petalinux的AXI_uart 调试
FMQL汇总文档中有示例代码, 可以先跑dome试试, 以下是自己没有跑dome, 自己踩的坑[😂]
1. 前期工作
- 逻辑那块添加并设置AXI_uart IP核, 并设置好引脚约束
- 生成对应的hdf文件，其中设备树:
amba_pl: amba_pl {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
compatible = "simple-bus";
ranges ;
axi_uartlite_0: serial@42c00000 {
clock-names = "s_axi_aclk";
clocks = <&misc_clk_0>;
compatible = "xlnx,axi-uartlite-2.0", "xlnx,xps-uartlite-1.00.a";
current-speed = <19200>;
device_type = "serial";
interrupt-names = "interrupt";
interrupt-parent = <&intc>;
interrupts = <0 29 1>;
port-number = <0>;
reg = <0x42c00000 0x10000>;
xlnx,baudrate = <0x4b00>;
xlnx,data-bits = <0x8>;
xlnx,odd-parity = <0x1>;
xlnx,s-axi-aclk-freq-hz-d = "100.0";
xlnx,use-parity = <0x1>;
};
...
- 根据对应的设备树和bit文件制作镜像和uboot等
2. 系统镜像下的调试
-
image.ub加载起来之后， 看不到
/dev/ttyUL0设备
需要添加字符驱动, 在linux镜像当中
-
开发版的串口和电脑对连接， 利用串口助手调试
在国产片子上面调试碰见如下问题：
2.1 在petalinux 中使用 stty 设置对应的奇偶校验和波特率（波特率设置肯能没啥用）
- 在对串口进行
cat /dev/ttyUL0监听的时候，串口助手发送一个字节的数据， 回收到同样的一个字节的数据, 并且 cat 的设备没有输出；如果不对设备 cat，串口助手发送数据就不会接收到任何数据； 但是对串口echo /dev/ttyUL0发数据，串口助手能却够收到
上述现象能够说明，串口硬件功能和逻辑端基本没问题， 然后从 软件层面找问题
回显问题是串口回显功能开启， 可以使用 stty -F /dev/ttyUL0 -echo 关闭串口回显
cat不到数据，echo向串口助手发送数据，串口助手能收到数据，是系统对设备的数据接收参数设置的不对，这块跟底层驱动对设备树解析有关系，暂时怀疑因为兼容性问题，系统在对设备加载的时候并没有将pl设备树中串口信息参数解析出来，进口的应该不会有这个问题，暂时没有搞明白国产的串口驱动怎么弄的，所以该解决方法就是利用 stty 设置对应的波特率，数据位、奇偶校验、停止位。
2.2 使用open和 read 函数操作
- 在进口的片子上试是正常的， 在国产片子碰见问题如下
- 使用open， read和write函数对串口读写，write出去的数据，串口助手能够收到，read不到串口助手你发过来的数据， 串口助手发送的数据回返回
上述现象和2.1 中的一样， 就算使用 stty 设置了也是一样， 所以在代码中，需要通过 struct termio 设置的才起作用
可以使用 tcgetattr(fd, &options); 获取默认配置, 如果默认配置对不上,回收不到数据
#include <termios.h>
int init_serial_device(int baud, int fd)
{
int ret;
struct termios options;
int fd = open("/dev/ttyUL0", O_RDWR | O_NOCTTY); /* 读写权限，非阻塞 */
ret = tcgetattr(fd, &options);
if (-1 == ret)
return -1;
options.c_cflag &= ~CSIZE; //屏蔽其他标志
options.c_cflag |= CS8; //将数据位修改为8bit
options.c_cflag |= (PARODD|PARENB);
options.c_cflag &= ~CSTOPB; // 设置一位停止位;
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
cfsetispeed(&options, baud);
cfsetospeed(&options, baud);
options.c_iflag &= ~(BRKINT | ICRNL | INPCK | ISTRIP | IXON);
options.c_cc[VTIME] = 10; // 超时时间 单位 100ms，open设置 O_NOCTTY，可以设置read一次的最大延时时间
options.c_cc[VMIN] = 0;
ret = tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
if (-1 == ret)
return -1;
return fd;
}
2.3 直接操作串口寄存器地址实现收发,利用mmap，这个就不需要基于linux系统架构了，和裸跑的代码差不多
- 需要注意的点是对寄存器如何操作，需要查看对应IP核的手册，这里使用AXI_uartlite，IP核
- 还有ip核为 AXI UART 16550，也能够支持zynq器件
- IP核文档查看, 比如以下是写寄存器的值和对应的操作
代码如下：
int fd = 0;
if((fd = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC)) == -1)
...
