USBCAM开发环境搭建

1. 板子硬件连接

1.1. 大主板示意图

电源: DC 12V (或者usb供电，特别注意，有些板子两者不能同时供电)

调试串口: TTL电平，特率115200

图1-1

图1-2

图1-3

图1-4

1.2. 小主板示意图

电源: DC 12V

调试串口: TTL电平，特率115200

图1-5

图1-6

2. 准备编译环境

通常我们会以交叉编译的方式进行开发和调试，即“宿主机+目标机”的形式。而宿主机和目标机的连接我们一般采用串口连接或网络连接，如下图所示：

图2-1 交叉编译连接方式

注：我们提供的debug tool作用为读寄存器和烧写Mboot。

2.1. 安装Linux服务器

建议使用Ubuntu 16.06(64bit)。

2.2. 安装交叉编译工具

我们提供编译工具链gcc-sigmastar-9.1.0-2019.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf用于编译glibc版本的mi和kernel，uboot，打包image，工具链一般打包在SDK开发包中，或者请找FAE索取。

3. 编译

本芯片支持nor flash和spi nand flash两种启动方式，因此在SDK中编译有所区分，通过不同的配置文件来实现，SDK中包含了最新的boot和kernel的image，并且脚本打包成可烧录的image。

3.1. 编译boot

  • SPI-NOR package

    # declare -x ARCH="arm"

# declare -x CROSS_COMPILE="arm-linux-gnueabihf-"

# make infinity6e_ufu_defconfig;

# make clean;

# make

  • SPI- NAND package

    # declare -x ARCH="arm"

# declare -x CROSS_COMPILE="arm-linux-gnueabihf-"

# make infinity6e_ufu_spinand_defconfig;

# make clean;

# make

  • Get image

    # cp u-boot.xz.img.bin ${ your_release_path } // 选择spi-nor时

# cp u-boot_spinand.xz.img.bin ${ your_release_path }//
选择spi-spinand时

3.2. 编译kernel

  • SPI-NOR Kernel (ASIC)

    表3-1

    CHIP Glibc compiler Uclibc compiler Kernel make config DTS
    QFN128 128MB: QFN128 256MB: Linaro Glibc9.1.0: arm-linux-gnueabihf- infinity6e_ssc012b_s01a_usbcam_defconfig infinity6e-ssc012b-s01a.dts
    BGA 128MB: BGA 256MB: BGA 256x256MB: BGA 512x512MB: Linaro Glibc9.1.0: arm-linux-gnueabihf- infinity6e_ssc013a_s01a_usbcam_defconfig infinity6e-ssc013a-s01a.dts

  • SPI-NAND Kernel (ASIC)

    表3-2

    CHIP Glibc compiler Uclibc compiler ernel make config DTS
    QFN128 128MB: QFN128 256MB Linaro Glibc9.1.0:
    arm-linux-gnueabihf- infinity6e_ssc012b_s01a_spinand_usbcam_defconfig infinity6e-ssc012b-s01a.dts
    BGA 128MB: BGA 256MB BGA 256x256MB: BGA 512x512MB: Linaro Glibc9.1.0: arm-linux-gnueabihf- infinity6e_ssc013a_s01a_spinand_usbcam_defconfig infinity6e-ssc013a-s01a.dts

注：请参考表格和你的芯片版本做对应的编译。

    # declare -x ARCH="arm"

    # declare -x CROSS_COMPILE="$compiler"

    (exp: uclibc “arm-buildroot-linux-uclibcgnueabihf”)

    # make xxx_kernel_make_config

    (exp: make infinity6e_defconfig)

    # make clean;

    # make -j8
  • Get image
    # cp arch/arm/boot/uImage.xz ${ your_release_path }

3.3. 编译SDK(ALKAID)

  • SPI-NOR flash package

    表3-3

    CHIP Glibc Uclibc
    QFN128 128MB: nor.glibc-9.1.0-squashfs.012b.128.qfn128 NA
    QFN128 256MB nor.glibc-9.1.0-squashfs.012b.256.qfn128 NA
    BGA 128MB nor.glibc-9.1.0-squashfs.013a.128.bga NA
    BGA 256MB nor.glibc-9.1.0-squashfs.013a.256.bga NA
    BGA 256x256MB NA NA
    BGA 512x512MB nor.glibc-9.1.0-squashfs.013a.512x512.bga NA

