# Phytium-Standalone-SDK
**Repository Path**: jackwl/phytium-standalone-sdk
## Basic Information
- **Project Name**: Phytium-Standalone-SDK
- **Description**: 本项目发布了Phytium系列CPU的Standalone BSP源码，Baremetal参考例程及其配置构建工具
- **Primary Language**: C
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No
## Statistics
- **Stars**: 0
- **Forks**: 52
- **Created**: 2022-11-15
- **Last Updated**: 2022-11-15
## Categories & Tags
**Categories**: Uncategorized
**Tags**: None
## README
# Phytium-Standalone-SDK
**v0.1.3** [ReleaseNote](./doc/ChangeLog.md)
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## 1. 介绍
本项目发布了 Phytium 系列 CPU 的 BSP 源码，Baremetal 参考例程及其配置编译工具
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## 2. 安装使用
### 2.1 Ubuntu 20.04 x86_64 环境下使用 Standalone SDK
#### 2.1.1 选择在线方式安装 SDK
- 通过 Gitee 拉取 Standalone SDK 源代码
```
$ git clone https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-standalobe-sdk.git ~/standalone_sdk
$ cd ~/standalone_sdk
```
- 检查 install.sh 的执行权限, 如果没有执行权限`x`，需要利用`chmod +x ./install.sh`添加执行权限
```
$ ls ./install.sh -l
-rwxrwxrwx 1 usr usr 6353 Jul 21 10:13 ./install.sh
```
- 在线下载源代码和编译环境，完成 Standalone SDK 安装
```
$ ./install.sh -online
```
- **安装完成后重启系统，生效 Standalone SDK 环境**
>请注意使用虚拟机进行开发时不要将sdk安装在挂载的共享文件夹下，否则交叉编译链的部分链接文件可能无法工作
#### 2.1.2 选择离线方式安装 SDK
- 下载[Phytium Standalone SDK](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-standalone-sdk)源代码
- 下载[AARCH32](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-standalone-sdk/attach_files/776847/download/gcc-arm-x86_64-none-eabi-10-2020-q4-major.tar.xz)编译器
- 下载[AARCH64](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-standalone-sdk/attach_files/776846/download/gcc-arm-x86_64-aarch64-none-elf-10.2-2020.11.tar.xz)编译器
- 解压 phytium_standalone_sdk.zip 为`~/standalone_sdk`（路径名可以自定义）
- 将 AARCH32、AARCH64 编译器压缩包放置在`~/standalone_sdk/tools`（必须放置在 tools 路径下）
- 确保 install.sh 有执行权限，`~/standalone_sdk`Standalone SDK 安装
```
$ ./install.sh
```
- **安装完成后重启系统，生效 Standalone SDK 环境**
### 2.2 Kylin OS/Ubuntu 20.04 AARCH64 环境下使用 Standalone SDK
#### 2.2.1 选择在线方式安装 SDK
参考 2.1.1 选择在线方式安装 SDK
#### 2.2.2 选择离线方式安装 SDK
- 下载[Phytium Standalone SDK](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-standalone-sdk)源代码
- 下载[AARCH32](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-standalone-sdk/attach_files/779742/download/gcc-arm-aarch64-none-eabi-10-2020-q4-major.tar.xz)编译器
- 下载[AARCH64](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-standalone-sdk/attach_files/779743/download/gcc-arm-10.2-2020.11-aarch64-aarch64-none-elf.tar.xz)编译器
- 解压 phytium_standalone_sdk.zip 为`~/standalone_sdk`（路径名可以自定义）
- 将 AARCH32、AARCH64 编译器压缩包放置在`~/standalone_sdk/tools`（必须放置在 tools 路径下）
- 确保 install.sh 有执行权限，`~/standalone_sdk`Standalone SDK 安装
```
$ ./install.sh
```