MAP_uart_addr[0] = mmap(0, AXI_uart_Len, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd,uart_addr[0]);
if(MAP_uart_addr[0] == (void *) -1)
{
printf("mmap error !\r\n");
close(fd);
return 0;
}
存疑: pl到ps然后再到系统镜像, 系统如何将物理地址一步一步映射到内存的
struct termio 设置参数介绍
https://blog.csdn.net/vevenlcf/article/details/51096122
stty 指令参数
利用 stty -a -F /dev/ttyS0 查看串口所有属性值
特殊字符：
* dsusp 字符 每当输入刷新时会发送一个用于终端阻塞信号的字符
eof 字符 表示文件末尾而发送的字符(用于终止输入)
eol 字符 为表示行尾而发送的字符
* eol2 字符 为表示行尾而发送的另一个可选字符
erase 字符 擦除前一个输入文字的字符
intr 字符 用于发送中断信号的字符
kill 字符 用于擦除当前终端行的字符
* lnext 字符 用于输入下一个引用文字的字符
quit 字符 用于发送退出信号的字符
* rprnt 字符 用于重绘当前行的字符
start 字符 在停止后重新开启输出的字符
stop 字符 停止输出的字符
susp 字符 发送终端阻断信号的字符
* swtch 字符 在不同的shell 层次间切换的字符
* werase 字符 擦除前一个输入的单词的字符
特殊设置：
N 设置输入输出速度为N 波特
* cols N 统治内核终端上有N 栏
* columns N 等于cols N
ispeed N 设置输入速度为N 波特
* line N 设置行约束规则为N
min N 和 -icanon 配合使用，设置每次一完整读入的最小字符数为<N>
ospeed N 设置输出速度为N 波特
* rows N 向内核通告此终端有N 行
* size 根据内核信息输出当前终端的行数和列数
speed 输出终端速度(单位为波特)
time N 和-icanon 配合使用，设置读取超时为N 个十分之一秒
控制设置：
[-]clocal 禁用调制解调器控制信号
[-]cread 允许接收输入
* [-]crtscts 启用RTS/CTS 握手
csN 设置字符大小为N 位，N 的范围为5 到8
[-]cstopb 每个字符使用2 位停止位 (要恢复成1 位配合"-"即可)
[-]hup 当最后一个进程关闭标准终端后发送挂起信号
[-]hupcl 等于[-]hup
[-]parenb 对输出生成奇偶校验位并等待输入的奇偶校验位
[-]parodd 设置校验位为奇数 (配合"-"则为偶数)
输入设置：
[-]brkint 任务中断会触发中断信号
[-]icrnl 将回车转换为换行符
[-]ignbrk 忽略中断字符
[-]igncr 忽略回车
[-]ignpar 忽略含有奇偶不对称错误的字符
* [-]imaxbel 发出终端响铃但不刷新字符的完整输入缓冲
[-]inlcr 将换行符转换为回车
[-]inpck 启用输入奇偶性校验
[-]istrip 剥除输入字符的高8 位比特
* [-]iutf8 假定输入字符都是UTF-8 编码
* [-]iuclc 将大写字母转换为小写
* [-]ixany 使得任何字符都会重启输出，不仅仅是起始字符
[-]ixoff 启用开始/停止字符传送
[-]ixon 启用XON/XOFF 流控制
[-]parmrk 标记奇偶校验错误 (结合255-0 字符序列)
[-]tandem 等于[-]ixoff
输出设置：
* bsN 退格延迟的风格，N 的值为0 至1
* crN 回车延迟的风格，N 的值为0 至3
* ffN 换页延迟的风格，N 的值为0 至1
* nlN 换行延迟的风格，N 的值为0 至1
* [-]ocrnl 将回车转换为换行符
* [-]ofdel 使用删除字符代替空字符作填充
* [-]ofill 延迟时使用字符填充代替定时器同步
* [-]olcuc 转换小写字母为大写
* [-]onlcr 将换行符转换为回车
* [-]onlret 使得换行符的行为表现和回车相同
* [-]onocr 不在第一列输出回车
[-]opost 后续进程输出
* tabN 水平制表符延迟的风格，N 的值为0 至3
* tabs 等于tab0
* -tabs 等于tab3
* vtN 垂直制表符延迟的风格，N 的值为0 至1
本地设置：
[-]crterase 擦除字符回显为退格符
* crtkill 依照echoprt 和echoe 的设置清除所有行
* -crtkill 依照echoctl 和echol 的设置清除所有行
* [-]ctlecho 在头字符中输出控制符号("^c")
[-]echo 回显输入字符
* [-]echoctl 等于[-]ctlecho
[-]echoe 等于[-]crterase
[-]echok 在每清除一个字符后输出一次换行
* [-]echoke 等于[-]crtkill 意义相同
[-]echonl 即使没有回显任何其它字符也输出换行
* [-]echoprt 在"\"和"/"之间向后显示擦除的字符
[-]icanon 启用erase、kill、werase 和rprnt 等特殊字符
[-]iexten 允许POSIX 标准以外的特殊字符