  • SPI-NAND flash package

    表3-4

    CHIP Glibc Uclibc
    QFN128 128MB: spinand.glibc-9.1.0-squashfs.012b.128.qfn128 NA
    QFN128 256MB spinand.glibc-9.1.0-squashfs.012b.256.qfn128 NA
    BGA 128MB spinand.glibc-9.1.0-squashfs.013a.128.bga NA
    BGA 256MB spinand.glibc-9.1.0-squashfs.013a.256.bga NA
    BGA 256x256MB spinand.glibc-9.1.0-squashfs.013a.256x256.bga NA
    BGA 512x512MB spinand.glibc-9.1.0-squashfs.013a.512x512.bga NA

注：请参考表格和你的芯片版本做对应的编译。

    # cd $/{Alkaid}/project

    # . /setup_config.sh xxx_alkaid_build_config

    (exp: . /setup_config.sh ./configs/ipc/i6e/
    spinand.glibc-squashfs.012b.128.qfn128)

    # make image
  • Get image
    # cd ${Alkaid}/project/image/output/images

4. 烧写

4.1. Burning code by uboot

  • Run tftp (FTP server) on PC

    Step1. 使用tftp工具指向image path：SDK\project\image\output\images\，并选择正确的网卡。

    图4-1

    Step 2. 连接板子的网口到PC端，连接debug串口工具到PC端，并检查连接的正确性。

  • Run tftp (FTP Client) on EVB

    Step 1. 板子开机，长按回车，进入bootloader command line. Mstar 的boot loader。

    • 首次烧录请设置IP：(除非ip设置变更或者更換flash)
      # set -f gatewayip 192.168.1.1

# set -f ipaddr 192.168.1.127 (设定FTP Client (EVB板子)使用的IP)

# set -f netmask 255.255.255.0

# set -f serverip 192.168.1.100 (设定FTP server (PC) 的IP)

# saveenv

    注：

    1. 为了保证烧录顺利，请保证PC和开发板处于同一网段。

    2. 请采用静态方式固定分配ip。防止烧录时ip地址跳变。

    3. 您也可以使用独立网卡使PC端直连开发板，固定该网卡的内网ip地址，并按上述方法设定开发板。

    4. 在UBOOT console下执行以下指令即可自动透过ethernet烧录。

      # estar (OR: estar auto_update.txt)

4.2. Burning uboot by ISP Tool

本方式适用于空机烧录，或者uboot已经损坏导致无法通过uboot升级的场合。

注：必须使用我们专用的ISP TOOL工具，工具途径请咨询我们的FAE提供

4.2.1. SPI-NOR-Flash

  • Default Partition layout

    表4-1

    No range size
    IPL 0x00000000-0x00010000 64KB
    IPL_CUST 0x00010000-0x00020000 64KB
    MXPT 0x00020000-0x00030000 64KB
    UBOOT 0x00030000-0x0004F000 124KB
    UBOOT_ENV 0x0004F000-0x00050000 4KB
    BOOT 0x00000000-0x00050000 320KB
    KERNEL 0x00050000-0x00250000 2048KB
    ROOTFS 0x00250000-0x00650000 4096KB
    NVRSERVICE 0x00650000-0x00950000 3072KB
    CUSTOMER 0x00950000-0x01000000 6848KB

  • Burning code by ISP tool

    表4-2

    offset Binary放置目录
    IPL.bin 0x00000 ${ALKAID}\project\image\output\images\IPL.bin
    IPL_CUST.bin 0x10000 ${ALKAID}\project\image\output\images\IPL_CUST.bin
    MXP_SF.bin 0x20000 ${ALKAID}\project\image\output\images\MXP_SF.bin
    u-boot.xz.img.bin 0x30000 ${ALKAID}\project\image\output\images\u-boot.xz.img.bin

