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ElfBoard技术贴|如何在NXP源码基础上适配ELF 1开发板的六轴传感器

10/30 21:53
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本次源码适配项目是基于NXP i.MX6ULL EVK评估板Linux内核源码(特定版本Linux-imx_4.1.15)展开的。核心目标是调整功能接口及引脚配置,以确保其与ELF 1开发板兼容,接下来将以六轴传感器的适配作为具体示例,深入解析整个适配的流程。

一、 准备工作

NXP源码路径:ELF1开发板资料包7-NXP 原厂资料7-1 NXP官方源码linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga.tar.bz2

1、将NXP源码拷贝到开发环境home/root/work目录下解压

elf@ubuntu:~/work$ tar jvxf linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga.tar.bz2
elf@ubuntu:~/work$ cd linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga/
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ ls

 

2、添加默认配置文件

将arch/arm/configs路径下的imx_v7_mfg_defconfig复制一份,命名为imx6ull_elf1_defconfig:

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ cp arch/arm/configs/imx_v7_mfg_defconfig arch/arm/configs/imx6ull_elf1_defconfig

 

3、添加ELF 1设备树

将arch/arm/boot/dts路径下的imx6ull-14x14-evk.dts复制一份,命名为imx6ull-elf1-emmc.dts:

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ cp arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-evk.dts arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts

 

打开arch/arm/boot/dts/Makefile,找到CONFIG_SOC_IMX6ULL,将imx6ull-elf1-emmc.dts添加到Makefile中:

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ vi arch/arm/boot/dts/Makefile

 

4、建立交叉编译脚本

建立一个编译脚本build.sh

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ vim build.sh

 

添加以下内容,保存退出:
#!/bin/bash
export CPUS=`grep -c processor /proc/cpuinfo` 
source /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.0.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi
make distclean
make imx6ull_elf1_defconfig
make -j${CPUS}
rm -rf ./.tmp
make modules_install INSTALL_MOD_PATH=./.tmp/rootfs/
cd .tmp/rootfs/
tar -jcvf modules.tar.bz2 *

 

给予脚本权限:
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ chmod 777 build.sh

 

二、适配六轴传感器

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写,是一种高速的,全双工,同步的通信总线。SPI的通信以主从方式工作,一般需要4根线,MISO(主设备数据输入)、MOSI(主设备数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。i.MX6ULL有4路SPI接口,ELF 1开发板使用了SPI1连接到六轴传感器icm20607上。

1、硬件原理

原理图中可以看到,六轴传感器相连的引脚分别为:时钟SPI1_SCLK、片选SPI1_SS0、输出SPI1_MOSI、输入SPI1_MISO、中断ICM-20607_INT,分别对应的PAD NAME为LCD_DATA20、LCD_DATA21、LCD_DATA22、LCD_DATA23(六轴传感器的中断引脚没有用到,所以此处不进行配置)。由于ELF 1开发板的LCD采用的是RGB565,空出来的8位数据线可以用作其他功能。

2、IOMUX配置

在arch/arm/boot/dts/imx6ul-pinfunc.h中找到相关宏:

MX6UL_PAD_LCD_DATA20__ECSPI1_SCLK
MX6UL_PAD_LCD_DATA21__GPIO3_IO26
MX6UL_PAD_LCD_DATA22__ECSPI1_MOSI
MX6UL_PAD_LCD_DATA23__ECSPI1_MISO

 

在设备树文件arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts的IOMUX节点下添加子节点(暂时先不添加中断引脚,目前没有用到中断):
pinctrl_ecspi1: ecspi1grp {
                      fsl,pins = <
                      MX6UL_PAD_LCD_DATA20__ECSPI1_SCLK       0x10b0
                      MX6UL_PAD_LCD_DATA21__GPIO3_IO26         0x10b0
                      MX6UL_PAD_LCD_DATA22__ECSPI1_MOSI       0x10b0
                      MX6UL_PAD_LCD_DATA23__ECSPI1_MISO       0x10b0
                        >;
                };