### 2.3 新建一个 baremetal 应用工程
#### 2.3.1 选择工程模板
- 复制`~/standalone-sdk/example/template`目录，作为 baremetal 应用工程
> `*` 表示可选文件
```
$ ls
Kconfig --> 应用工程配置menu文件
makefile --> makefile
inc --> 用户头文件*
main.c --> 包含main函数
sdkconfig --> 配置输出
sdkconfig.h --> 配置输出
src --> 用户源文件*
```
>请注意使用小写makefile，使用Makefile在部分平台不能被识别
#### 2.3.2 选择目标平台
- 切换目标平台, e.g `FT2000/4 AARCH32`, 加载默认配置
```
make config_ft2004_aarch32
```
> 使用`FT2000-4`作为目标编译平台，通过`make config_ft2004_aarch32`和`make config_ft2004_aarch64`加载默认配置
> 使用`D2000`作为目标编译平台，通过`make config_d2000_aarch32`和`make config_d2000_aarch64`加载默认配置
- 编译应用工程, 生成`*.bin`文件用于下载到开发板
```
$ make
$ ls
template.bin --> 二进制文件
template.dis --> 反汇编文件
template.elf --> ELF文件
template.map --> 内存布局文件
```
### 2.4 快速使用例程
> ~/standalone-sdk/example/aarch32_hello_world
### 2.5 下载镜像跳转启动
#### 2.5.1 在 host 侧（Ubuntu 20.04）配置 tftp 服务
- 在开发环境`host`侧安装`tftp`服务
```
sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa
sudo apt-get install xinetd
```
- 新建 tftboot 目录, `/mnt/d/tftboot`, 确保 tftboot 目录有执行权限`chmod 777 /**/tftboot`
- 配置主机 tftpboot 服务, 新建并配置文件`/etc/xinetd.d/tftp`
```
# /etc/xinetd.d/tftp
server tftp
{
socket_type = dgram
protocol = udp
wait = yes
user = root
server = /usr/sbin/in.tftpd
server_args = -s /mnt/d/tftboot
disable = no
per_source = 11
cps = 100 2
flags = IPv4
}
```
- 启动主机`tftp`服务，生成默认配置
```
$ sudo service tftpd-hpa start
```
- 修改主机`tftp`配置，指向`tftboot`目录
修改/etc/default/tftpd-hpa
```
$ sudo nano /etc/default/tftpd-hpa
# /etc/default/tftpd-hpa
TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/mnt/d/tftboot"
TFTP_ADDRESS=":69"
TFTP_OPTIONS="-l -c -s"
```
- 重启主机`tftp`服务
```
$ sudo service tftpd-hpa restart
```
- 测试主机`tftp`服务的可用性
> 登录`tftp`服务，获取`tftboot`目录下的一个文件
```
$ tftp 192.168.4.50
tftp> get test1234
tftp> q
```
#### 2.5.2 配置开发板 ip，连通 host 下载启动镜像
- 将`BIN`文件或者`ELF`文件复制到`tftpboot`目录
```
$ cp ./baremetal.bin /mnt/d/tftboot
```
```
$ cp ./baremetal.elf /mnt/d/tftboot
```
- 连通开发板串口，进入`u-boot`界面，配置开发板`ip`，`host`侧`ip`和网关地址
```
# setenv ipaddr 192.168.4.20
# setenv serverip 192.168.4.50
# setenv gatewayip 192.168.4.1
```
> 镜像启动的地址为`0x80100000`, 对于`BIN`文件，需要直接加载到`0x80100000`，对于`ELF`文件，启动地址会自动获取，需要加载到`DRAM`中一段可用的地址，这里选择`0x90100000`
- 支持使用以下几种方式跳转启动
- 1. `AARCH32/AARCH64`支持加载`BIN`文件到启动地址，刷新缓存后，通过`go`命令跳转启动
```
# tftpboot 0x80100000 baremetal.bin
# dcache flush
# go 0x80100000
```
- 2. `AARCH32/AARCH64`支持加载`ELF`文件到`DRAM`，通过`bootelf`解析跳转启动
```
# tftpboot 0x90100000 baremetal.elf
# bootelf -p 0x90100000
```
---
## 3. SDK 源代码结构
```
.
├── Kconfig --> 配置定义
├── LICENSE --> 版权声明
├── README.md
├── standalone.mk
├── baremetal
│ └── example --> 裸机例程
| ├── can_test
| └── i2c_eeprom
| └── sdci_test ...
├── arch --> 架构相关
| ├── armv8
| | ├── aarch32
| | └── aarch64
| └── common
├── common
├── drivers --> 外设驱动
| ├── can
| └── eth
| └── gic ...
