XG Series LK-3517-A01 Software Manual‚考文献 VMware...

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XG Series

LK-3517-A01 Software Manual Rev 1.0 Cortex-A8 AM3517 CPU BOARD

ダイジェスト版

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XG Series LK-3517-A01

LK-3517-A01 ソフトウェアマニュアル

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目次

1. 概要 1

1.1 はじめに................................................................................................... 1

1.2 Linux について........................................................................................... 1

1.3 U-Boot について ........................................................................................ 1

1.4 VMware Player について ............................................................................. 2

1.5 Ubuntu について........................................................................................ 2

1.6 GNU と FSF について .................................................................................. 2

1.7 GPL と LGPL について ................................................................................. 2

1.8 保証とサポート .......................................................................................... 3

2. システム概要 4

2.1 システム概要 ............................................................................................. 4

2.2 ブートローダ ............................................................................................. 5

2.3 Linux カーネル........................................................................................... 5

2.4 ルートファイルシステム............................................................................... 6

2.5 クロス開発環境 .......................................................................................... 8

2.6 添付 DVD-ROM の構成 ................................................................................ 9

3. システムの動作 10

3.1 動作環境..................................................................................................10

3.2 シリアル初期設定値 ...................................................................................11

3.3 ネットワーク初期設定値..............................................................................11

3.4 XG-3517 ボードの接続...............................................................................12

3.5 Linux の起動 ............................................................................................13

3.6 Linux の動作確認.......................................................................................14

3.7 ネットワークの設定 ...................................................................................20

4. ブートローダ 24

4.1 U-Boot 概要 .............................................................................................24

4.2 ブートローダの起動 ...................................................................................25





4.3 ネットワーク設定 ......................................................................................27

4.4 OTG 設定.................................................................................................29

4.5 X-Loader の作成 .......................................................................................31

4.6 U-Boot の作成 ..........................................................................................33

5. Linux 35

5.1 Linux システムの概要.................................................................................35

5.2 Linux カーネルの作成.................................................................................36

5.3 ルートファイルシステムの作成 .....................................................................38

5.4 RAMFS-Linux システムの起動 ......................................................................45

5.5 SD-Linux システムの起動............................................................................46

5.6 NANDFLASH-Linux システムの起動 ..............................................................48

6. プログラムの作成 50

6.1 プログラムの開発について...........................................................................50

6.2 サンプルアプリケーションのコンパイル..........................................................51

6.3 動作確認..................................................................................................53

7. デバイスドライバの作成 54

7.1 サンプルデバイスドライバの概要 ..................................................................54

7.2 サンプルデバイスドライバ／アプリケーションのコンパイル................................56

7.3 動作確認..................................................................................................58

8. DirectFB のサンプルの作成 59


8.2 動作確認..................................................................................................61

9. タッチパネル LCD キットの使用 63

9.1 Linux カーネルの対応方法 ...........................................................................63


9.3 動作確認..................................................................................................67

10. MMC ブート 71

10.1 microSD カードの作成..............................................................................71

10.2 起動手順 ................................................................................................75





11. ボードの初期化 77

11.1 FlashROM 構成 .......................................................................................77

11.2 作業概要 ................................................................................................77

11.3 microSD カードの作成..............................................................................78

11.4 書き込み手順 ..........................................................................................82

12. 製品サポートのご案内 86

13. エンジニアリングサービスのご案内 87

付録 A. 起動ログ 88

付録 B. 付属品について 93


4 ALPHAPROJECT

http://www.apnet.co.jp LK-3517-A01 ソフトウェアマニュアル Copyright©2012 ALPHA PROJECT Co.,LTD. All right reserved

