英特尔Galileo裸机UART

Question

我想在Intel Galileo板上编写一个"hello world" 裸机应用程序.当然,使用UEFI打印文本(到UART-1)效果很好,但我想"手动"访问UART,而无需UEFI的任何帮助.

在QEMU,我的代码效果很好:

.h文件

#define COM1_PORT (0x03F8)
#define UART_PORT (COM1_PORT)

enum uart_port_offs_t
{   //          DLAB RW
    THR = 0, //   0   W  Transmitter Holding Buffer
    RBR = 0, //   0  R   Receiver Buffer
    DLL = 0, //   1  RW  Divisor Latch Low Byte
    IER = 1, //   0  RW  Interrupt Enable Register
    DLH = 1, //   1  RW  Divisor Latch High Byte
    IIR = 2, //   -  R   Interrupt Identification Register
    FCR = 2, //   -  RW  FIFO Control Register
    LCR = 3, //   -  RW  Line Control Register
    MCR = 4, //   -  RW  Modem Control Register
    LSR = 5, //   -  R   Line Status Register
    MSR = 6, //   -  R   Modem Status Register
    SR  = 7, //   -  RW  Scratch Register
};

.c文件

void uart_init(void)
{
    outb(UART_PORT + IER, 0x00); // Disable all interrupts

    outb(UART_PORT + LCR, LCR_DLAB);
    outb(UART_PORT + DLL, BAUD_LL); // Set divisor (lo byte)
    outb(UART_PORT + DLH, BAUD_HL); //             (hi byte)
    outb(UART_PORT + LCR, LCR_WORD_BITS_8 | LCR_PAR_NONE | LCR_STOP_BITS_1);
    outb(UART_PORT + FCR, FCR_ENABLE | FCR_CLR_RECV | FCR_CLR_SEND | FCR_TRIGGER_16);
    outb(UART_PORT + MCR, MCR_DSR | MCR_RTS | MCR_AUX2);
}

ssize_t uart_write(const char *buf, size_t len)
{
    size_t written = 0;
    while (written < len) {
        while (!is_output_empty()) {
            asm volatile ("pause");
        }
        outb(UART_PORT + THR, buf[written]);
        ++written;
    }
    return written;
}

主要

SystemTable->ConOut->OutputString(SystemTable->ConOut, L"Exiting EFI boot services ...\r\n");
SystemTable->BootServices->ExitBootServices(ImageHandle, map_key);

uart_init();

while (1) {
    const char s[] = "UART\r\n";
    uart_write(s, sizeof (s) - 1);
}

这些规格对我没什么帮助.我猜英特尔Galileo板上的UART不使用/模拟普通/传统COM端口3F8h,2F8h,3E8h或2E8h.

谁能告诉我我做错了什么,甚至发布了一个最小的裸机世界示例？

Answer 1

我假设您的目标是串行端口,即英特尔Galileo板上的"类似音频"连接器.

以下是一些应该有用的资源:

• 伽利略原理图
• 英特尔Quark SoC X1000数据表
• 英特尔Galileo IO映射
• Sergey的关于为Galileo 配置串行端口的博客文章
• 英特尔夸克板支持包下载,包括
  • 板级支持包源(目前版本1.0.0)
  • 英特尔Quark SoC X1000 UEFI固件编写器指南

有关此UART的注意事项:

• 该串行端口来自QUARK芯片,作为UART1(参见原理图).
• 您可能需要操作一些GPIO(请参阅Sergey的博客在Linux中执行此操作):
  • gpio4:该GPIO控制UART信号的电平转换器和连接到Quark SoC的一些其他信号,例如SPI和快速I/O. 将"1"写入此GPIO可启用电平转换器.
  • gpio40:该GPIO控制引脚0的多路复用器.向该GPIO写入0将引脚0连接到UART的RxD(接收数据)信号.
  • gpio41:该GPIO控制引脚1的多路复用器.向该GPIO写入0将引脚1连接到UART的TxD(发送数据)信号.
• 检查Quark数据手册中的第18章(高速UART),了解放入UART寄存器的内容:
  • 寄存器DLH,DLL指定波特率
  • 确定是否需要DMA模式(第18.3.1节),FIFO中断模式(第18.3.2节)或FIFO轮询模式(第18.3.3节).恕我直言,后者更简单但效果更差.前者要求您也正确配置DMA.

由于第18章(约67页的有用信息)有很多内容需要阅读,所以我不打算重新输入所有内容,请阅读数据表并相应配置寄存器.

一般说明:

• 对于裸机方法,首先确保您的引导过程正确,配置所有时钟选项,GPIO默认模式和值,定时器(如果有)等.对于引导核对表,请参阅X1000 UEFI固件编写器指南中的第4.12章(~18件事情到做引导这个芯片).之后,我将在GPIO上使用简单的"LED闪烁"应用程序进行验证.

• 修补3F8h和类似的端口对这个SoC的"裸机"没有帮助.您需要直接处理寄存器,或找到并使用适当的库或框架(可能是UEFI BIOS？).

• 特定平台的编程源应该是一个很好的例子.例如,在Intel Quark的Board Support Package Source中,存档Quark_EDKII_v1.0.0.tar.gz是Quark/Galileo的UEFI源代码.在那里,Serial.c和Serial.h文件可能就是你想要的:

  Quark_EDKII_v1.0.0/QuarkSocPkg/QuarkSouthCluster/UART/DXE /串行*.