[-]isig 启用interrupt、quit和suspend 等特殊字符
[-]noflsh 在interrupt 和 quit 特殊字符后禁止刷新
* [-]prterase 等于[-]echoprt
* [-]tostop 中止尝试向终端写入数据的后台任务
* [-]xcase 和icanon 配合使用，用转义符"\"退出大写状态
综合设置：
* [-]LCASE 等于[-]lcase
cbreak 等于-icanon
-cbreak 等于icanon
cooked 等于brkint ignpar istrip icrnl ixon opost isig icanon eof eol 等的默认值
-cooked 等于-raw
crt 等于echoe echoctl echoke
dec 等于echoe echoctl echoke -ixany intr ^c erase 0177 kill ^u
* [-]decctlq 等于[-]ixany
ek 清除所有字符，将它们回溯为默认值
evenp 等于parenb -parodd cs7
-evenp 等于-parenb cs8
* [-]lcase 等于xcase iuclc olcuc
litout 等于-parenb -istrip -opost cs8
-litout 等于parenb istrip opost cs7
nl 等于-icrnl -onlcr
-nl 等于icrnl -inlcr -igncr onlcr -ocrnl -onlret
oddp 等于parenb parodd cs7
-oddp 等于-parenb cs8
[-]parity 等于[-]evenp
pass8 等于-parenb -istrip cs8
-pass8 等于parenb istrip cs7
raw 等于-ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip
-inlcr -igncr -icrnl -ixon -ixoff -iuclc -ixany
-imaxbel -opost -isig -icanon -xcase min 1 time 0
-raw 等于cooked
sane 等于cread -ignbrk brkint -inlcr -igncr icrnl -iutf8
-ixoff -iuclc -ixany imaxbel opost -olcuc -ocrnl onlcr
-onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0
isig icanon iexten echo echoe echok -echonl -noflsh
-xcase -tostop -echoprt echoctl echoke，
所有特殊字符均使用默认值
直接操作寄存器的代码
/* Canonical definitions for peripheral AXI_UARTLITE_0 */
#define XPAR_UARTLITE_0_DEVICE_ID XPAR_AXI_UARTLITE_0_DEVICE_ID
#define XPAR_UARTLITE_0_BASEADDR 0x42c00000
#define XPAR_UARTLITE_0_HIGHADDR 0xA0001FFF
#define XPAR_UARTLITE_0_BAUDRATE 115200
#define XPAR_UARTLITE_0_USE_PARITY 0
#define XPAR_UARTLITE_0_ODD_PARITY 0
#define XPAR_UARTLITE_0_DATA_BITS 8
/* Canonical definitions for peripheral AXI_UARTLITE_1 */
#define XPAR_UARTLITE_1_DEVICE_ID XPAR_AXI_UARTLITE_1_DEVICE_ID
#define XPAR_UARTLITE_1_BASEADDR 0xA0002000
#define XPAR_UARTLITE_1_HIGHADDR 0xA0002FFF
#define XPAR_UARTLITE_1_BAUDRATE 115200
#define XPAR_UARTLITE_1_USE_PARITY 0
#define XPAR_UARTLITE_1_ODD_PARITY 0
#define XPAR_UARTLITE_1_DATA_BITS 8
/* UART Lite register offsets */
#define XUL_RX_FIFO_OFFSET 0 /* receive FIFO, read only */
#define XUL_TX_FIFO_OFFSET 4 /* transmit FIFO, write only */
#define XUL_STATUS_REG_OFFSET 8 /* status register, read only */
#define XUL_CONTROL_REG_OFFSET 12 /* control reg, write only */
/* Control Register bit positions */
#define XUL_CR_ENABLE_INTR 0x10 /* enable interrupt */
#define XUL_CR_FIFO_RX_RESET 0x02 /* reset receive FIFO */