2. システム概要

2.1 システム概要

XG-3517 は、CPU コアに ARM Cortex-A8 を採用したマイクロプロセッサ「AM3517」(TEXAS INSTRUMENTS)を搭載した

汎用 CPU ボードです。

Linux システムは、ブートローダと Linux カーネル、ルートファイルシステムから構成されます。ブートローダに X-Loader と

U-Boot、Linux カーネルに Linux-3.1、ルートファイルシステムには RAM,microSD カード等で動作する専用パッケージを使

用します。

Fig 2.1-1 XG-3517 システム概要図

XG-3517 ボード

ルートファイルシステム

Linux カーネル

ブートローダソフト

ウェア

ハード

ウェア


5 ALPHAPROJECT


2.2 ブートローダ

Linux カーネルは RAM 上で動作しますが、カーネル自体は RAM 上に自身をロードする機能を有していません。そのため、Linux

カーネルをロードする何らかの手段が必要となります。この手段を提供するのがブートローダです。ブートローダは CPU やメ

モリ、周辺ハードウェアの初期化を行い、カーネルを RAM 上に展開したあとにカーネルをブートさせます。

2.3 Linux カーネル

Linux カーネルにはプロセス管理、メモリ管理、各種ファイルシステム、ネットワーク機能などがあり、デバイスドライバ自身

もカーネルに組み込まれます。Linux カーネル上ではシェル（コマンドプロンプト）や Web サーバなどの多くのアプリケーシ

ョンが動作します。

本製品では Linux カーネル 3.1 を使用しています。本製品に添付される Linux カーネルは TCP/IP によるネットワーク機能、各

種ファイルシステム(ext2、ext3、NFS、FAT 等)をサポートしています。

Fig 2.3-1 Linux システム概要

Linux カーネル

タスク

管理

アプリケーション

メモリ

管理

ファイル

システム

デバイス

ドライバ

ネットワーク

プロトコルスタック

システム

コール

シグナル

シェル


エディタ

ブートローダ

Linux

カーネルイメージ

Linux

カーネルイメージ

①カーネルの探索

③カーネルへジャンプ

②カーネルを

ROM⇒RAM に

コピー

Fig 2.2-1 ブートローダ動作イメージ


Web サーバ


6 ALPHAPROJECT


2.4 ルートファイルシステム

Linux は、カーネルとファイルシステムという 2 つの要素から構成されます。

Linuxでは、全てのデータがファイルという形で管理されています。アプリケーションプログラムやデバイスドライバをはじめ、

HDD や COM ポートなどの入出力デバイスもファイルとして扱われます。

Linux では全てのファイルがルートディレクトリを起点としたディレクトリ構造下に管理されており、これら全てのファイル構

造のことをファイルシステムと呼びます。また、システム動作に必要なシステムファイル群のこともファイルシステムと呼びま

す。

本ドキュメントでは、これらの意味を明確にするため、ファイル管理構造(ext2 や ext3)のことをファイルシステム、システム

動作に必要なファイル群のことをルートファイルシステムと表現しています。

Linux のルートファイルシステムは、そのシステムが必要とする機能に合わせて構築する必要があります。

XG-3517 では、以下のルートファイルシステムを用意しています。

●ramfs ルートファイルシステム RAM 上で動作するように構成されたオリジナル Linux パッケージです。

RAM 上に展開されるため、電源を落とすと変更した内容は破棄されます。

●sd ルートファイルシステム SD カード用に構成されたオリジナル Linux パッケージです。

ルートファイルシステムが SD カード上に展開されるため、電源を落として

も変更した内容は破棄されませんが、電源を落とす前には適切な終了処理が

必要になります。

●nandflash ルートファイルシステム NAND FlashROM 用に構成されたオリジナル Linux パッケージです。

ルートファイルシステムが NAND FlashROM 上に展開されるため、電源を

落としても変更した内容は破棄されませんが、電源を落とす前に適切な終了

処理が必要になります。

本ドキュメントでは、ramfs ルートファイルシステムを利用した Linux システムを RAMFS-Linux システム、sd ルートファイ

ルシステムを利用した Linux システムを SD-Linux システム、nandflash ルートファイルシステムを利用した Linux システムを

NANDFLASH-Linux システムと表現します。

RAM

Linux

カーネル

ramfs

ルートファイル

システム

Fig 2.4-1 RAMFS-Linux システム

SD カード RAM

Linux

カーネル

Fig 2.4-2 SD-Linux システム

SD カード

sd

ルートファイル

システム


8 ALPHAPROJECT


2.5 クロス開発環境

XG-3517 上で動作する Linux カーネルやアプリケーションプログラムを作成するには、Linux の動作する PC/AT 互換機上でク

ロス開発環境を構築する必要があります。クロス開発環境を構築するには、LinuxOS 上にターゲット用の下記のパッケージを

インストールする必要があります。

GNU binary utilities（アセンブラ、リンカ等）

GNU Compiler Collection（クロスコンパイラ・プリプロセッサ等）

uClibc（C 標準ライブラリ等）

上記のパッケージによりターゲット用の実行ファイルを作成することができます。実行ファイルは LinuxOS からターゲットシ

ステムにダウンロードし、動作を確認します。

PC/AT 互換機（LinuxOS）

クロス開発環境

ARM 用クロスコンパイラ

ARM 用クロスアセンブラ

ARM 用リンカ

ソースコード

①コンパイル

ARM 用実行ファイル

②実行ファイルの

作成

XG-3517


Fig 2.5-1 クロス開発環境

③実行ファイルの

ダウンロード

④実行

本製品では、LinuxOS として VMware Player 上で動作する『Ubuntu』を使用します。

『uClibc』は組込み用途向け C 標準ライブラリです。通常 Linux システムで使用される『Glibc』よりも容量

を必要としないためメモリサイズに制限がある場合などに使用されます。


10 ALPHAPROJECT


3. システムの動作

3.1 動作環境

Linux の起動を確認するためには、CPU ボードと以下の環境が必要です。

●ホスト PC

Linux では PC をコンソール端末として使用します。

本 Linux 開発キットには、PC-USB-03 が付属しており、PC-USB-03 と PC を USB ケーブルで接続することで、PC 上

では仮想シリアルポートとして認識します。

PC-USB-03 の使用方法に関しては、PC-USB-03 のマニュアルをご参照ください。

なお、仮想シリアルポートを使用した通信には、ハイパーターミナル等のターミナルソフトウェアが別途必要となります。

使用機器等環境

CPU ボード XG-3517

HOST PC PC/AT 互換機

OS WindowsXP/Vista/7

メモリ使用 OS による

ソフトウェアターミナルソフト

USB ポート 1 ポート

LAN ポート 10/100BASE-TX 1 ポート

SD カードスロット microSD カードを読み込めるスロット(Ubuntu から認識できること)

PC-USB-03 ホスト PC と XG-3517 のシリアル接続用に使用

USB ケーブル PC-USB-03 で使用

LAN ケーブルホスト PC と接続時はクロスケーブルを使用

ハブと接続時はストレートケーブルを使用

HDMI-DVI ケーブル DirectFB の表示サンプル動作確認時に使用

DVI ディスプレイ

(800x480 が表示可能なもの)

