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MONIX ARM7 (Olimex LPC-L2294) Support

履歴

2008/04/20 公開

はじめに

MONIX を ARM7 (NXP Semiconductor LPC2294) で動くようにしてみました。

LPC2294が搭載されたボードとして、

Olimex LPC-L2294

を使いました。

機能概要／制約

MONIXはLPC2294内蔵フラッシュに格納し、動作します。(内蔵RAMをデータ領域として使用します。)
外部フラッシュにユーザプログラム(OS等のELFイメージ)を格納して、SRAMに展開して、実行する、という使い方を想定しています。
ユーザプログラムでは、割り込みベクタをリマップすることを想定しています。例えば、内蔵RAMの先頭0x40000000番地に。
(MONIXでは、内蔵フラッシュの先頭0x00000000番地を割り込みベクタとしています。)
GDBスタブは入れてません。 JTAGデバッガ (ARM-USB-OCD ＋ OpenOCD + GDB) が使えるので。
MONIXで対応している周辺はUART0、Ethernet(CS8900A)、外部フラッシュメモリのみです。

ダウンロード

Ver.0.3： monix-20080420.tbz2

ビルド

環境

Windows に YAGARTO をインストールしていることを想定しています。動作確認しているバージョンは以下の通りです。

C:\work>arm-elf-gcc -v
Using built-in specs.
Target: arm-elf
Configured with: ../gcc-4.2.1/configure --target=arm-elf --prefix=/home/yagarto-4.2.1/yagarto --disable-nls --disable-shared --disable-threads --with-gcc --with-gnu-ld --with-gnu-as --with-stabs --enable-languages=c,c++ --enable-interwork --enable-multilib --with-newlib --disable-libssp --disable-libstdcxx-pch --disable-libmudflap --enable-win32-registry=yagarto -v
Thread model: single
gcc version 4.2.1

C:\work>

OpenOCDのバージョンは以下の通りです。

C:\work>openocd-ftd2xx --help
Info:    openocd.c:93 main(): Open On-Chip Debugger (2008-02-02 15:00 CET) svn: 279
Info:    openocd.c:94 main(): $URL: http://svn.berlios.de/svnroot/repos/openocd/trunk/src/openocd.c
$
Open On-Chip Debugger
(c) 2005 by Dominic Rath
(snapshot r279 from SVN tree + giveio, no official release, compiled my mifi)

--help       | -h       display this help
--file       | -f       use configuration file 
--debug      | -d       set debug level <0-3>
--log_output | -l       redirect log output to file 

C:\work>

ソースコード展開

$ tar jxvf monix-YYYYMMDD.tbz2

なお、YYYYMMDDは、ダウンロードしたファイルのものに読み換えてください。

ビルド

c:\work>cd monix\olimex_lpcl2294

c:\work>make

これにより、

ELFファイル monix.elf
ベタバイナリのファイル monix.bin

等ができます。これをLPC2294内蔵フラッシュに書き込みます。

内蔵フラッシュへの書き込み

LPC2294の内蔵フラッシュへの書き込みにはいくつか方法があるようです。

例えば、シリアル経由で書く場合、Philipsの LPC2000 Flash Utility がありますが、シリアルポートとしてCOM5までしか扱えない(間違ってたらすみません) ので、いろいろつないで未整理状態の人(自分)には不便です。
代わりにFlashMagic というものもあります。がしかし、やはりシリアルだと遅いです・・・。
んなわけで、JTAG経由(OpenOCD)で書ければ、ということになりますが、結構かけるようにするまでに時間がかかりました。 (できちゃえば何てことないのですが・・・と言ってみる(汗))

以下、OpenOCDでの書き込み例です。

まず、ARM-USB-JTAGでボードとPCを接続して、電源を入れます。

次にopenocd-ftd2xxコマンドを使って内蔵フラッシュにmonix.binファイルを書き込みます。 (openocd_program_iflash.script および openocd_program_iflash.cfg は、ソース中の monix/olimex_lpcl2294 にあります。)

C:\work\monix\olimex_lpcl2294>openocd-ftd2xx -f openocd_program_iflash.cfg
Info:    openocd.c:93 main(): Open On-Chip Debugger (2008-02-02 15:00 CET) svn: 279
Info:    openocd.c:94 main(): $URL: http://svn.berlios.de/svnroot/repos/openocd/trunk/src/openocd.c $
Info:    jtag.c:1261 jtag_examine_chain(): JTAG device found: 0x4f1f0f0f (Manufacturer: 0x787, Part: 0xf1f0, Version: 0x4)
Warning: arm7_9_common.c:755 arm7_9_assert_reset(): srst resets test logic, too
Info:    target.c:233 target_init_handler(): executing reset script 'openocd_program_iflash.script'
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): dcc downloads are enabled
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): waiting for target halted...
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): target halted
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): target state: halted
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): target halted in ARM state due to debug request, current mode: Supervisor
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): cpsr: 0x600000d3 pc: 0x810003d4
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): flash 'lpc2000' found at 0x00000000
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): erased sectors 0 through 16 on flash bank 0 in 0s 173000us
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): wrote  45668 byte from file monix.bin to flash bank 0 at offset 0x00000000 in 1s 590000us (28.048840 kb/s)
Warning: arm7_9_common.c:755 arm7_9_assert_reset(): srst resets test logic, too

C:\work\monix\olimex_lpcl2294>

使用例

ターゲット電源オン

シリアルポート(UART0)にシリアルケーブル(ストレート)を接続します。

次に電源を入れます。外部フラッシュメモリに何も入ってない場合、以下のような表示になります。

MONIX Ver.0.3 (Apr 20 2008, 00:46:11)
BootMode: 0x08
ElfValidate: Not an ELF
Not an ELF image.
1:

なお、外部フラッシュにELFイメージが入っている場合は、それを実行しようとします。・・・※

※ MONIX電源投入／リセット時の動作 (スイッチ「BUT」について)
MONIXは、電源投入／リセット時、スイッチ「BUT」が押されていないと、外部フラッシュメモリ(0x80000000番地)にELFイメージが存在するかどうか見て、存在する場合、それを実行しようとします。
(スイッチ「BUT」を押しながら、電源投入すると、あるいはスイッチ「RST」を押すと、 MONIXのプロンプトが表示されて、コマンドを入力できる状態になります。)
MONIX Ver.0.3 (Apr 20 2008, 00:46:11)
BootMode: 0x00
1:

MACアドレス設定

Olimex LPC-L2294にはMACアドレス格納用のEEPROMがありません。

なので、MONIXでは、 MACアドレス保持用に外部フラッシュメモリ(の最後のセクタ:0x801f0000番地)を使うことにしました。

MACアドレス設定
```
1:mac 00:02:cb:02:46:c5
Ethernet Address : 00:02:cb:02:46:c5
1:
```
もちろん、MACアドレスは他とぶつからないものを設定する必要があります。

設定できたか確認してみます。

1:db 0x801f0000 32	→外部フラッシュの最後のセクタの先頭を見てみる
801f0000  0002 cb02 46c5 ffff - ffff ffff ffff ffff  ....F...........	→MACアドレスが書き込まれた
801f0010  ffff ffff ffff ffff - ffff ffff ffff ffff  ................
1:

ネットワークも動かして確認します。

1:dhcp
EtherInit DONE.
Ethernet Address : 00:02:cb:02:46:c5
BOOTP DONE.
my_ip=192.168.0.3, bootfile=, server_ip(BOOTP)=192.168.0.1
1:

外部フラッシュ操作

MONIXでは外部フラッシュ上にELFファイルのイメージを書いて、それを外部SRAMに展開して、実行する、という使い方を想定しています。

チップイレース

1:flash-ce
Flash ROM: Chip Erase... Check...DONE.	→1分ぐらいかかります
1:

セクタイレース

1:flash-se 0x80000000		→セクタアドレスを指定します
Flash ROM: Erase Sector 0x80000000 (size=8192)...
 Check...DONE.
1:

書き込み(tftpコマンドによる外部フラッシュ書き込み)

1:tftp 192.168.0.2 xram-prog.elf 0x80000000
EtherInit DONE.
Ethernet Address : 00:02:cb:02:46:c5
BOOTP DONE.
my_ip=192.168.0.3, bootfile=, server_ip(BOOTP)=192.168.0.1
==>
my_ip=192.168.0.3, bootfile=xram-prog.elf, server_ip(TFTP)=192.168.0.2, loadaddr=0x80000000
TFTP Start...erasing flash sectors....................... and downloading....(335 blocks) DONE.
1:

書き込み(OpenOCDによる外部フラッシュ書き込み)
OpenOCDによる外部フラッシュ書き込み用のコンフィグファイル(openocd_program_xflash.cfg)、スクリプト(openocd_program_xflash.script)は、ソース中の monix/olimex_lpcl2294にあります。

なお、最後のセクタについては、MACアドレス保持用に使うことにしているのでイレースしないようにしてます。 (openocd_program_xflash.script参照)

C:\work\monix\olimex_lpcl2294>openocd-ftd2xx -f openocd_program_xflash.cfg
Info:    openocd.c:93 main(): Open On-Chip Debugger (2008-02-02 15:00 CET) svn: 279
Info:    openocd.c:94 main(): $URL: http://svn.berlios.de/svnroot/repos/openocd/trunk/src/openocd.c $
Info:    jtag.c:1261 jtag_examine_chain(): JTAG device found: 0x4f1f0f0f (Manufacturer: 0x787, Part: 0xf1f0, Version: 0x4)
Warning: arm7_9_common.c:755 arm7_9_assert_reset(): srst resets test logic, too
Info:    target.c:233 target_init_handler(): executing reset script 'openocd_program_xflash.script'
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): dcc downloads are enabled
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): waiting for target halted...
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): target halted
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): target state: halted
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): target halted in ARM state due to debug request, current mode: Supervisor
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): cpsr: 0x600000d3 pc: 0x810003c8
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): flash 'cfi' found at 0x80000000
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): cleared protection for sectors 0 through 37 on flash bank 0
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): erased sectors 0 through 37 on flash bank 0 in 20s 817000us
Warning: target.c:563 target_alloc_working_area(): not enough working area available
Warning: target.c:563 target_alloc_working_area(): not enough working area available
Info:    cfi.c:1127 cfi_intel_write_block(): Using target buffer at 0x40000038 and of size 0x2000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80000000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80002000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80004000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80006000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80008000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x8000a000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x8000c000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x8000e000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80010000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80012000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80014000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80016000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80018000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x8001a000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x8001c000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x8001e000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80020000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80022000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80024000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x2000 bytes to flash at 0x80026000
Info:    cfi.c:1145 cfi_intel_write_block(): Write 0x1e3a bytes to flash at 0x80028000
Info:    cfi.c:1787 cfi_write(): Fixup 1 unaligned tail bytes
Info:    configuration.c:50 configuration_output_handler(): wrote  171579 byte from file xram-prog.elf to flash bank 0 at offset 0x00000000 in 4s 154000us (40.336451 kb/s)
Warning: arm7_9_common.c:755 arm7_9_assert_reset(): srst resets test logic, too

C:\work\monix\olimex_lpcl2294>

その他

MONIXのその他の使い方については、こちらをご覧ください。

TODO

ユーザプログラム(OS等)例

Shuji KUWAHARA

$Id: olimex-lpcl2294.html 318 2008-04-20 14:22:17Z kuwa $