 

效果如下:

 

在添加IOMUX之后,需要检查设备树是否有其它地方复用了LCD_DATA20,LCD_DATA21,LCD_DATA22,LCD_DATA23。

打开arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts文件,搜索引脚PAD NAME,在&iomux的子节点pinctrl_lcdif_dat节点下搜索到以下几个引脚的复用,将其注释掉:

/*     MX6UL_PAD_LCD_DATA20__LCDIF_DATA20  0x79
      MX6UL_PAD_LCD_DATA21__LCDIF_DATA21  0x79
MX6UL_PAD_LCD_DATA22__LCDIF_DATA22  0x79
MX6UL_PAD_LCD_DATA23__LCDIF_DATA23  0x79     */
效果如下:

 

3、设备节点配置

在arch/arm/boot/dts/imx6ull.dtsi中已经存在了spi接口的相关节点ecspi1-ecspi4,只需要在arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts文件中引用相关节点,并在该节点下添加子节点spidev0:
&ecspi1 {
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi1>;
        fsl,spi-num-chipselects = <1>;
        cs-gpios = <&gpio3 26 GPIO_ACTIVE_LOW>;
        status = "okay";
        
        spidevicm: icm20607@0{
                compatible = "elf,icm20607";
                spi-max-frequency = <8000000>;
                reg = <0>;
         };
};

 

效果如下:

 

4、添加icm20607驱动

(1)将ELF1开发板资料包2-Linux 源代码2-1 驱动源码1_icm20607icm20607.c拷贝到内核源码的drivers/misc/路径下。

 

(2)将ELF1开发板资料包2-Linux 源代码2-1 驱动源码1_icm20607icm20607.h拷贝到内核源码的include/linux路径下。

 

(3)修改Kconfig

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ vi drivers/misc/Kconfig

 

添加以下内容:

config ICM20607
        tristate "SPI device ICM20607"
        depends on SPI && SYSFS
        help
          If you say yes here,you get support for the icm20607
效果如下:

 

(4)修改Makefile

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ vi drivers/misc/Makefile

 

添加以下内容:

obj-$(CONFIG_ICM20607)          += icm20607.o

 

效果如下:

(5)将icm20607驱动编译进内核
使用make menuconfig打开图形化配置界面:
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ make menuconfig
找到以下位置,选择Y编译进内核:
Device Drivers 
-> Misc devices

(6)替换配置文件
通过make menuconfig修改的内容写入到了.config文件,当使用make imx6ull_elf1_defconfig配置内核源码时,.config文件会被覆盖,因此,需要替换原有的imx6ull_elf1_defconfig。
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ cp .config arch/arm/configs/imx6ull_elf1_defconfig

 

5、编译

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ ./build.sh

将编译生成的zImage和imx6ull-elf-emmc.dtb拷贝到ELF 1开发板的/run/media/mmcblk1p1 路径下:

elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ scp arch/arm/boot/zImage   root@172.16.0.175:/run/media/mmcblk1p1/
elf@ubuntu:~/work/linux-imx-imx_4.1.15_2.0.0_ga$ scp arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dtb root@172.16.0.175:/run/media/mmcblk1p1/
保存并重启开发板:
root@ELF1~# sync
root@ELF1~# reboot

 

三、六轴传感器测试

1、查看/dev下是否生成了设备节点,若生成则表示驱动适配成功

2、使用以下测试程序测试六轴传感器是否可以正确读到数据。

root@ELF1:~# elf1_cmd_icm20607

可以看到,六轴传感器能够成功读取原始数据并将其转换为有效的实际值。所有传感器的读数均在合理范围内,表明设备功能正常。
至此,就完成了基于NXP源码对ELF 1开发板六轴传感器的适配工作。希望这份详尽指南能够为各位小伙伴提供实际的帮助,在探索嵌入式技术的旅程中,让我们一同开启无限可能。

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