FM20S用户手册--Linux系统启动卡制作及系统固化

评测试板卡介绍

创龙科技TLFM20S-EVM是一款基于复旦微FMQL20S400M四核ARM Cortex-A7（PS端） + FPGA可编程逻辑资源（PL端）异构多核SoC处理器设计的全国产工业评估板，PS端主频高达1GHz。核心板CPU、ROM、RAM、电源、晶振、连接器等所有器件均采用国产工业级方案，国产化率100%。同时，评估底板大部分元器件亦采用国产工业级方案。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，质量稳定可靠，可满足各种工业应用环境要求。

评估板接口资源丰富，引出2路Ethernet、4路USB2.0、2路CAN、2路RS485、RS232等接口，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。

图 1 评估板正面图

图 2 评估板斜视图

图 3 评估板侧视图1

图 4 评估板侧视图2

图 5 评估板侧视图3

图 6 评估板侧视图4

(1)boot目录

>BOOT.bin文件：由FSBL和U-Boot镜像合并生成

>README.md文件：制卡工具包、FSBL、U-Boot、Linux内核、文件系统等版本信息说 明文件。

(2)filesystem目录

boot目录：主要包含Linux内核镜像和设备树文件，将拷贝至文件系统/boot目录下。 >modules目录：主要存放Linux内核模块压缩包，将拷贝至文件系统/ib/modules/目录。

roots目录：主要存放文件系统压缩包

>tools目录：主要存放我们开发的常规工具，将拷贝至文件系统/opt/toos目录下。

(3)mksdboot.sh文件：Linux系统启动卡制作脚本文件。

2 Linux系统启动卡制作

评估板出厂时，默认提供一张配套的Micro SD卡，此卡为可正常使用的Linux系统 启动卡。本章节主要说明Linux系统启动卡的制作方法，可使用配套的Linux系统启动卡 或者使用新的空白Micro SD卡。如下步骤使用配套的Uinux系统启动卡进行操作，如使 用空白Micro SD卡，步骤类似。

2.1 MicroSD卡挂载

将MicroSD卡通过读卡器连接至PC机，Ubuntu系统识别后，一般会自动挂载Micro SD卡分区，如下图所示。

若Ubuntu系统未自动识别，请右击右下角的USB大容量存储设备图标，再点击 "Connect(Disconnect from Host)"进行识别。

如无以上图标或者连接不成功，请尝试如下方法

(1)请将Micro SD卡通过读卡器插至PC机USB2.0接口，而不是USB3.0接口，部分 版本VMware可能不兼容USB3.0。

(2)请将Micro SD卡通过读卡器插至PC机USB2.0接口，然后重启Ubuntu,在Ubuntu 重启过程中不要取出。Ubuntu系统重启后，存储设备图标会重新出现。

2.2 Micro SD卡设备节点名确认

执行如下命令，确认MicroSD卡在Ubuntu系统的设备节点名。

Host#sudofdisk -I

可看到Micro SD卡设备节点是"/dev/sdb",并且有三个分区，分别为sdb1、sdb2和 sdb3分区。设备节点名字是可变的，一般插拔多次或者使用不同的卡插拔后，可能会显 示sdc或者sdd。

2.3 Linux系统启动卡制作

如下为Linux系统启动卡制作命令。命令中"/dev/sdb"为MicroSD卡设备节点，如错 误输入其他存储介质设备节点，将会造成存储介质数据损坏，请确认命令中设备节点无 误后，再执行命令

Host#sudo./mksdboot.sh-d/dev/sdb

根据提示按回车键，进行Linux系统启动卡制作。

耗时约2~3min,Linux系统启动卡制作完成。同时，系统会打印提示信息，如下图所 示。制作时间与Linux系统大小、Micro SD卡容量和接口性能有关。

可看到新制作的Linux系统启动卡共有BOOT、rootfs和roots-backup三个分区。其 中BOOT分区为FAT32格式，rootis分区和roots-backup分区为EXT4格式。FAT32格式 分区在Windows系统下可见，EXT4格式分区在Wndows系统下不可见，三个分区在Linux 系统下均可见。

BOOT分区：主要存放BOOT.bin等文件，从制卡工具包boot目录拷贝而来。使用Linux 系统启动卡启动系统时，将使用此目录的BOOTbn文件启动FSBL和U-Boot。

rootfs分区：存放文件系统。rootfs分区boot目录主要存放内核镜像、基础设备树文 件等，从制卡工具包"flesystem/boot/"目录拷贝而来。使用Linux系统启动卡启动系统时， 将使用此目录的zImage、fmqlevm.dtb文件启动内核。由于fmqlevm.dtb为tfm20s-evm. dtb设备树文件的软链接，因此实际使用的设备树文件为tfm20s-evm.dtb。

rootfs-backup分区：存放备份的文件系统。系统固化时，将其内容固化至eMMC文 件系统分区。

点击右下角的大容量存储设备图标，选择“Dsconnect(Connect to host)”选项(如下图), 断开Micro SD卡和Ubuntu的连接，完成Linux系统启动卡制作。

2.4从Linux系统启动卡启动系统

评估板断电，将Linux系统启动卡插入评估板Micro SD卡槽，根据评估底板丝印将 启动方式选择拨码开关拨为1010(1-4).此档位为Micro SD启动模式。使用Type-C线将

评估板的USBTO UARTO调试串口连接至PC机，将评估板上电启动，串口调试终端会打 印如下类似启动信息

系统启动后会自动登录root用户，说明使用Linux系统启动卡启动评估板成功。

3固化Unux系统至SPI FLASH+eMMC

本小节介绍Linux系统固化过程，包含固化BOOT.bin(FSBL、U-Boot)至SPI FLASH,以 及固化内核、设备树、文件系统至eMMC。

3.1固化Linux系统

Linux系统启动卡制作时，已将固化系统的脚本文件mkemmcboot.sh拷贝至Linux系 统启动卡文件系统的"/opt/tools/"目录下。

执行如下命令进行一键固化，耗时约2~3min,eMMC成功固化Linux系统，同时串 口调试终端打印提示信息。

Target#/opt/tools/mkemmcboot.sh

脚本会进行如下操作：

(1)擦除SPI FLASH环境变量分区。

(2)将eMMC格式化为BOOT和rootfs分区。

(3)将Linux系统启动卡BOOT分区中的BOOTbn镜像文件(FSBL、U-Boot)固化至SPI FLASH的MTD0分区。

(4)将Linux系统启动卡rootfs-backup分区中的文件系统固化至eMMC的rootfs分 区，包括内核镜像和基础设备树文件。

3.2从SPI FLASH+eMMC启动系统

评估板断电，根据评估底板丝印将启动方式选择拨码开关拨为1000(1~4),此档位为 SPI启动模式。评估板上电，串口调试终端将会打印如下类似启动信息。

系统启动后会自动登录root用户，说明从SPIFLASH+eMMC启动评估板成功。