  • Burning Steps

    • Step1. 执行ISP tool。并且关闭UART terminal，否则无法正常’Connect’。

    • Step2. 选择SPI tab, 点击‘More’ 并且选择类型为’SPI’。

    图4-2

    • Step3. 加载烧录文件并点击‘Connect’。

    图4-3

    • Step4. 加载image “IPL.bin”,并点击’Run’。

    注：需要勾选’ erase file area’。

    图4-4

    • Step5. 加载 image “IPL_CUST.bin”, 取消‘Erase Device’选项。设置‘Base shift ‘at 0x10000。

    注:可能随着版本变化，Base shift的地址以表格1-2数据为准。

    图4-5

    • Step6. 加载image “MXP_SF.bin”, 设置‘Base shift ‘at 0x20000。

    图4-6

    • Step7. 加载image “u-boot.xz.img.bin” , 设置‘Base shift ‘at 0x30000。

    图4-7

    • Step8. 重启EVB板子，关闭工具。

4.2.2. SPI-NAND Flash

  • Default Partition layout

    表4-3

    No range size
    CIS 0x00000000-0x0020000 128KB
    IPL0 0x00140000-0x00200000 768KB
    IPL_CUST0 0x00200000-0x00260000 384KB
    IPL_CUST1 0x00260000-0x002c0000 384KB
    UBOOT0 0x002c0000-0x00320000 384KB
    UBOOT1 0x00320000-0x00380000 384KB
    ENV 0x00380000-0x003c0000 256KB
    KERNEL 0x003c0000-0x008c0000 5120KB
    RECOVERY 0x008c0000-0x00dc0000 5120KB
    rootfs 0x00dc0000-0x013c0000 6144KB
    UBI 0x013c0000-0x008000000 110848KB

  • Burning code by ISP tool

  • ISP Tool Version

    请确定 ISP Tool 版本为V5.0.3.23091b(beta)。

    ISP Tool会在首次版本发布的时候一起打包在Tool目录下。

  • Images list

    表4-4

    Offset Image所在目录
    GCIS.bin 0x000000 project\image\output\images\ GCIS.bin
    IPL.bin 0x140000 project\image\output\images\IPL.bin
    IPL_CUST.bin 0x200000 project\image\output\images\IPL_CUST.bin
    u-boot_spinand.xz.img.bin 0x2C0000 project\image\output\images\ u-boot_spinand.xz.img.bin

  • Burning Steps

    • Step1. 执行ISP tool。并且关闭UART terminal，否则可能无法正常’Connect’。

    图4-8

    • Step2. 选择SPI tab, 点击‘More’ 并且选择类型为’SPINAND’。

    图4-9

    • Step3. 加载烧录文件并点击‘Connect’。

    图4-10

    • Step4. 加载image “GCIS.bin”,并点击’Run’

    注：需要勾选’ erase all chip’

    图4-11

    • Step5. 加载 image “IPL.bin”, 取消‘Erase Device’选项, 设置‘Base shift ‘at 0x140000。

    图4-12

    • Step6. 加载image “IPL_CUST.bin”, 设置‘Base shift ‘at 0x200000。

    图4-13

    • Step7. 加载image “u-boot_spinand.xz.img.bin” , 设置‘Base shift ‘at 0x2C0000。

    图4-14

    • Step8. 重启EVB板子，关闭工具。

4.3. USBDownloadTool 2.0 使用说明（ufu升级）

在 USBDownloadTool 2.0 中，延续 1.0 版本支持三种升级方式：空片升级、u-boot 升级和kernel下利用usb gadget驱动升级。1.0 版本中 usb gadget升级只支持UVC，采用 uvc XU command来通知板子进行固件升级。为了更具通用性，2.0 版本扩展到任意的 usb gadget驱动，通过默认端点（EP0）发送自定义的特殊setup command来通知板子升级。而空片升级、u-boot升级方式与1.0 版本完全相同。无论是哪种升级方式，最终都是通过 u-boot中的 UFU command来进行的，因此首先要在u-boot中开启对gadget mass storage driver和ufu command的支持。具体方法请参照下列步骤。

4.3.1. u-boot 开启 UFU 支持

menuconfig -> 
    Command line interface ---> 
            USB commands --->

按照下图将三项选上：

注意：图中红框选项，如果选择 Auto run ufu command in boot，那么进入 u-boot 就会跑进ufu 停住，等待升级。此项用在空片升级才需要选，正常情况是不需要选上，否则会进不到 kernel。