DirectFB の表示サンプル動作確認時に使用

マイク Audio 入力の動作確認時に使用

アンプ内蔵スピーカー Audio 出力の動作確認時に使用

LCD-KIT-B01 もしくは

LCD-KIT-C01

タッチパネル LCD キットを用いた動作確認時に使用

microSD カード SD ルートファイルシステム作成、MMC ブート確認等に使用

電源 AC アダプタ（DC5V±5%）

単体動作時には 1A 以上、タッチパネル LCD キットを使用する場合は、

2A 以上必要

Table 3.1-1 動作環境

上記の環境は、XG-3517 の Linux の動作確認をするための環境となります。

カーネル等のコンパイルに使用する開発環境に関しては、『Linux 開発インストールマニュアル』でご確

認ください。


12 ALPHAPROJECT


3.4 XG-3517 ボードの接続

ホスト PC と XG-3517 ボードの接続例を示します。

LAN をネットワークと接続する場合は、ネットワーク管理者と相談し、設定に注意して接続してください。

XG-3517 ボード

Fig 3.4-1 XG-3517 ボードの接続（PC に接続する場合）

ホスト PC

LAN クロスケーブル

シリアルインタフェース

ケーブル

PC-USB-03

USB ケーブル

AC アダプタ

Fig 3.4-2 XG-3517 ボードの接続（HUB に接続する場合）

LAN ストレートケーブル

XG-3517 ボード

AC アダプタ

ホスト PC

PC-USB-03 シリアルインタフェース

ケーブル

USB ケーブル


13 ALPHAPROJECT


3.5 Linux の起動

XG-3517 上で Linux の起動を行います。

XG-3517 は、動作確認用に Linux がプリインストールされた状態で出荷しております。

① XG-3517 のディップスイッチが以下の設定になっていることを確認します。

ディップスイッチの各設定の詳細に関しては、『XG-3517 ハードウェアマニュアル』でご確認ください。

② 『3.4 XG-3517 ボードの接続』にしたがって、ホスト PC と XG-3517 のシリアルポート（CN3）とイーサネット

ポートを接続します。

③ AC アダプタを接続して、XG-3517 の電源を入れます。

PC-USB-03 がホスト PC に認識されて仮想 COM ポートが作成されます。

④ ホスト OS（Windows）のターミナルソフトを起動します。（設定は『3.2 シリアル初期設定値』を参照してください）

⑤ XG-3517 のリセットスイッチ(SW1)を押して、ボードをリセットします。

⑥ リセットから約 2 秒後に Linux カーネルが自動起動し、全ての起動までにはおよそ 20 秒ほどかかります。

なお、起動ログに関しては、本ドキュメントの『付録 A. 起動ログ』でご確認ください。

Texas Instruments X-Loader 1.5.1 (Apr 17 2012 - 10:23:19)

Loading u-boot.bin from nand

U-Boot 2011.09 (May 02 2012 - 16:56:19) ALPHAPROJECT XG-3517 vX.X

：

途中省略

：

Welcome to Buildroot

buildroot login:

6

５

４

３

２

１

O

N


14 ALPHAPROJECT


3.6 Linux の動作確認

XG-3517 上での Linux の動作確認を行います。

ログイン

Linux 起動後、ログインプロンプト『buildroot login:』が表示されます。

ログインを実行するにはユーザ『root』を入力してください。


buildroot login: root

時刻設定

XG-3517 上で時刻の設定をします。XG-3517 には RTC(リアルタイムクロック)が搭載されており、電源を OFF にした状態で

も時刻を保持することができます。Linux は起動時に RTC から時刻を読み出し、以後は RTC にアクセスすることなく、CPU 内

のタイマーモジュールによって時刻を管理しています。Linux のコマンドライン上から RTC にアクセスするには『hwclock』

コマンドを使用します。

① RTC に設定されている時刻を読み出すには『hwclock』コマンドを引数無しで入力します。

# hwclock

Sat Jan 1 12:00:00 2000 0.000000 seconds

② RTC に設定されている時刻を変更する際には『date』コマンドを使用し、システムの時刻を設定し、その更新されたシス

テムの時刻を『hwclock』コマンドで RTC に書き込みます。

例として時刻を 2012 年 2 月 1 日 15 時 30 分に設定します。

『date -s '2012-02-01 15:30'』実行後、『hwclock -w』を実行してください。

# date -s '2012-02-01 15:30'

Wed Feb 1 15:30:00 UTC 2012

# hwclock -w

ログイン設定

ユーザ root

パスワードなし

入力

Table 3.6-1 ログイン設定

入力

入力

入力


24 ALPHAPROJECT


4. ブートローダ

4.1 U-Boot 概要

LK-3517-A01 では、ブートローダに X-Loader と U-Boot を使用しています。

X-Loader は、U-Boot をロードするための最低限の初期化を行った後に、U-Boot のロード及び起動のみを行うため、特にその

他の機能はありません。

U-Boot は、CPU やメモリ、周辺デバイスの初期化を行い、Linux カーネルを起動します。

なお、U-Boot は、以下の機能をサポートしています。

●コマンドラインインターフェース(CLI)をサポート

●シリアル・イーサネットポートによる通信

●FAT ファイルシステム対応

U-Boot

CLI

ターゲットハードウェア

Linux

カーネル

ファイルシステム

(FAT, ext2 等)

