हम नंगे लोहे पर रास्पबेरी पाई का कार्यक्रम करते हैं

अब तक, रास्पबेरी पाई सबसे लोकप्रिय प्रौद्योगिकी उपकरणों में से एक है। इस बोर्ड पर, आप लगभग किसी भी ऑपरेटिंग सिस्टम को स्थापित कर सकते हैं। लेकिन आज हम केवल हार्डवेयर का उपयोग करते हुए बिना ऑपरेटिंग सिस्टम के इस बोर्ड के प्रोग्राम लिखने के तरीके के बारे में बात करेंगे।

कैच क्या है?

पहली नज़र में, कार्य तुच्छ लगता है: काइल डाउनलोड करें, एक प्रोजेक्ट बनाएं ... लेकिन यह इतना सरल नहीं है। सभी प्रोग्रामिंग वातावरण (keil, IAR, Atolic) अधिकतम ARM9 का समर्थन करते हैं। हमारे पास ARM11 है। यह अलिखित नियम के कारण है कि वे एआरएम 9 से पहले नंगे धातु पर लिखते हैं, और फिर लिनक्स पर। लेकिन फिर भी एक खामी है: आर्म-नोइंग-एग्बी-जीसीसी किसी भी एआरएम का समर्थन करता है।
दूसरी समस्या यह है कि इस प्रोसेसर (BCM2835) के लिए कोई कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल, हेडर आदि नहीं हैं। यहाँ रास्पबेरी पाई बूटलोडर हमारी सहायता के लिए आता है। और कुछ भी नहीं कि वह मालिकाना है। यह दो कार्य करता है: प्रोसेसर और उसके बाह्य उपकरणों को इनिशियलाइज़ करता है, और कर्नेल पर नियंत्रण भी स्थानांतरित करता है। गिंज। हम बस अपने प्रोग्राम को कर्नेल के रूप में प्रच्छन्न करते हैं और बूटलोडर इसे शुरू करता है।

हमें क्या चाहिए?

1) रास्पबेरी पाई खुद, इसके लिए एक मेमोरी कार्ड और पावर।
2) प्रोसेसर को डेटशीट
3) लिनक्स के साथ एक कंप्यूटर स्थापित है (लेकिन यह विंडोज पर भी संभव हो सकता है। मुझे नहीं पता, मैंने इसकी कोशिश नहीं की है)।
4) चरण 3 से कंप्यूटर पर स्थापित क्रॉस कंपाइलर। मैं आर्म-नोइंग-एग्बी-जीसीसी का उपयोग करता हूं
5) इस डैडी की सामग्री।

पाक कला।

हमें FAT16 में मेमोरी कार्ड को प्रारूपित करने और इस फ़ोल्डर की सामग्री को उस पर छोड़ने की आवश्यकता है। यह बूटलोडर प्लस कर्नेल है। फिर हम वहां से कर्नेल.मग और कर्नेल_मेरिजिबिलिटी फाइल को हटाते हैं। यह लिनक्स कर्नेल है, लेकिन हमें इसकी आवश्यकता नहीं है।

पहला कार्यक्रम।

अब हम पहला प्रोग्राम लिखना शुरू कर सकते हैं। Main.c फ़ाइल बनाएँ और निम्नलिखित कोड लिखें

int main (void) { while(1) { } } void exit (void) { while(1) { } } 

जैसा कि आप देख सकते हैं, यह कार्यक्रम कुछ नहीं करता है। बाहर निकलने का कार्य कंपाइलर द्वारा आवश्यक किसी कारण से होता है।
अब इसे एकत्र करें।

arm-none-eabi-gcc -O2 -mfpu = vfp -mfloat-abi = hard -march = armv6zk -mtune = arm1176jzf-s -nostartile main.c -o kernel.elf
बांह-कोई-ओबी-ओब्जाकॉपी कर्नेल। बेल-बाइनरी कर्नेल।मग

परिणामस्वरूप कर्नेल .img फ़ाइल को मेमोरी कार्ड पर फेंक दिया जाता है। हो गया!

GPIO

यह संभावना नहीं है कि आप एक कार्यक्रम से संतुष्ट होंगे जो बिल्कुल कुछ भी नहीं करेगा। अब बल्ब को प्रकाश में लाने का प्रयास करें।
सबसे पहले, हम उस पते को घोषित करेंगे जहां GPIO निहित है (इसे डेटशीट में पढ़ा जा सकता है)।

#define GPIO_BASE 0x20200000UL

और एक चर घोषित करें जो यह निर्धारित करता है कि बंदरगाह आउटपुट (GPIO_GPFSEL1) के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है और एक चर जो निम्न स्तर (अर्थात प्रकाश चालू है) पोर्ट (GPIO_GPCLR0) को खिलाता है।

#define GPIO_GPFSEL1 1
#define GPIO_GPCLR0 10

और अंत में, हम बल्ब की रोशनी के लिए मुख्य कार्य को संशोधित करते हैं:

 volatile unsigned int* gpio; int main(void) { gpio = (unsigned int*)GPIO_BASE; gpio[GPIO_GPFSEL1] |= (1 << 16); gpio[GPIO_GPCLR0] = (1 << 16); while(1) { } } 

हम इकट्ठा करते हैं, फ्लैश करते हैं और आनन्दित होते हैं।

अगले भाग में हम टाइमर और व्यवधान के साथ खेलने की कोशिश करेंगे।