tiny210(s5pv210)移植u-boot(基于 2014.4 版本)——移植网卡

tiny210 板载的网卡芯片是 DM9000A，接在 S5PV210 的 SROM 控制器的 BANK1 上:



S5PV210 的 SROM 控制器支持 8/16 位 NOR Flash/PROM/SRAM 内存。分为 6 个 bank，每个 bank 寻址空间达 128MB。每个 bank 有一个片选信号 nGCS[5:0]，用来选通外接的内存芯片。当发的地址在bank1 的寻址范围类（0x88000000~0x8FFFFFFF）时，表示在访问 bank1，此时 nGCS1 信号被拉低，这就选中了接在
bank1 上的 DM9000A 网卡芯片。S5PV210 手册给出了每个 bank 的地址空间:



当对某个地址进行读操作时， S5PV210 的 Xm0OEn 信号被自动拉低，这个信号引脚接在 DM9000A 的nIOR 上，这就对 DM9000A 进行了读使能，可以从 DM9000A 读数据；当对某个地址进行写操作时，S5PV210 的 Xm0WEn 信号被自动拉低，这个信号引脚接在 DM9000A 的 nIOW 上，这就对 DM9000A进行了写使能，可以向 DM9000A 写数据。DM9000A 的 16 根数据线全部接在 S5PV210 的数据线上。DM9000A
包含一系列可被访问的控制状态寄存器，这些寄存器是字节对齐的，他们在硬件或软件复位时被设置成初始值。DM9000A 有 2 个端口：DATA 和 INDEX（即地址） 。DM9000A 的地址和数据线复用， 当 CMD 引脚为低电平时，操作的是 INDEX 端口，当 CMD 引脚为高电平时操作的是 DATA 端口。CMD 引脚接在 S5PV210 的地址线 Xm0ADDR2 上。

假设要读取 DM9000A 的寄存器 RSR（RX Status Register），需要分 2 步：

1) 向 INDEX 端口写入 RSR 寄存器的地址（0x06）条件： nGCS1 信号拉低、 Xm0WEn 信号拉低、 Xm0ADDR2 拉低， 或者说向下面的地址写数据 0x06(0x88000000~0x8FFFFFFF）& ~(1 << 2)

2) 从 DATA 端口读取 RSR 寄存器的值

条件：nGCS1 信号拉低、Xm0OEn 信号拉低、Xm0ADDR2 拉高，或者说从下面的地址读数据

(0x88000000~0x8FFFFFFF）| (1 << 2)

假设要向 DM9000A 的寄存器 TCR（TX Control Register）写数据 0x56，同样需要 2 步

1) 向 INDEX 端口写入 TCR 寄存器的地址（0x02）

条件： nGCS1 信号拉低、 Xm0WEn 信号拉低、 Xm0ADDR2 拉低， 或者说向下面的地址写数据 0x02

(0x88000000~0x8FFFFFFF）& ~(1 << 2)

2) 将要写入的数据（0x56）写入 DATA 端口

条件： nGCS1 信号拉低、 Xm0WEn 信号拉低、 Xm0ADDR2 拉高，或者说向下面的地址写数据 0x56

(0x88000000~0x8FFFFFFF）| (1 << 2)

有了这些理论知识就可以确定 DM9000A 的基地址了，在后面会用到。

下面开始移植

首先我们要初始化 S5PV210 的 SROM 控制器，设置相关时序。 针对 SROM 控制器的每一个 bank 只有2 个寄存器：SROM_BW 和 SROM_BC，我要配置的是 bank1，所以只需配置 SROM_BW 和 SROM_BC1在 SROM_BW 寄存器中，我们只关心与 bank1 相关的域:



上面分析过，DM9000A 的 16 根数据线全部接在 S5PV210 的数据线上，所以 DataWidth1 设置为 1DM9000A 的地址是按字节存取的，所以 AddrMode1 设置为 1，通过查看原理图，没有使用 Xm0WAITn和 Xm0BEn 引脚，所以WaitEnable1 和 ByteEnable1 均设置为 0

SROM_BW[7:4]=0x3

下面分析时序，设置 SROM_BC1 寄存器:





上面 2 个时序图分别为 S5PV210 的 SROM 控制器读时序和 DM9000A 的读时序:

Tacs：地址发出后等多长时间发片选，DM9000A 中 CS 和 CMD（地址）同时发出，所以 Tacs=0ns

Tcos：发出片选信号后等多长时间发出读使能信号（nOW、IOR） ，在 DM9000A 的时序图上对应 T1，

最小为 0，我们稍微设置大点 Tcos=5ns

Tacc：读使能信号持续时间，在 DM9000A 的时序图上对应 T2，我们设置为设置 Tacc=15ns

Tcoh：读使能信号结束后，片选信号保持时间，在 DM9000A 的时序图中对应 T5，所以可以设置

Tcoh=5ns

Tcah：片选结束后，地址保存时间，DM9000A 中片选和地址同时结束，所以 Tcah=0

Tacp：页模式，不管

PMC：页模式，不管

S5PV210 的 SROM 控制器使用 MSYS 域提供 HCLK 时钟，为 200MHz，一个 clock 为 5ns。

通过跟踪代码进入到 board.c 中的 board_init_r 函数:



如果定义了 CONFIG_CMD_NET，就调用 eth_initialize(gd->bd)进行网卡初始化。这个宏在config_cmd_default.h 中定义，这个头文件又被单板配置文件 tiny210.h 所包含。

eth_initialize 函数在 u-boot-2014.04/net/eth.c 中定义:



这里已经有注释，如果定义了单板相关的初始化函数就调用它，否则调用 CPU 相关的初始化函数。我们继续看下__def_eth_init 函数，同样在 u-boot-2014.04/net/eth.c 中定义



这里用到了 gcc 的弱符号和别名属性，前面分析过。如果我们没有定义自己的 board_eth_init 函数，则 board_eth_init 就和__def_eth_init 相同，调用 board_eth_init 就相当于调用__def_eth_init，现在就能明白上面的 if 判断语句了。board_eth_init 在 u-boot-2014.04/board/samsung/tiny210/tiny210.c 中定义:



这里通过配置宏来决定调用哪个网卡初始化函数， 同时在 smdkv210.c 中还有个函数 smc9115_pre_init这个函数用来设置 SROM 控制器。我们使用的是 DM9000A，我们先查看下 DM9000A 的源码，看下使用哪个初始化函数

u-boot-2014.04/drivers/net/dm9000x.c:



看到这个函数比较像，并且它需要一个 bd_t *类型参数，而 board_eth_init 也传进来一个 bd_t *的参数，因此就调用这个 DM9000A 的初始化函数，在这个函数中 dm9000_get_enetaddr 从 EEPROM 加载MAC 地址，这个函数根据宏 CONFIG_DM9000_NO_SROM 来决定是否从 EEPROM 加载 MAC 地址， tiny210上的 DM9000A 没有接 EEPROM，我们将在 tiny210.h
中定义这个宏，表示不从 EEPROM 加载 MAC地址 。 另外，我们还需要知道如何才能把 DM9000A 的驱动编译进 u-boo.bint ，我们查看u-boot-2014.04/drivers/net/Makefile



从 Makefile 得知，需要定义 CONFIG_DRIVER_DM9000 这个宏。修改 board_eth_init 函数:



同时我们看到在 tiny210.c 中的 board_init 函数还调用了 smc9115 的初始化，我们不需要，把它屏蔽掉，然后仿照实现 dm9000_pre_init 函数，初始化 SROM:







然后在配置文件 tiny210.h 中添加宏 CONFIG_DRIVER_DM9000A，同时屏蔽掉 smc9111 的相关宏:



没有定义 CONFIG_DM9000A_BASE、DM9000A_DATA 和 DM9000A_IO

CONFIG_DM9000A_BASE 为 DM9000A 的基地址

DM9000A_DATA 为 DM9000A 的 DATA 端口地址

DM9000A_IO 为 DM9000A 的 INDEX 端口地址

在前面分析过如何确定这些地址。另外，我们还需要添加一些 u-boot 的命令，比如 ping、tftpboot。ping 命令用来检查网络是否通畅，在 tiny210.h 中定义这些宏:



编译u-boot。烧写到sd卡中，启动开发板，先设置ip地址和mac地址，我的是：

tiny210 # setenv ipaddr 192.168.1.30

tiny210 # setenv ethaddr 12:34:56:78:9A:BC

ping自己的主机：



可以ping通。再测试tftp功能，把我们之前的led程序放在tftp服务器目录下：



设置服务器ip地址：

tiny210 # setenv serverip 192.168.1.101

下载tftp文件：



下载成功，我们运行一下这个程序，使用go命令：



运行成功！ 这个时候发现我们板子上的四盏led全部都点亮了 。我们网卡移植成功！！