デバイスドライバ

FlashROM,Serial,

Ether,RTC 等

Fig 4.1-1 U-Boot アーキテクチャ


25 ALPHAPROJECT


4.2 ブートローダの起動

XG-3517 を起動して、X-Loader が U-Boot をロード後、U-Boot のコマンドコンソールに入る方法を説明します。

① XG-3517 のディップスイッチが以下のようになっていることを確認します。


② 『3.4 XG-3517 ボードの接続』にしたがって、ホスト PC と XG-3517 のシリアルポート（CN3）とイーサネット

ポートを接続します。

③ AC アダプタを接続して、XG-3517 の電源を入れます。

PC-USB-03 がホスト PC に認識されて仮想 COM ポートが作成されます。



6

５

４

３

２

１

O

N


31 ALPHAPROJECT


4.5 X-Loader の作成

ゲスト OS(Ubuntu)上で X-Loader をコンパイルするための手順を説明します。

X-Loader 作成の準備

① 作業用ディレクトリ『xg3517-lk』をホームディレクトに作成します。

すでに作成されている場合は、手順②にお進みください。

$ mkdir ~/xg3517-lk

② 手順①で作成した作業用ディレクトリに移動します。

$ cd ~/xg3517-lk

③ 作業用ディレクトリに付属 DVD 内の以下の 1 つのファイルをコピーします。

手順④～⑥で例として DVD から直接コピーする方法を記述します。他の方法でコピーする場合には、コピー作業

完了後に、手順⑦にお進みください。

xloader-xg3517-X.X.tar.bz2

※『X.X』にはバージョン番号が入ります。Ver1.0 の場合は、『1.0』

④ DVD をドライブに挿入します。

デフォルトでは、自動でマウントされますが、マウントされない場合は、以下のコマンドを実行します。

$ gvfs-mount -d /dev/sr0

⑤ ファイルをコピーします。コマンド途中の『*******』は、DVD のボリュームラベルになります。

そのため、その部分は挿入した DVD に合わせて入力してください。

$ cp /media/*******/sources/xloader-xg3517-X.X.tar.bz2 .

⑥ DVD をアンマウントします。

$ umount /dev/sr0

⑦ ソースファイルを展開します。

$ tar -xjpf xloader-xg3517-X.X.tar.bz2

入力

入力

入力

入力

省略

省略

省略

省略

マウントされているかどうかは、『mount』コマンドで確認できます。

以下のように、『/dev/sr0』が表示されている場合は、すでにマウントされています。

（『*******』は、DVD のボリュームラベルになります。）

$ mount

：

途中省略

：

/dev/sr0 on /media/******* type udf (ro,nosuid,nodev,uhelper=udisks,uid=1000,

gid=1000,iocharset=utf8,umask=0077)

省略入力

入力省略

入力省略


32 ALPHAPROJECT


X-Loader の作成

① 準備作業で展開した作業用ディレクトリの『xloader-xg3517-X.X』へ移動します。

$ cd ~/xg3517-lk/xloader-xg3517-X.X

② XG-3517 用のコンフィグレーションをします。

$ make xg3517_config

rm -f include/config.h include/config.mk

Configuring for xg3517 board...

③ コンパイルします。

$ make

make -C cpu/omap3 start.o

make[1]: ディレクトリ `/home/guest/xg3517-lk/xloader-xg3517-X.X/cpu/omap3' に入ります

：

途中省略

：

arm-linux-objcopy --gap-fill=0xff -O binary x-load x-load.bin

./signGP x-load.bin 0x40200800

warning: fclose: Success

warning: fclose: Success

cp x-load.bin.ift MLO

④ make が正常に終了するとカレントディレクトリに『MLO』が作成されます。

$ ls MLO

MLO

入力

入力

入力省略

省略

省略

省略入力


35 ALPHAPROJECT


5. Linux

5.1 Linux システムの概要

XG-3517 用 Linux システムは、Linux カーネルとルートファイルシステム(ramfs, sd,nandflash)から構成されます。

Linux カーネルは、デバイスドライバとして UART、Ethernet、FlashROM 等をサポートし、ファイルシステムとして ext2、

ext3、JFFS2、cramfs、FAT、NFS 等をサポートしています。

ルートファイルシステムは、基本アプリケーションとして、コマンドユーティリティ郡「busybox」が収録されています。

Fig 5.1-1 Linux システム

Linux カーネル

デバイスドライバ

UART

ルートファイルシステム

busybox

ファイルシステム

ハードウェア

EXT2

XG-3517

Ether

UART

FlashROM

RTC

Ether

EXT3

JFFS2 CRAMFS

FAT NFS

RTC

FlashROM


40 ALPHAPROJECT


ルートファイルシステムの作成

Buildroot はテキストベースで設定を行うことができます。今回作成するルートファイルシステムの設定データは、設定ファイ

ルとして保存されているため、その設定ファイルより設定データを読み出してファイルシステムを作成します。

設定ファイルは Buildroot ソースディレクトリ下『configs』ディレクトリに保存されています。

① 準備作業で展開した作業用ディレクトリの『buildroot-2011.11-xg3517-X.X』へ移動します。

$ cd ~/xg3517-lk/buildroot-2011.11-xg3517-X.X

② XG-3517 用に buildroot のコンフィグレーションを行います。

『make xg3517_defconfig』を実行します。

$ make xg3517_defconfig

mkdir -p /home/guest/xg3517-lk/buildroot-2011.11-xg3517-X.X/output/build/buildroot-confi

g/lxdialog

make CC="/usr/bin/gcc" HOSTCC="/usr/bin/gcc" obj=/home/guest/xg3517-lk/buildroot-2011.11

-xg3517-X.X/output/build/buildroot-config -C support/kconfig -f Makefile.br conf

：

途中省略

：

#

# configuration written to /home/guest/xg3517-lk/buildroot-2011.11-xg3517-X.X/.config

#

③ make を実行します。終了までに数分から数時間かかる場合があります。

$ make

/usr/bin/make -j2 HOSTCC="/usr/bin/gcc" HOSTCXX="/usr/bin/g++" silentoldconfig

make[1]: ディレクトリ `/home/guest/xg3517-lk/buildroot-2011.11-xg3517-X.X' に入ります

：

途中省略

：

rootdir=/home/guest/xg3517-lk/buildroot-2011.11-xg3517-X.X/output/target

table='/home/guest/xg3517-lk/buildroot-2011.11-xg3517-X.X/output/build/_device_table.txt'

rm -f /home/guest/xg3517-lk/buildroot-2011.11-xg3517-X.X/output/build/.fakeroot*

以降の作業で、作成するルートファイルシステムごとに異なる作業となります。

入力

入力

入力省略

省略

省略


41 ALPHAPROJECT


ramfs ルートファイルシステムの作成

① ルートファイルシステムの make が正常に終了すると、『./output/images』ディレクトリに『rootfs.cpio.gz』

ファイルが作成されます。

$ ls output/images/rootfs.cpio.gz

output/images/rootfs.cpio.gz

② U-Boot 用のルートファイルシステムに変換します。

$ mkimage -A arm -O linux -T ramdisk -C gzip -d output/images/rootfs.cpio.gz outpu

t/images/uInitrd-xg3517

Image Name:

Created: Wed May 2 23:03:46 2012

Image Type: ARM Linux RAMDisk Image (gzip compressed)

Data Size: 4905051 Bytes = 4790.09 kB = 4.68 MB

Load Address: 0x00000000

Entry Point: 0x00000000

③ 起動時に TFTP を使用してロードできるように、『/srv/tftp』ディレクトリにルートファイルシステム『uInitrd-xg3517』

をコピーします。

$ cp output/images/uInitrd-xg3517 /srv/tftp

入力

入力

省略

省略

省略

入力


45 ALPHAPROJECT


5.4 RAMFS-Linux システムの起動

U-Boot を使用し、『5.2 Linux カーネルの作成』で作成した Linux カーネル『uImage-xg3517』と ramfs ルートファイ

ルシステム『uInitrd-xg3517』をネットワーク経由(TFTP)でダウンロードし RAMFS-Linux システムを起動する方法を示し

ます。

① Linux カーネルイメージ『uImage-xg3517』を RAM 上にダウンロードします。

=> tftp 80200000 uImage-xg3517

Using DaVinci-EMAC device

TFTP from server 192.168.128.201; our IP address is 192.168.128.200

Filename 'uImage-xg3517'.

：

途中省略

：

done

Bytes transferred = 2658072 (288f18 hex)

② ramfs ルートファイルシステム『uInitrd-xg3517』を RAM 上にダウンロードします。

=> tftp 81000000 uInitrd-xg3517



Filename 'uInitrd-xg3517'.

：

途中省略

：

done

Bytes transferred = 4905115 (4ad89b hex)

③ ダウンロードしたイメージを起動します。

=> bootm 80200000 81000000

## Booting kernel from Legacy Image at 80200000 ...

Image Name: Linux-3.1.0-xg3517-X.X

Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed)

：

途中省略

：


buildroot login:

入力

入力

入力


50 ALPHAPROJECT


6. プログラムの作成

本章では、XG-3517 上で動作するアプリケーションの作成方法について説明します。

6.1 プログラムの開発について

ソースファイルのコンパイルから動作までの一連の流れを示します。

① ゲスト OS 上でソースファイルを作成。

② ゲスト OS 上でソースファイルをクロスコンパイルし、実行ファイルを作成。

③ XG-3517 ボード上でゲスト OS を nfs でマウントし、実行ファイルをダウンロード。

④ XG-3517 ボード上で動作を確認。

Fig 6.1-1 プログラムの開発手順

PC/AT 互換機（LinuxOS）

クロス開発環境

ARM 用クロスコンパイラ

ARM 用クロスアセンブラ

ARM 用リンカ

ソースコード


②実行ファイルの

作成

XG-3517

ARM 用実行ファイル ③実行ファイルの

ダウンロード

④実行

①ソースコードの

作成


54 ALPHAPROJECT


7. デバイスドライバの作成

本章では、XG-3517 上の LED にアクセス可能なサンプルデバイスドライバの作成方法とそのデバイスドライバを使用したアプ

リケーションの作成方法について説明します。

7.1 サンプルデバイスドライバの概要

サンプルデバイスドライバは LED デバイスへのアクセス関数を提供します。

デバイスドライバの概要

ユーザプログラム上からデバイスにアクセスする際、通常はデバイスファイルを通じてシステムコールを発行し、デバイスドラ

イバに処理を依頼します。デバイスドライバはデバイスへのアクセス関数を提供することにより、ユーザプログラム上からデバ

イスにアクセスする手段を提供します。

サンプルデバイスドライバはキャラクタ型デバイスドライバになり、モジュールとしてコンパイルします。このデバイスドライ

バは、ユーザプログラム上から LED デバイスにアクセスするための関数を提供します。システムコール（API）は『open』、

『close』、『write』になります。サンプルデバイスドライバを示すデバイスファイルは『/dev/sample0』になります。

ユーザプログラム

デバイスファイル（/dev/sample0）

キャラクタ型デバイス

サンプルデバイスドライバ

（sample-driver.ko）

open

close

write

①システムコールを発行

デバイス

Linux ユーザ空間

Linux カーネル空間

ハードウェア

②デバイスファイルを通じて

デバイスドライバにアクセス

③システムコールに対応した

関数を実行する

Fig 7.1-1 サンプルデバイスドライバの概要

本章で作成するプログラムは、Linux カーネルソースが事前にコンパイル済みである必要があります。

カーネルのコンパイルについては、『5.2 Linux カーネルの作成』をご確認ください。


58 ALPHAPROJECT


7.3 動作確認

作成したサンプルデバイスドライバ及びアプリケーションを XG-3517 上で動作させる手順を説明します。

① XG-3517 で Linux を起動します。起動方法に関しては『3.5 Linux の起動』でご確認ください。

② XG-3517 からゲスト OS の『/nfs』ディレクトリをマウントします。

# mount -t nfs -o nolock 192.168.128.201:/nfs /mnt/nfs

③ マウントした場所にある、デバイスドライバモジュールをカーネルに組み込みます。

# insmod /mnt/nfs/sample-driver.ko

sample driver(major 252) installed.

