让串口正常打印数据

一般在移植过程中，我们经常会碰到许多问题，这就需要让开发板给我们一些调试信息，最简单的调试信息就是通过点亮LED实现，但是LED就那么几个，能表示的调试信息少而且不直观，另一种更好的方法则是通过串口打印数据。所以我们在移植U-BOOT过程中一般都先实现串口能正常打印数据。

用过UART的人都知道，要想串口正常打印数据，最重要的两点就是时钟和波特率，所以在本章移植中，我们重点就是关注这两块的代码。

通过第一章的分析，我们知道按照程序的执行顺序，要想使用U-BOOT自带框架下的串口，要修改这几个部分：

1. .globl reset（\arch\arm\cpu\arm920t\start.S）里设置了系统分频系数。
2. board_early_init_f,（\common\board_f.c）初始化系统时钟
3. init_baud_rate, serial_init,（\common\board_f.c）初始化串行通讯相关。

先看第一部分设置系统分频系数有没有问题。为了不在去计算时钟频率等，而直接使用韦东山老师后续的程序，我们修改一下分频系数，让FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8。然后根据datasheet说明，当HDIV设置为非0的时候，cpu总线模式要进行改变，默认情况下FCLK=HCLK,cpu工作在fast bus mode快速总线模式下，HDIV设置为非0后，FCLK和HCLK不再相等，要将cpu改为异步总线模式。然后为了让程序跑的更快，我们可以启用ICACHE，所以 代码修改如下：

\arch\arm\cpu\arm920t\start.S，第83行起

	///* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
	/* default FCLK is 120 MHz ! */
	ldr	r0, =CLKDIVN
	//mov	r1, #3
	mov	r1, #5		/* FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8 */
	str	r1, [r0]

	/* 如果HDIVN非0，CPU的总线模式应该从“fast bus mode”变为“asynchronous bus mode” */
	mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0       /* 读出控制寄存器 */
	orr r1, r1, #0xc0000000         /* 设置为“asynchronous bus mode” */
	mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0       /* 写入控制寄存器 */

	/* 启动ICACHE */
	mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ read control reg
	orr r0, r0, #(1<<12)
	mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0   @ write it back

然后看第二部分，也就是系统时钟。关于时钟以及分频系数这块，现在不做过多讲解，需要的可以看这个这个链接: [https://blog.csdn.net/lee244868149/article/details/49962203].里面讲的非常详细，这边直接把修改的地方列出来，也就是简单的改了一下宏的值，让系统跑到400MHz：

\board\samsung\smdk2440\smdk2440.c，第19行起

#define FCLK_SPEED 1

#if (FCLK_SPEED == 0)		/* Fout = 203MHz, Fin = 12MHz for Audio */
#define M_MDIV	0xC3
#define M_PDIV	0x4
#define M_SDIV	0x1
#elif (FCLK_SPEED == 1)		/* Fout = 202.8MHz */
#define M_MDIV	0x5C
#define M_PDIV	0x1
#define M_SDIV	0x1
#endif

最后看修改串口配置这块，要修改的地方就一个，把头文件上的宏定义改一下就好了，修改后如下：

\include\configs\smdk2440.h，第16行起

/*
 * High Level Configuration Options
 * (easy to change)
 */
#define CONFIG_S3C24X0		/* This is a SAMSUNG S3C24x0-type SoC */
#define CONFIG_S3C2440		/* specifically a SAMSUNG S3C2440 SoC */
#define CONFIG_SMDK2410		/* on a SAMSUNG SMDK2410 Board */

#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE	0x0

#define CONFIG_SYS_ARM_CACHE_WRITETHROUGH

虽然修改的地方少，但是这块的程序第一眼看还是有点复杂的，如果不想看分析的，可以跳过，直接配置编译，串口就能正常打印数据了。

\common\board_f.c，第909行起

• init_baud_rate，
  • gd->baudrate = getenv_ulong(“baudrate”, 10, CONFIG_BAUDRATE);¹
• serial_init,²
  • get_current();（\drivers\serial\serial.c）
    • default_serial_console();
      • return &s3c24xx_serial0_device;（drivers\serial\serial_s3c24x0.c）³
        • #define INIT_S3C_SERIAL_STRUCTURE(port, __name) {
          .name = __name,
          .start = s3serial##port##_init,
          .stop = NULL,
          .setbrg = s3serial##port##_setbrg,
          .getc = s3serial##port##_getc,
          .tstc = s3serial##port##_tstc,
          .putc = s3serial##port##_putc,
          .puts = s3serial##port##_puts,
          }
  • start()⁴;（\drivers\serial\serial.c）
    • int s3serial##port##_init(void) \（drivers\serial\serial_s3c24x0.c）
      {
      return serial_init_dev(port);
      } \
      • _serial_setbrg(dev_index);
        • get_PCLK()（\arch\arm\cpu\arm920t\s3c24x0\speed.c）
          • get_HCLK()
            • #ifdef CONFIG_S3C2440⁵
              switch (readl(&clk_power->clkdivn) & 0x6) {
              default:
              case 0:
              return get_FCLK();
              case 2:
              return get_FCLK() / 2;
              case 4:
              return (readl(&clk_power->camdivn) & (1 << 9)) ?
              get_FCLK() / 8 : get_FCLK() / 4;
              case 6:
              return (readl(&clk_power->camdivn) & (1 << 8)) ?
              get_FCLK() / 6 : get_FCLK() / 3;
              }
              #else
              return (readl(&clk_power->clkdivn) & 2) ? get_FCLK() / 2 : get_FCLK();
              #endif

可以看到虽然只要简单的需要一个宏，但是中间的代码分析还是蛮复杂的，推荐大家可以多看看这一块的程序，写的还是非常巧妙。

最后我们重新编译一下，烧到开发板上就可以看到如下的打印信息：

最后写我发现的一个小问题，在修改\include\configs\smdk2440.h文件的时候，我写成这样

/*
 * High Level Configuration Options
 * (easy to change)
 */
#define CONFIG_S3C24X0		/* This is a SAMSUNG S3C24x0-type SoC */
//#define CONFIG_S3C2410		/* specifically a SAMSUNG S3C2410 SoC */
#define CONFIG_S3C2440		/* specifically a SAMSUNG S3C2440 SoC */
#define CONFIG_SMDK2410		/* on a SAMSUNG SMDK2410 Board */

#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE	0x0

#define CONFIG_SYS_ARM_CACHE_WRITETHROUGH

结果编译不通过打印这个错误信息：

LDS     u-boot.lds
LD      u-boot
arm-linux-ld:u-boot.lds:1: ignoring invalid character `#' in expression
arm-linux-ld:u-boot.lds:1: syntax error
Makefile:1018: recipe for target 'u-boot' failed
make: *** [u-boot] Error 1

查了一下才知道不能用//注释宏，得用#if 0…#endif,或者直接删除宏定义。特此记录一下。

下面附上补丁文件链接：
链接：https://pan.baidu.com/s/1v85_5VApVgmMG9IXrwgCiQ
提取码：bb6y

注意：这边的补丁文件只是相对于上一节的u-boot，直接下载下来的u-boot打这个补丁是没有用的。