U-Boot 移植初探

article/2025/10/6 17:40:41

1. NXP官方开发板uboot编译测试

uboot移植不需要从零开始将uboot移植到使用的开发板上。因为半导体厂商通常都会自己做一个开发板， 将uboot移植到他们自己的原厂开发板上，再将这个uboot（原厂BSP 包）发布出去。因此使用自已的开发板移植uboot，一般按如下步骤进行

1.1 查找官方开发板默认配置文件

市面上的开发板，通常会参考原厂的开发板做硬件，然后在原厂提供的 BSP 包上做修改，如本文所使用的正点原子 I.MX6ULL 开发板参考的就是NXP官方的 I.MX6ULL EVK 开发板做的硬件：
在这里插入图片描述

  • 将NXP官方原版Uboot源码包，拷贝至Ubuntu下的相应文件夹中，然后进行解压：
tar -vxjf uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga.tar.bz2
  • 解压后，configs 目录下有很多跟 I.MX6UL/6ULL 有关的配置，找到与mx6ull相同的，如下图：
    ​在这里插入图片描述

因为这里使用的开发板是emmc版本的，所以使用这个配置文件：mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig

1.2 编译官方开发板对应的uboot

找到 NXP 官方 I.MX6ULL EVK 开发板对应的默认配置文件以后就可以编译了，编译uboot使用下面3条指令或者使用编译脚本文件：

#ARCH=arm表示设置目标为arm架构，相当于make distclean，清除工程
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
#配置uboot，配置文件为mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig
#V=1用于设置编译过程中的信息输出级别，相当于make -j12，即使用12核来编译uboot
make V=1 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j12 
##########################################################################
#每次编译uboot都需要输入一长串命令
#为了简单起见，建立一个shell脚本文件，将这些命令写到shell脚本里
#执行shell脚本即可完成编译工作
#新建mx6ull_evk_emmc.sh脚本文件
##########################################################################
#!/bin/bash
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig
make V=1 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j12 
##########################################################################
#通过命令“./mx6ull_evk_emmc.sh”编译uboot

编译完成以后会生成 u-boot.bin、u-boot.imx 等文件，但是这些文件是 NXP 官方 I.MX6ULL EVK 开发板配置生成的，所以接下来将其烧录到正点原子的 I.MX6ULL 开发板上看看能否使用

1.3 烧写验证与测试

将 imxdownload 软件拷贝到 uboot 源码根目录下，然后使用 imxdownload 软件将 u-boot.bin 烧写到 SD 卡中，烧写命令如下：

chmod 777 imxdownload               #给予imxdownload可执行权限
./imxdownload u-boot.bin /dev/sdd   #烧写到SD卡中

烧录完之后，将SD卡插入开发板启动，使用串口连接电脑，查看uboot启动信息：从下图可以看出，uboot启动正常，虽然用的是NXP官方 I.MX6ULL 开发板的uboot，但是在正点原子的I.MX6ULL开发板上是可以正常启动的，而且 DRAM 识别正确，为512MB
​
在这里插入图片描述

2. 在U-Boot中添加自已的开发板

上面介绍了如何使用NXP原厂的uboot进行编译、烧写和运行。但是NXP原厂的uboot，直接烧录到我的开发板中，LCD的驱动和网络驱动是不正常的，需要进行修改

下面将介绍如何修改uboot，使得uboot能匹配我们自己的开发板。修改uboot以匹配开发板的方式有两种：

  • 在NXP原厂开发板i.MX 6ULL EVK的文件上进行修改
  • 仿造NXP的开发板文件，添加自己的开发板文件

为了能更多的了解uboot，我们使用代码改动较大的第二种方式进行uboot的移植

2.1 添加开发板默认配置文件

在configs文件夹下，参考原厂开发板的配置文件，创建自己开发板的配置文件。

  • 复制mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig，并重命名为mx6ull_andyxi_emmc_defconfig
cp mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig mx6ull_alientek_emmc_defconfig
  • 修改mx6ull_alientek_emmc_defconfig中的内容，如下：
######### 原始内容 ###############################
CONFIG_SYS_EXTRA_OPTIONS="IMX_CONFIG=board/freescale/mx6ullevk/imximage.cfg,MX6ULL_EVK_EMMC_REWORK"
CONFIG_ARM=y
CONFIG_ARCH_MX6=y
CONFIG_TARGET_MX6ULL_14X14_EVK=y
CONFIG_CMD_GPIO=y
######### 修改后的内容 ###########################
CONFIG_SYS_EXTRA_OPTIONS="IMX_CONFIG=board/freescale/mx6ull_andyxi_emmc/imximage.cfg,MX6ULL_ANDYXI_EMMC_REWORK" 
CONFIG_ARM=y 
CONFIG_ARCH_MX6=y 
CONFIG_TARGET_MX6ULL_ANDYXI_EMMC=y 
CONFIG_CMD_GPIO=y

2.2 添加开发板对应的头文件

在目录include/configs下添加开发板对应的头文件，

  • 复制mx6ullevk.h，并重命名为mx6ull_andyxi_emmc.h
cp mx6ullevk.h mx6ull_andyxi_emmc.h
  • 修改mx6ull_andyxi_emmc.h里面的内容，该文件里面有很多宏定义用于配置uboot，可按需修改
/*######### 原始内容 ###############################*/
#ifndef __MX6ULLEVK_CONFIG_H 
#define __MX6ULLEVK_CONFIG_H
/*######### 修改后的内容 ###########################*/
#ifndef __MX6ULL_ANDYXI_EMMC_CONFIG_H 
#define __MX6ULL_ANDYXI_EMMC_CONFIG_H