④ モジュールがカーネルに組み込まれたかを確認します。

# lsmod

Module Size Used by Tainted: G

sample_driver 1352 0

⑤ アプリケーションを実行します。

# /mnt/nfs/sample-app

アプリケーション実行後、XG-3517 のボード上の LED が 1 秒毎に以下の順番で状態が変わります。

なお、アプリケーションを終了する場合は、『Ctrl+c』を入力してください。

入力

入力

入力

入力

LED1 消灯, LED2 消灯

LED1 点灯, LED2 消灯

LED1 消灯, LED2 点灯

LED1 点灯, LED2 点灯

Fig 7.3-1 サンプル LED の遷移


63 ALPHAPROJECT


9. タッチパネル LCD キットの使用

本章では、XG-3517 に LCD-KIT-B01 もしくは LCD-KIT-C01 を接続して動作を行う方法を説明します。

9.1 Linux カーネルの対応方法

Linux カーネルのデフォルトでは、LCD-KIT-B01 もしくは LCD-KIT-C01 を使用する設定になっておりませんので、Linux カ

ーネルを再作成する必要があります。

再作成する手順を以下に説明します。

① 『5.2 Linux カーネルの作成』で作成した Linux カーネルのフォルダに移動します。

$ cd ~/xg3517-lk/kernel-ce1b928-xg3517-X.X

② 『make menuconfig』コマンドによって、コンフィグレーションメニューを表示します。

$ make menuconfig

scripts/kconfig/mconf Kconfig

③ メニューの『Device Drivers』－『Input device support』－『Touchscreens』と選択して、以下の画面の

『LCD-KIT-B01 based touchscreens』もしくは『LCD-KIT-C01 based touchscreens』を選択します。

本手順では、『5.2 Linux カーネルの作成』によって一度 Linux カーネルが作成されていることを前提で

説明します。一度も行っていない場合は、一度作成手順を行ってください。

LCD-KIT-B01 と LCD-KIT-C01 の両方選択はしないでください。

必ず接続機器のみチェックをお願いします。

上記の画面で何も項目が表示されない場合は、一つ上の階層の『Touchscreens』がチェックされて

いるかご確認ください。

入力省略

入力省略


67 ALPHAPROJECT


9.3 動作確認

『9.1 Linux カーネルの対応方法』で作成したカーネルで起動した XG-3517 上で、タッチパネル LCD キット用のサンプル

アプリケーションを動作させる手順を説明します。

なお、ルートファイルシステムは、『5.3 ルートファイルシステムの作成』で作成した ramfs ルートファイルシステムを使用

した方法で説明します。

① 『4.2 U-Boot の起動』の手順に従って、U-Boot を起動します。

なお、XG-3517 ボードには、以下のようにタッチパネル LCD キットを接続します。

詳しい接続方法に関しては、使用するタッチパネル LCD キットの『ハードウェアマニュアル』でご確認ください。

② 『9.1 Linux カーネルの対応方法』で作成した Linux カーネルイメージ『uImage-xg3517-lcdkit』を RAM 上に

ダウンロードします。

=> tftp 80200000 uImage-xg3517-lcdkit



Filename 'uImage-xg3517'.

：

途中省略

：

done

Bytes transferred = 3891120 (3b5fb0 hex)

LCD-KIT-B01

または

LCD-KIT-C01

XG-3517 ボード

Fig 9.3-1 XG-3517 とタッチパネル LCD キットの接続

入力


70 ALPHAPROJECT


⑪ XG-3517 からゲスト OS の『/nfs』ディレクトリをマウントします。

# mount -t nfs -o nolock 192.168.128.201:/nfs /mnt/nfs

⑫ アプリケーションを実行します。

タッチパネルをタッチするとその時のタッチパネル LCD キットから取得した値を画面上に表示します。

終了する場合は、『Ctrl+c』を入力してください。

# /mnt/nfs/lcdkit

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~| DirectFB 1.4.15 |~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

(c) 2001-2010 The world wide DirectFB Open Source Community

(c) 2000-2004 Convergence (integrated media) GmbH

----------------------------------------------------------------

(*) DirectFB/Core: Single Application Core. (2012-04-18 06:38)

(*) Direct/Memcpy: Using libc memcpy()