#define XUL_CR_FIFO_TX_RESET 0x01 /* reset transmit FIFO */
/* Status Register bit positions */
#define XUL_SR_PARITY_ERROR 0x80
#define XUL_SR_FRAMING_ERROR 0x40
#define XUL_SR_OVERRUN_ERROR 0x20
#define XUL_SR_INTR_ENABLED 0x10 /* interrupt enabled */
#define XUL_SR_TX_FIFO_FULL 0x08 /* transmit FIFO full */
#define XUL_SR_TX_FIFO_EMPTY 0x04 /* transmit FIFO empty */
#define XUL_SR_RX_FIFO_FULL 0x02 /* receive FIFO full */
#define XUL_SR_RX_FIFO_VALID_DATA 0x01 /* data in receive FIFO */
/*
* axi_uart.c
*
* Created on: 2022��10��26��
* Author: limou
*/
#include "axi_uart.h"
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#define UART_NUM 6
#define AXI_uart_Len 4096
#define XUartLite_ReadReg(BaseAddress, RegOffset) \
Xil_In32((BaseAddress) + (RegOffset))
#define XUartLite_WriteReg(BaseAddress, RegOffset, Data) \
Xil_Out32((BaseAddress) + (RegOffset), (unsigned int)(Data))
unsigned int uart_addr[UART_NUM] = {XPAR_UARTLITE_0_BASEADDR,0,0,0,0,0};
void * MAP_uart_addr[UART_NUM] = {0,0,0,0,0,0};
void printHex1(unsigned char * rbuf, int len, int uint, char *name) {
int cnt = 0;
int index = 0;
printf("\n%s", name);
for(cnt = 0; cnt < len; cnt++) {
if(cnt%uint == 0) {
index++;
printf("\n ==> %02d: ", index);
}
printf("%02x ", rbuf[cnt]);
}
printf("\n");
}
//write
static unsigned int Xil_Out32(unsigned long long Addr, unsigned int Value)
{
volatile unsigned int *LocalAddr = (volatile unsigned int *)Addr;
*LocalAddr = Value;
return 0;
}
//read
static unsigned int Xil_In32(unsigned long long Addr)
{
return *(volatile unsigned int *)Addr;
}
unsigned int Axi_Uart_Send(unsigned int num,unsigned char *SendBuf,unsigned int NumByte)
{
unsigned int SendCount = 0;
unsigned int StatusRegister;
unsigned int IntrEnableStatus;
unsigned int send_timeout_cnt = 0;
//get status
StatusRegister = XUartLite_ReadReg(MAP_uart_addr[num],XUL_STATUS_REG_OFFSET);
XUartLite_WriteReg(MAP_uart_addr[num],XUL_CONTROL_REG_OFFSET, 0);
IntrEnableStatus = StatusRegister;
//send buffer
while ((SendCount < NumByte))
{
if((StatusRegister & XUL_SR_TX_FIFO_FULL) == 0)
{
XUartLite_WriteReg(MAP_uart_addr[num],XUL_TX_FIFO_OFFSET,SendBuf[SendCount]);
SendCount++;
}
else
{
send_timeout_cnt++;
if(send_timeout_cnt>20000)
{
// SendCount = NumByte;
printf("SendCount=%d\n",SendCount);
break;
}
}
StatusRegister = XUartLite_ReadReg(MAP_uart_addr[num],XUL_STATUS_REG_OFFSET);