├── board --> 目标平台相关
| ├── d2000
| └── ft2004
| └── e2000
├── configs --> 各目标平台的默认配置
│ ├── d2000_aarch32_defconfig
│ └── d2000_aarch64_defconfig
| └── e2000_aarch32_defconfig
| └── e2000_aarch64_defconfig
| └── ft2004_aarch32_defconfig
| └── ft2004_aarch64_defconfig
├── doc
│ ├── ChangeLog.md
│ └── checklist.md
├── install.sh --> 环境变量安装脚本
├── lib --> 依赖库
│ ├── Kconfiglib
│ ├── libc
│ └── nostdlib
├── make --> Makefile文件
├── scripts --> 相关脚本
├── third-party --> 第三方库
└── tools --> 编译构建相关工具
├── README.md
├── gcc-arm-10.2-2020.11-x86_64-aarch64-none-elf
```
---
## 4. 硬件平台
### 4.1 FT2000-4
FT-2000/4 是一款面向桌面应用的高性能通用 4 核处理器。每 2 个核构成 1 个处理器核簇（Cluster），并共享 L2 Cache。主要技术特征如下：
- 兼容 ARM v8 64 位指令系统，兼容 32 位指令
- 支持单精度、双精度浮点运算指令
- 支持 ASIMD 处理指令
- 集成 2 个 DDR4 通道，可对 DDR 存储数据进行实时加密
- 集成 34 Lane PCIE3.0 接口：2 个 X16（每个可拆分成 2 个 X8），2 个 X1
- 集成 2 个 GMAC，RGMII 接口，支持 10/100/1000 自适应
- 集成 1 个 SD 卡控制器，兼容 SD 2.0 规范
- 集成 1 个 HDAudio，支持音频输出，可同时支持最多 4 个 Codec
- 集成 SM2、SM3、SM4 模块
- 集成 4 个 UART，1 个 LPC，32 个 GPIO，4 个 I2C，1 个 QSPI，2 个通 用 SPI，2 个 WDT，16 个外部中断（和 GPIO 共用 IO）
- 集成温度传感器
### 4.2 D2000
D2000 是一款面向桌面应用的高性能通用 8 核处理器。每 2 个核构成 1 个处理器核簇（Cluster），并共享 L2 Cache。存储系统包含 Cache 子系统和 DDR，I/O 系统包含 PCIe、高速 IO 子系统、千兆位以太网 GMAC 和低速 IO 子系统，主要技术特征如下，
- 兼容 ARM v8 64 位指令系统，兼容 32 位指令
- 支持单精度、双精度浮点运算指令
- 支持 ASIMD 处理指令
- 集成 2 个 DDR 通道，支持 DDR4 和 LPDDR4，可对 DDR 存储数据进行实时加密
- 集成 34 Lane PCIE3.0 接口：2 个 X16（每个可拆分成 2 个 X8），2 个 X1
- 集成 2 个 GMAC，RGMII 接口，支持 10/100/1000 自适应
- 集成 1 个 SD 卡控制器，兼容 SD 2.0 规范
- 集成 1 个 HDAudio，支持音频输出，可同时支持最多 4 个 Codec
- 集成 SM2、SM3、SM4、SM9 模块
- 集成 4 个 UART，1 个 LPC，32 个 GPIO，4 个 I2C，1 个 QSPI，2 个通用 SPI，2 个 WDT，16 个外部中断（和 GPIO 共用 IO）
- 集成 2 个温度传感器
---
## 5. 支持情况
### 5.1 外设驱动支持情况
| Hardware Interface | Platform Supported | Platform Developing | Component |
| ------------------------------ | -------------------------- | ------------------- | -------------------- |
| Generic Intrrupt Controller v3 | FT2000/4
E2000
D2000 | | gic/gicv3 |
| Generic Timer | FT2000/4
E2000
D2000 | | generic_timer |
| UART (PrimeCell PL011) | FT2000/4
E2000
D2000 | | usart/pl011_uart |
| 10/100/1000MB-ETHERNET | FT2000/4
D2000 | E2000 | eth/f_gmac |
| CAN | FT2000/4 | E2000 | can/ft_can |
| GPIO | FT2000/4
E2000
D2000 | | gpio/f_gpio |
| I2C | FT2000/4
D2000 | E2000 | i2c/dw_i2c |
| IOMUX | FT2000/4
D2000 | | iomux/f_iomux |
| QSPI (Nor Flash) | FT2000/4
D2000 | E2000 | qspi/nor_qspi |
| SPI | FT2000/4
D2000 | E2000 | spi/f_spi |
| TIMER & TACHO | E2000 | | timer/hw_timer_tacho |
| SDMMC | FT2000/4
D2000 | | mmc/f_sdmmc |
| PCIE | FT2000/4 | E2000
D2000 | pcie/fpcie |
| GDMA | E2000 | | dma/gdma |
| WDT | FT2000/4
D2000
E2000 | | watchdog/fwdt |
| Third-Party | Platform Supported | Platform Developing | Component |
| ------------------------------ | -------------------------- | ------------------- | -------------------- |
| LWIP 2.1.2 | FT2000/4
D2000 | E2000 | lwip-2.1.2 |
| Letter shell 3.1 | FT2000/4
D2000 | E2000 | letter-shell-3.1 |
| Libmetal 1.0.0 | FT2000/4
D2000 | E2000 | libmetal-1.0.0 |
| Sdmmc | FT2000/4
D2000 | E2000 | sdmmc |
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## 6. 参考资源
- ARM Architecture Reference Manual
- ARM Cortex-A Series Programmer’s Guide
- Programmer Guide for ARMv8-A
- ARM System Developers Guide Designing and Optimizing System Software
- FT-2000／4 软件编程手册-V1.4
- D2000 软件编程手册-V1.0
- Bare-metal programming for ARM —— A hands-on guide
- Using the GNU Compiler Collection
- Using ld, The GNU Linker
- Using as, The GNU Assembler
- Armv8-A memory model guide
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## 7. 贡献方法
请联系飞腾嵌入式软件部
huanghe@phytium.com.cn
zhugengyu@phytium.com.cn
wangxiaodong1030@phytium.com.cn
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## 8. 许可协议
Apache-2.0