：

以降省略

：

入力

入力

Fig 9.3-2 DVI ディスプレイのサンプル動作画面

表示している座標は、タッチパネル LCD キットのコマンドで取得した値そのままとなります。

値の詳細に関しては、『LCD-KIT-B01 ハードウェアマニュアル』もしくは『LCD-KIT-C01 ハー

ドウェアマニュアル』でご確認ください。

なお、LCD-KIT-B01 はマルチタッチとなりますが、表示しているのは『1st Finger touch』のみと

なります。


71 ALPHAPROJECT


10. MMC ブート

XG-3517 は、MMC(microSD カード)ブートを行うことができます。

本手順では、MMC ブートを使用して、U-Boot の起動までの確認手順を説明します。

10.1 microSD カードの作成

作成の準備



$ mkdir ~/xg3517-lk

② 本手順で使用するデータの置く場所用にディレクトリ『mmcboot』を作業用ディレクトリに作成します。

$ mkdir ~/xg3517-lk/mmcboot

③ 手順②で作成したディレクトリに移動します。

$ cd ~/xg3517-lk/mmcboot

④ MMC ブートを使用して U-Boot を起動するためには、以下の 2 つのファイルが必要となります。

MLO

u-boot.bin

『4.5 X-Loader の作成』及び『4.6 U-Boot の作成』で作成したファイルでも可能ですが、同等のファイルが

DVD 内にあります。

以下の手順⑤～⑦では、DVD からコピーする方法で説明します。

⑤ DVD をドライブに挿入します。



本手順では、Ubuntu 上で microSD カードへ U-Boot 等のデータをコピーする手順があります。

そのため、Ubuntu 上で認識できる SD カードリーダをご用意ください。

入力省略

入力省略

入力省略




$ mount

：

途中省略

：



省略入力

省略入力


75 ALPHAPROJECT


10.2 起動手順

① 下図に従って、『10.1 microSD カードの作成』で作成した microSD カードを XG-3517 に挿入し、PC-USB-03 を

使用して PC と XG-3517 のシリアルポート（CN3）を接続します。

電源は、まだ入れないでください。

② XG-3517 のディップスイッチを以下の設定に変更します。


③ XG-3517 の電源を入れます。

PC-USB-03 が PC に認識されて仮想 COM ポートが作成されます。

Fig 10.2-1 ボードの接続

microSD カード

XG-3517 ボード

ホスト PC


ケーブル

PC-USB-03

USB ケーブル

AC アダプタ

6

５

４

３

２

１

O

N


77 ALPHAPROJECT


11. ボードの初期化

XG-3517 は、FlashROM に U-Boot、Linux カーネル等が書き込まれた状態で出荷しております。

再度 FlashROM へ U-Boot 及び Linux カーネル等を書き込みたい場合には、本章の手順に従って行ってください。

11.1 FlashROM 構成

以下に、FlashROM のアドレスマップを記載します。

次節より、このアドレスマップになるように FlashROM へ書き込む方法を説明します。

11.2 作業概要

FlashROM に書き込む手順は、以下の 2 つの作業で行います。

1. MMC ブート用の microSD カードを作成します。

microSD カードを MMC ブートできるように作成し、FlashROM に書き込むデータも入れます。

2. FlashROM に用意したデータを書き込みます。

MMC ブートにより起動した U-Boot を利用して、FlashROM にデータを書き込む。

次節より、上記の作業順番で説明します。

FlashROM 512MByte

開始アドレス領域名領域サイズ

0 x 0 0 0 0 0 0 0 0 X-Loader 128KByte

0 x 0 0 0 2 0 0 0 0 U-Boot 384KByte

0 x 0 0 0 8 0 0 0 0 U-Boot 環境変数領域 128KByte

0 x 0 0 0 a 0 0 0 0 未使用 384KByte

0 x 0 0 1 0 0 0 0 0 Linux カーネル 6MByte

0 x 0 0 7 0 0 0 0 0 ramfs ルートファイルシステム 6MByte

0 x 0 0 D 0 0 0 0 0 未使用(nandflash ファイルシステム用) 499MByte

Fig 11.1-1 FlashROM 構成

本手順では、MMC(microSD カード)ブートを使用して行いますので、Ubuntu 上で microSD カード

へ Linux カーネル等のデータをコピーする必要があります。

そのため、Ubuntu 上で認識できる SD カードリーダをご用意ください。


78 ALPHAPROJECT


11.3 microSD カードの作成

FlashROM に書き込むための microSD カードを準備します。

作成の準備



$ mkdir ~/xg3517-lk

② 本手順で使用するデータの置く場所用にディレクトリ『flash』を作業用ディレクトリに作成します。

$ mkdir ~/xg3517-lk/flash

③ 手順②で作成したディレクトリに移動します。

$ cd ~/xg3517-lk/flash

④ 書き込む作業には、以下の 4 つのファイルが必要となります。

MLO

u-boot.bin

uImage-xg3517

uInitrd-xg3517

それぞれ『4.5 X-Loader の作成』、『4.6 U-Boot の作成』、『5.2 Linux カーネルの作成』、

『5.3 ルートファイルシステムの作成』で作成したファイルでも可能ですが、同等のファイルが DVD 内にもあります。

以下の手順⑤～⑦では、DVD からコピーする方法で説明します。

⑤ DVD をドライブに挿入します。



入力省略

入力省略

入力省略




$ mount

：

途中省略

：



省略入力

省略入力


79 ALPHAPROJECT


⑥ ファイルをコピーします。コマンド途中の『*******』は、DVD のボリュームラベルになります。

そのため、その部分は挿入した DVD に合わせて入力してください。

$ cp /media/*******/binaries/MLO .

$ cp /media/*******/binaries/u-boot-xg3517-X.X.bin ./u-boot.bin

$ cp /media/*******/binaries/uImage-xg3517-X.X ./uImage-xg3517

$ cp /media/*******/binaries/uInitrd-xg3517-X.X ./uInitrd-xg3517

⑦ DVD をアンマウントします。

$ umount /dev/sr0

作成

① microSD カードをホスト PC の SD カードスロットに挿入して、Ubuntu 上で操作できるようにします。

② 準備手順で用意したデータがある場所に移動します。

$ cd ~/xg3517-lk/flash

③ 『sudo fdisk /dev/sdb』を実行します。

$ sudo fdisk /dev/sdb

[sudo] password for guest:

警告: DOS互換モードは廃止予定です。このモード (コマンド 'c') を止めることを

強く推奨します。 and change display units to

sectors (command 'u').

コマンド (m でヘルプ):

