韦东山嵌入式Linux视频教程_3期项目实战之ALSA声卡_裸板之编译和测试(基于优龙FS2410开发板)

一、实验环境

1.1 虚拟机环境

a) Vmware版本：Vmware Workstation 12.5.7

b) Ubuntu版本：9.10

c) 内核版本：2.6.31.14

d) toolchain版本：arm-linux-gcc 3.4.5

1.2 开发板

优龙FS2410开发板，UDA1341声卡

1.3 调试器

硬件：百问网OpenJTAG

软件：OpenOCD、Eclipse 3.6 Helios

二、调试过程记录

1、开发板的JP1设置为NOR启动，然后通过u-boot和DNW的USB功能把sound.bin烧写到nandflash的地址0处，把windows.wav烧写到0x60000处，

然后JP1设置为NAND启动。重新上电，耳机插入开发板，在串口终端的菜单里，选择：[M] MINI2440 或者 [T] TQ2440，但是耳机里没有任何声音！

2、用OpenJTAG+Eclipse调试代码

（具体方法详见：百问网OpenJTAG 调试器产品手册《Eclipse,OpenOCD,OpenJTAGv3.1 开发教程v5.pdf》2.4 使用Eclipse 调试程序：以S3C2440 的leds 程序为例）

启动调试后，报：

0x33f8028c in nand_addr (addr=<optimized out>) at init.c:125

经查，是因为init.c中：#define NFADDR (*((volatile unsigned char *)0x4E00000C))，这是2440的，不是2410的。

解决办法：

修改init.c:

         // #define NFCONT (*((volatile unsigned long *)0x4E000004))

          // #define NFCMMD (*((volatile unsigned char *)0x4E000008))

          // #define NFADDR (*((volatile unsigned char *)0x4E00000C))

          // #define NFDATA (*((volatile unsigned char *)0x4E000010))

          // #define NFSTAT (*((volatile unsigned char *)0x4E000020))

          #define NFCMMD (*((volatile unsigned char *)0x4E000004))

          #define NFADDR (*((volatile unsigned char *)0x4E000008))

          #define NFDATA (*((volatile unsigned char *)0x4E00000C))

          #define NFSTAT (*((volatile unsigned char *)0x4E000010))

3、再次在串口终端的菜单里，选择：[M] MINI2440 或者 [T] TQ2440，这次耳机里能听见声音了！

但是，当把sound.bin重新烧写到nandflash后，重启开发板，再试，耳机里还是没有任何声音！

4、由于eclipse不支持调试位于nand中的代码，所以只能用telnet客户端登陆到OpenOCD来调试

（具体方法详见：百问网OpenJTAG 调试器产品手册《Eclipse,OpenOCD,OpenJTAGv3.1 开发教程v5.pdf》2.2 使用OpenOCD、OpenJTAG 烧写程序、调试程序）

halt

load_image sound.bin 0x0

step 0

resume之后，有时会进入undefined instruction 异常！

有时却会pc反复的在b8,bc之间辗转：

实在找不出原因 Sad smile 。无奈之下，只能用step逐条语句运行，经过一系列的step（为了提高定位效率，可以用二分法），最终发现问题的症结：

查sound.dis的反汇编代码：

33f80330 <nand_read>:

      33f80330: e92d41f0 push {r4, r5, r6, r7, r8, lr}

      33f80334: e1823000 orr r3, r2, r0

      33f80338: e1a0cb83 lsl ip, r3, #23

      33f8033c: e1a0cbac lsr ip, ip, #23

      33f80340: e35c0000 cmp ip, #0 ; 0x0

      33f80344: e24dd008 sub sp, sp, #8 ; 0x8

      33f80348: e1a05002 mov r5, r2

      33f8034c: e1a04001 mov r4, r1

      33f80350: 1a000031 bne 33f8041c <nand_read+0xec>

      …

      33f8041c: e28dd008 add sp, sp, #8 ; 0x8

      33f80420: e8bd41f0 pop {r4, r5, r6, r7, r8, lr}

      33f80424: e12fff1e bx lr

对应于init.c的nand_read：

      if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK) || (size & NAND_BLOCK_MASK)) { //NAND_BLOCK_MASK=511，因为K9F1208 一页大小是512字节

          return ; /* 如果地址或长度不对齐，就直接返回*/

      }

通过查看r2寄存器的值，可知size=0x33D4，而0x33D4& 1ff !=0 ，所以程序直接return了！最终导致nand里的代码段未能拷贝到程序的链接地址，因此程序跑飞了！

经查，调用栈是这样的：

(head.S)

     mov r0, #0
     ldr r1, =_start
     ldr r2, =__bss_start
     sub r2, r2, r1
     bl copy_code_to_sdram # 会调用init.c的copy_code_to_sdram(0, _start, __bss_start) ，其中，_start即.text ，而.text 和__bss_start都定义在sound.lds中

copy_code_to_sdram(src, dst, len) # 把程序从nand读出来拷贝到内存_start地址处，长度为__bss_start-_start

nand_read(src, dest, len)

查看sound.lds，有：

…

. = ALIGN(4); //表明当前链接地址按4字节对齐

__bss_start = .;

…

遂改为：. = ALIGN(512); 再试，终于能播放声音了！

注：FS2410使用的 NAND是K9F1208，一页大小是512字节，根据数据手册以及网文，它的读操作，支持页内任意地址读，但目前nand_read代码先不改了，等以后有时间再改。

三、总结

通过在优龙FS2410开发板上进行UDA1341声卡的裸板驱动调试，进一步了解了声卡驱动的硬件操作框架和流程，以及裸板驱动的调试方法。

裸板驱动的难点主要是：

1、 codec芯片的配置, soc的配置（包括DAI(比如IIS)、DMA），machine的配置（哪些管脚用于连接codec芯片的控制引脚（CSB、SCLK、SDIN））

2、一旦出了问题，怎么调试？

一个比较好的办法是，用OpenJTAG+OpenOCD结合Eclipse进行源码级的调试，而如果要调试NAND里的代码，可以用telnet到OpenOCD来进行汇编级的调试（缺点是操作比较繁琐，而且还要分析汇编代码）

四、参考资料

1、韦东山《嵌入式Linux应用开发完全手册》

2、韦东山《Eclipse,OpenOCD,OpenJTAGv3.1 开发教程v5.pdf》

3、 NandFlash K9F1208U0A/ K9F1208U0B的读取操作

韦东山嵌入式Linux视频教程_3期项目实战之ALSA声卡_裸板之编译和测试(基于优龙FS2410开发板)

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