトを探す。

...で、見つかったのがこのサイト。

基本ここを参考に環境構築とかしていくこととする。

必要なハードウェア類の調達

L チカに必要なものを買い集める。

必要なソフトウェア類の調達

ビルド環境構築

ダウンロードした gcc-linaro-6.2.1-2016.11-i686-mingw32_aarch64-linux-gnu.tar.xz を適当な場所に展開し、 bin ディレクトリにパスを通す。

L チカプログラムの作成

プログラムを作ってビルドする。

ファイル作成

こんな配置でファイルを作成する。

led_blink_GPIO16
├── main.c
├── Makefile
└── start.S

start.S

/* 現時点ではおまじないスタート地点を調整しているはず */
mov sp, #0x80000
bl  main

main.c

#define GPFSEL1 0x3F200004 /* GPIO のピン設定をするためのレジスタ */
#define GPSET0  0x3F20001C /* GPIO を HIGH にするためのレジスタ */
#define GPCLR0  0x3F200028 /* GPIO を LOW  にするためのレジスタ */

typedef unsigned char bool;

#define TRUE  1
#define FALSE 0

#define WAIT_COUNT 3000000

/*
 * @fn wait_count だけビジーウェイトする
 * @param (wait_count) このカウント数だけビジーウェイトする
 */
void busy_wait(int wait_count);

/*
 * @fn L チカする
 */
int main(void) {

    // GPIO 出力に設定。
    // Peripheral specification の
    // 92 ページ、Field Name が FSEL16 の行の
    // Bit(s) を見ると、18 から 20 ビット目までに
    // 0x001 を設定すればよいことがわかる感じ。
    *(volatile unsigned int*)GPFSEL1 = (1 << (18));

    // セットして待つ、クリアして待つ、を繰り返す。
    while (1) {
        *(volatile unsigned int*)GPSET0 = (1 << 16);
        busy_wait(WAIT_COUNT);
        *(volatile unsigned int*)GPCLR0 = (1 << 16);
        busy_wait(WAIT_COUNT);
    }

    return 0;
}

void busy_wait(int wait_count) {
    volatile unsigned int i;

    for (i = 0; i < WAIT_COUNT; i++);
}

Makefile

CC=aarch64-linux-gnu-gcc
LD=aarch64-linux-gnu-ld
AS=aarch64-linux-gnu-as
OBJCOPY=aarch64-linux-gnu-objcopy

OBJECTS=start.o main.o

all: build link objcopy

objcopy: kernel8.img

kernel8.img: kernel8.elf
    $(OBJCOPY) -O binary kernel8.elf kernel8.img


link: kernel8.elf

kernel8.elf: $(OBJECTS)
    $(LD) -Ttext 0x80000 -o kernel8.elf $(OBJECTS)


build: $(OBJECTS)

start.o: start.S
    $(AS) -o start.o start.S

main.o: main.c
    $(CC) -c -o main.o main.c


clean:
    rm *.o *.elf *.img

ビルド

make して kernel8.img を作成する。

$ make
aarch64-linux-gnu-as -o start.o start.S
aarch64-linux-gnu-gcc -c -o main.o main.c
aarch64-linux-gnu-ld -Ttext 0x80000 -o kernel8.elf start.o main.o
C:\Users\mikoto\app\gcc-linaro-6.2.1-2016.11-i686-mingw32_aarch64-linux-gnu\bin\aarch64-linux-gnu-ld.exe: warning: cannot find entry symbol _start; defaulting to 0000000000080000
aarch64-linux-gnu-objcopy -O binary kernel8.elf kernel8.img

リンカスクリプトを作っていないため、 警告が出ているけど、今回動かす分には問題ない。

Raspberry Pi の準備

ファイルの配置

  1. ダウンロードした firmware_armstub.zip を展開し、bootcode.bin, start.elf を SD カードのルートにコピーする
  2. ビルドした、 kernel8.img を SD カードのルートにコピーする

最終的に、 SD カードに下記感じでファイルを配置する。

SD カード
├── bootcode.bin
├── start.elf
└── kernel8.img

配線

下記感じで配線する。

PIN 36(GPIO16) ─ 抵抗 ─ LED
PIN 6(GND) ────────┘

実行

  1. Raspberry Pi に SD カードを入れる
  2. Raspberry Pi に電源供給

以上。

参考資料

この辺を見て試したはず...。ぬけもれあるかも。

投稿者 時刻:
ラベル: , ,

0 件のコメント:

コメントを投稿

登録: コメントの投稿 (Atom)