}
IntrEnableStatus &= XUL_CR_ENABLE_INTR;
XUartLite_WriteReg(MAP_uart_addr[num], XUL_CONTROL_REG_OFFSET,IntrEnableStatus);
return SendCount;
}
unsigned int Axi_Uart_Recv(unsigned int num,unsigned char* RecvBuf,unsigned int NumByte)
{
unsigned int RecvCount = 0;
unsigned int StatusRegister;
unsigned int StatusRegisterVal;
unsigned int recv_timeout_cnt = 0;
StatusRegisterVal = XUartLite_ReadReg(MAP_uart_addr[num],XUL_STATUS_REG_OFFSET);
XUartLite_WriteReg(MAP_uart_addr[num],XUL_CONTROL_REG_OFFSET, 0);
while (RecvCount < NumByte)
{
StatusRegister = XUartLite_ReadReg(MAP_uart_addr[num],XUL_STATUS_REG_OFFSET);
if (StatusRegister & XUL_SR_RX_FIFO_VALID_DATA)
{
RecvBuf[RecvCount++]=XUartLite_ReadReg(MAP_uart_addr[num],XUL_RX_FIFO_OFFSET);
}
else
{
#if 1
recv_timeout_cnt++;
if(recv_timeout_cnt>20000)
{
// SendCount = NumByte;
if(RecvCount != 0) {
printf("RecvCount=%d\n",RecvCount);
printHex1(RecvBuf, RecvCount, RecvCount, "RecvBuf");
}
break;
}
#endif
//#if 1
//
// break;
//
//#endif
}
}
StatusRegisterVal &= XUL_CR_ENABLE_INTR;
XUartLite_WriteReg(MAP_uart_addr[num],XUL_CONTROL_REG_OFFSET, StatusRegisterVal);
return RecvCount;
}
void uart_init()
{
int fd = 0;
if((fd = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC)) == -1)
{
printf("open error !\r\n");
return 0;
}
/* Map one page */ //���ں˿ռ�ӳ�䵽�û��ռ�
MAP_uart_addr[0] = mmap(0, AXI_uart_Len, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd,uart_addr[0]);
if(MAP_uart_addr[0] == (void *) -1)
{
printf("mmap error !\r\n");
close(fd);
return 0;
}
}
void uart_test()
{
unsigned int err = 0;
unsigned int len = 10;
unsigned char sendbuff1[len];
unsigned char sendbuff2[len];
unsigned char recvbuff[len];
unsigned int i =0;
uart_init();
for(i=0;i<len;i++)
{
sendbuff1[i] = i;
}
for(i=0;i<len;i++)
{
sendbuff2[i] = ~i;
}
// while(1)
// {
// Axi_Uart_Send(0,sendbuff1,len);
// Axi_Uart_Recv(0,recvbuff,len);
// for(i=0;i<len;i++)
// {
// if(recvbuff[i] != sendbuff1[i])
// {
// printf("check failed !\n");
// }
// }
// }
Axi_Uart_Send(0,sendbuff1,len);
printHex1(sendbuff1, len, len, "SendBuf");
while(1)
Axi_Uart_Recv(0,recvbuff,len);
// for(i=0;i<len;i++)
// {
// if(recvbuff[i] != sendbuff1[i])
// {
// printf("check failed !\n");
// }
// }
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
uart_test();
return 0;
}
本文来自博客园踩坑狭，作者：韩若明瞳，转载请注明原文链接：https://www.cnblogs.com/han-guang-xue/p/17190415.html