④ 領域を全て削除します。

コマンド (m でヘルプ): d

選択した領域 1

⑤ microSD カードの情報を取得します。

コマンド (m でヘルプ): p

ディスク /dev/sdb: 3965 MB, 3965190144 バイト

ヘッド 49, セクタ 48, シリンダ 3292

Units = シリンダ数 of 2352 * 512 = 1204224 バイト

セクタサイズ (論理 / 物理): 512 バイト / 512 バイト

I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

ディスク識別子: 0x00000000

デバイスブート始点終点ブロック Id システム

Ubuntu で microSD カードを認識した場合、自動でマウントされる場合があります。

その場合には、すべてアンマウントしてから行うようにしてください。

入力省略

入力

入力

入力

以降の作業でシリンダ数の入力があります。その時の値は、ディスクの総容量(上記ログの『3965190144 バ

イト』)から計算した値を設定する必要があります。

以降の説明では、上記サイズでの説明となりますので、異なる場合にはご注意ください。

入力

入力

省略

省略

省略入力

省略

省略

入力

入力

入力省略


82 ALPHAPROJECT


11.4 書き込み手順

① XG-3517 のディップスイッチを以下の設定に変更します。


② 下図に従って、『11.3 microSD カードの作成』で作成した microSD カードを XG-3517 に挿入し、PC-USB-03 を

使用して PC と XG-3517 のシリアルポート（CN3）を接続します。

③ XG-3517 の電源を入れます。

PC-USB-03 が PC に認識されて仮想 COM ポートが作成されます。

Fig 11.4-1 ボードの接続

microSD カード

XG-3517 ボード

ホスト PC


ケーブル

PC-USB-03

USB ケーブル

AC アダプタ

6

５

４

３

２

１

O

N


83 ALPHAPROJECT




⑥ リセット後、ターミナルに、『Hit any key to stop autoboot』の文字が表示され、2 秒以内にキー入力を行うと U-Boot

のコマンドコンソールが起動します。

コマンドコンソールが起動すると、『=>』が表示されます。

Texas Instruments X-Loader 1.5.1 (Apr 17 2012 - 10:23:19)

Reading boot sector

Loading u-boot.bin from mmc

U-Boot 2011.09 (Apr 17 2012 - 11:15:04) ALPHAPROJECT XG-3517 vX.X

OMAP36XX/37XX-GP ES1.2, CPU-OPP2, L3-165MHz, Max CPU Clock 1 Ghz

OMAP3 XG-3517 board + LPDDR/NAND

I2C: ready

DRAM: 256 MiB

NAND: 512 MiB

MMC: OMAP SD/MMC: 0

In: serial

Out: serial

Err: serial

Die ID #3f6200029e380000016b1ef012017020

Net: smc911x-0

Hit any key to stop autoboot: 0

=>

⑦ microSD カードを使用できるように準備します。

=> mmc rescan 0

⑧ microSD カード内の X-Loader を RAM にロードしてから、FlashROM に書き込みます。

=> fatload mmc 0 80000000 MLO

reading MLO

17072 bytes read

=> nandecc hw

HW ECC selected

=> nand erase 0 00020000

NAND erase: device 0 offset 0x0, size 0x20000

Erasing at 0x0 -- 100% complete.

OK

=> nand write 80000000 0 $filesize

NAND write: device 0 offset 0x0, size 0x42b0

17072 bytes written: OK

入力

入力

入力

入力

入力

2 秒以内にキー入力を行います

入力


93 ALPHAPROJECT


付録 B. 付属品について

・PC-USB-03

付属の PC-USB-03 は、弊社のインターフェースコンバータの PC シリーズで販売している製品と同等品になります。

詳細に関しては、別途マニュアルでご確認ください。

・USB ケーブル

付属の USB ケーブルは、USB2.0 に対応した AB タイプのケーブルとなります。

本ケーブルは、PC-USB-03 とホスト PC を接続する時に使用します。

・JTAG-CNV-01

付属の JTAG-CNV-01 は、XG シリーズのオプション品として販売している製品と同等になります。

詳細に関しては、別途マニュアルでご確認ください。

・microSD カード

付属の microSD カードは、Transcend 社製の 4GByte の microSDHC カード(Class 4)となります。

弊社出荷時には、Linux カーネル等のデータは何も入っておりません。

・LAN ストレートケーブル

付属の LAN ストレートケーブルはエンハンスドカテゴリ 5（1000BASE-T)に対応した LAN ケーブルで、RoHS 指令に対応し

ています。

・AC アダプタ

付属の AC アダプタは RoHS 指令に対応し、PSE 認定を取得しています。

AC アダプタの仕様は以下になります。

項目仕様

入力 AC 100-240V 50/60Hz

出力 DC 5.0V 2.0A

※付属品の内容及び仕様は予告なしに変更されることがありますのでご了承ください。

Table B-1 AC アダプタ仕様


参考文献

VMware Player については、以下の URL を参考にしてください。

・VMware 社ホームページ

http://www.vmware.com/jp/

・VMware Player 製品ホームページ

http://www.vmware.com/jp/products/player/

謝辞

Linux、U-Boot の開発に関わった多くの貢献者に深い敬意と感謝の意を示します。

著作権について

・本文書の著作権は、株式会社アルファプロジェクトが保有します。

・本文書の内容を無断で転載することは一切禁止します。

・本文書の内容は、将来予告なしに変更されることがあります。

・本文書の内容については、万全を期して作成いたしましたが、万一ご不審な点、誤りなどお気付きの点がありましたら弊社までご連絡下さい。

・本文書の内容に基づき、アプリケーションを運用した結果、万一損害が発生しても、弊社では一切責任を負いませんのでご了承下さい。

商標について

・AM3517 は、TEXISAS INSTRUMENTS 株式会社の登録商標、商標または商品名称です。

・Linux は、Linus Torvalds の米国およびその他の国における登録商標または商標です。

・U-Boot は、DENX Software Engineering の登録商標、商標または商品名称です。

・Windows®の正式名称は、Microsoft®Windows®Operating System です。

・Microsoft、Windows は、米国 Microsoft Corporation.の米国およびその他の国における商標または登録商標です。

・Windows®7、Windows®Vista、Windows®XP は、米国 Microsoft Corporation.の商品名称です。

・VMware、VMware Player は、米国 VMware Inc.の商品名称です。

本文書では下記のように省略して記載している場合がございます。ご了承下さい。

Windows®7 は、Windows 7 もしくは Win7

Windows®Vista は、Windows Vista もしくは WinVista

Windows®XP は、Windows XP もしくは WinXP

・その他の会社名、製品名は、各社の登録商標または商標です。

ALPHA PROJECT Co.,LTD. 株式会社アルファプロジェクト

〒431-3114 静岡県浜松市東区積志町 834 http://www.apnet.co.jp E-MAIL : [email protected]

http://www.vmware.com/jp/

http://www.vmware.com/jp/products/player/

XG Series LK-3517-A01 Software Manual‚考文献 VMware...

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