4.3.2 升级操作步骤

  1. 准备升级

    首先， 按照上图将 USBDownloadTool、 u-boot.bin、 usb_updater.bin放入到编译好的image文件夹中，然后用USB线将板子接到PC 上就可以了。

  2. 空片升级

    按照上面步骤1 准备好升级环境之后，USBDownloadTool 就可以进行空片升级。空片升级，即当 nor flash/nand flash/emmc 为空片时，板子 ROM 启动后会进入 USB boot mode（EVB 板也可以通过跳线强制进入 USB boot） ，此时将板子通过 USB 线接到 PC 上， USBDownloadTool 会检测到 mass storage 设备。双击运行 USBDownloadTool.exe，然后点击"Upgrade Firmware"，USBDownloadTool 会先后将 usb_updater.bin 和 u-boot.bin 加载到板子Dram中运行，这里u-boot.bin在编译时就选择了"Auto run ufu command in boot"，因此会自动跑进ufu command中，然后USBDownloadTool检测到板子跑进uboot ufu模式以后，就自动下发升级，等待升级完成就行了。

  3. U-BOOT 下升级

    同样按照上面的步骤1 方法准备好升级环境之后：

    1. 板子启动进入 u-boot命令行，执行以下两条命令（此处设置的env 是为了让板子重启之后能跑进ufu模式） ： 

      setenv ota_upgrade_status 1 
saveenv

    2. 重启，此时 u-boot将进入ufu模式停住，等待升级，如下图：

    3. 双击运行USBDownloadTool.exe，然后点击"Upgrade Firmware"等待完成升级就行。

    4. 升级完成，注意清除上面设置的env，然后重启， 否则将会再次进入ufu command。清除env，执行： 

      setenv ota_upgrade_status 0 
saveenv

  4. UVC升级

    UVC 升级是在板子运行在 linux kernel 时，利用 usb gadget uvc 驱动来升级。当板子端device 跑的是 UVC function 时，通过 USBDownloadTool 下发自定义 XU command，设置ota_upgrade_status为1，然后重启，将会在u-boot中进入 ufu模式，等待USBDownloadTool下发升级。

    同样按照上面步骤1 方法准备好升级环境：

    1. XU command修改

      在 UVC 应用端程序中添加相应的 XU command，以支持 ota 升级的处理：

      system("/etc/fw_setenv ota_upgrade_status 1");

    2. 板子端 UVC 应用程序运行起来，在 PC 端能看到 uvc camera 设备后，双击运行USBDownloadTool.exe，然后点击"Upgrade Firmware"，此时 USBDownloadTool将会一直等待板子端进入u-boot ufu 模式；

    3. 重启板子，将进入 u-boot ufu模式，USBDownloadTool检测到后，就会自动下发升级，等待升级完成。

  5. 扩展升级

    当板子运行在 linux kernel 或者 RTOS 时，针对不同的应用需求，device 可能是不同的function，仅仅支持 uvc 升级显然不能完全满足需求。因此在 2.0 版本中，USBDownloadTool进行了扩展， 以支持更多场景下的升级。 默认情况下， USBDownloadTool还是首先检测device是不是uvc，如果是uvc，就跟上面uvc升级步骤一模一样；如果不是uvc，才会使用到扩展升级。为了支持扩展升级，USBDownloadTool将会通过 EP0下发自定义的 setup command来取代 XU command，通知板子进行升级。 （注：特殊的 setup command 已添加到 usb gadget driver 中，须更新到相应版本，才能进行升级。 ） 同上步骤1 ，准备好升级环境：

    1. 双击运行USBDownloadTool.exe，点击"Upgrade Firmware"，此时USBDownloadTool会检测是不是uvc，如果不是将弹出选择窗口如下图：

    2. 然后在choose device对话框选择对应的 device，点击 OK，USBDownloadTool将会下发自定义setup command到板子端； 点击cancel则不会下发。 如果板子端支持该command，那么USBDownloadTool就会一直等待板子端进入u-boot ufu模式；如果不支持，则不会有动作；

    3. USBDownloadTool检测到后，就会自动下发升级，等待升级完成就行了。