2.3 添加开发板对应的板级文件

uboot中每个板子都有一个对应的文件夹来存放板级文件(如开发板上外设驱动文件等)。NXP的I.MX系列芯片的所有板级文件夹都存放在board/freescale/目录下，该目录下的 mx6ullevk文件夹，即原厂开发板的板级文件夹。参考该文件夹，创建自己开发板的板级文件

  • 复制 mx6ullevk，将其重命名为mx6ull_andyxi_emmc，进入目录中， 将其中的mx6ullevk.c文件重命名为mx6ull_andyxi_emmc.c
cd board/freescale/                     #进入板级文件夹
cp mx6ullevk/ -r mx6ull_andyxi_emmc     #复制mx6ullevk为mx6ull_andyxi_emmc
cd mx6ull_andyxi_emmc                   #进入mx6ull_andyxi_emmc文件夹
mv mx6ullevk.c mx6ull_andyxi_emmc.c     #将其中的mx6ullevk.c文件重命名为mx6ull_andyxi_emmc.c
  • 修改 mx6ull_andyxi_emmc目录下的 Makefile文件，将依赖项修改为mx6ull_andyxi_emmc.o
# (C) Copyright 2015 Freescale Semiconductor, Inc.
#
# SPDX-License-Identifier:      GPL-2.0+
#obj-y  := mx6ull_andyxi_emmc.oextra-$(CONFIG_USE_PLUGIN) :=  plugin.bin
$(obj)/plugin.bin: $(obj)/plugin.o$(OBJCOPY) -O binary --gap-fill 0xff $< $@
  • 修改 mx6ull_andyxi_emmc目录下的 imximage.cfg文件
######### 原始内容 ###############################
PLUGIN board/freescale/mx6ullevk/plugin.bin 0x00907000
######### 修改后的内容 ###########################
PLUGIN board/freescale/mx6ull_andyxi_emmc/plugin.bin 0x00907000
  • 修改 mx6ull_andyxi_emmc目录下的 Kconfig文件
######### 原始内容 ###############################
if TARGET_MX6ULL_14X14_EVK || TARGET_MX6ULL_9X9_EVKconfig SYS_BOARDdefault "mx6ullevk" config SYS_VENDORdefault "freescale"config SYS_CONFIG_NAMEdefault "mx6ullevk"endif 
######### 修改后的内容 ###########################
if TARGET_MX6ULL_ANDYXI_EMMCconfig SYS_BOARDdefault "mx6ull_andyxi_emmc" config SYS_VENDORdefault "freescale"config SYS_CONFIG_NAMEdefault "mx6ull_andyxi_emmc"endif
  • 修改 mx6ull_andyxi_emmc目录下的 MAINTAINERS文件
######### 原始内容 ###############################
MX6ULLEVK BOARD
M:      Peng Fan <peng.fan@nxp.com>
S:      Maintained
F:      board/freescale/mx6ullevk/
F:      include/configs/mx6ullevk.h
F:      configs/mx6ull_14x14_evk_defconfig
F:      configs/mx6ull_9x9_evk_defconfig
######### 修改后的内容 ###########################
MX6ULL_ANDYXI_EMMC BOARD
M:      Peng Fan <peng.fan@nxp.com>
S:      Maintained
F:      board/freescale/mx6ull_andyxi_emmc/
F:      include/configs/mx6ull_andyxi_emmc.h
F:      configs/mx6ull_andyxi_emmc_defconfig

2.4 修改U-Boot图形界面配置文件

uboot支持图形界面配置，因此要修改arch/arm/cpu/armv7/mx6/目录下的图像界面配置文件Kconfig

######### 207行加入如下内容 ###############################
config TARGET_MX6ULL_ANDYXI_EMMCbool "Support mx6ull_andyxi_emmc"select MX6ULLselect DMselect DM_THERMAL
######### 最后一行endif的前一行添加如下内容 ###############
source "board/freescale/mx6ull_andyxi_emmc/Kconfig"

2.5 使用新添加的板子配置编译uboot

在 uboot根目录下新建 shell脚本，来配置编译 uboot

  • mx6ull_andyxi_emmc.sh脚本内容如下：
#!/bin/bash 
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean 
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- mx6ull_andyxi_emmc_defconfig 
make V=1 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j16
  • 给予 mx6ll_andyxi_emmc.sh可执行权限，然后运行脚本来完成编译，命令如下：
chmod 777 mx6ull_andyxi_emmc.sh   #给予可执行权限，一次即可
./mx6ull_andyxi_emmc.sh           #运行脚本编译uboot
  • 编译完成后输入如下命令，查看添加的头文件有没有被引用，如果有很多文件都引用了这个头文件（如下图），那就说明新板子添加成功
grep -nR "mx6ull_andyxi_emmc.h"

在这里插入图片描述

  • 编译完成以后就使用 imxdownload将新编译出来的 u-boot.bin烧写到 SD卡中测试，串口输出结果如下图
    ​

在这里插入图片描述

从上图可以看出，此时的Board还是“MX6ULL 14x14 EVK”，如果接了 LCD屏幕的话会发现 LCD屏幕并没有显示 NXP的 logo，而且从图中可以看出此时的网络同样也没识别出来。后续文章会介绍如何修改 LCD驱动和网络驱动…

总结一下上面做了哪些修改：右端蓝色的为原厂开发板的相关文件，黄色的为模仿原厂文件，新添加并修改的自己开发板的文件
​
在这里插入图片描述

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