你的浏览器版本过低，可能导致网站不能正常访问！
为了你能正常使用网站功能，请使用这些浏览器。

st-img
chrome st-img
firefox st-img
safari st-img
ie8及以上

STM32MP157系列教程连载-Linux系统移植篇5：STM32MP1微处理器之Trusted Firmware-A简介

[复制链接]
STMCU小助手 发布时间：2022-9-20 22:27
第 1 章 Trusted Firmware-A移植

1.1 Trusted Firmware-A简介

嵌入式高速发展的今天，大量的嵌入式设备使用了Arm为核心的芯片。我们会接触到越来越多的嵌入式设备，一个问题油然而生：数量如此巨大的嵌入式设备的安全性如何？目前针对嵌入式安全的技术和标准可谓千姿百态，除了必要的硬件安全技术，与之配套的安全软件也是必不可少的一部分。今天我们要介绍的是基于Arm 的可信固件Trusted Firmware-A，简称TF-A。它是一个开源软件，运行在一个硬件隔离的安全环境中并提供安全服务。

1.2 实验目的
完成TF-A的基本功能实现TF-A引导u-boot启动。

1.3 实验平台
华清远见开发环境，FS-MP1A平台

1.4 实验步骤
本实验基于tf-a-stm32mp-2.2版本，然后添加意法半导体提供的补丁文件。在意法半导体官方的tf-a中移植我们自己的tf-a。

1.4.1 导入源码
如果之前已经建立了源码目录，并且导入了源码包，即可跳过本小节。

建立源码目录

  1. linux@ubuntu:$ cd ~
  2. linux@ubuntu:$ mkdir FS-MP1A
复制代码

将下的en.SOURCES-stm32mp1-openstlinux-5-4-dunfell-mp1-20-06-24.tar.xz压缩包，导入到ubuntu下的${HOME}/FS-MP1A目录下。
20201123180600610.png

解压缩源码包

  1. linux@ubuntu:$ tar xvf en.SOURCES-stm32mp1-openstlinux-5-4-dunfell-mp1-20-06-24.tar.xz
复制代码

解压完成后得到“stm32mp1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24”目录

20201123180631338.png

进入tf-a目录下

  1. linux@ubuntu:$ cd ~/FS-MP1A/stm32mp1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/sources/arm-ostl-linux-gnueabi/tf-a-stm32mp-2.2.r1-r0
复制代码

20201123180710278.png

该目录下以patch结尾的文件为ST官方提供的补丁文件；tf-a-stm32mp-2.2.r1-r0.tar.gz为标准tf-a源码包。
解压标准tf-a源码包

  1. linux@ubuntu:$ tar -xvf tf-a-stm32mp-2.2.r1-r0.tar.gz
复制代码

解压完成后得到tf-a-stm32mp-2.2.r1目录

20201123180745460.png

进入tf-a源码目录下：

  1. linux@ubuntu:$ cd tf-a-stm32mp-2.2.r1
复制代码

20201123180820285.png

将ST官方补丁文件打到tf-a源码中：

  1. linux@ubuntu:$ for p in `ls -1 ../*.patch`; do patch -p1 < $p; done
复制代码


1.4.2 TF卡分区
要对TF卡进行烧录，需要先将TF接入到ubuntu系统中。
查看TF卡分区

  1. linux@ubuntu:$ ls /dev/sd*
复制代码

20201123180908890.png

由上图所示只有“/dev/sdb1”一个分区则需要重新进行分区。
首先删除原有分区

  1. linux@ubuntu:$ sudo parted -s /dev/sdb mklabel msdos
复制代码

如果显示如下内容，则表示设备已经被挂载，需要卸载掉设备再删除分区。

20201123180944790.png

卸载设备

  1. linux@ubuntu:$ umount /dev/sdb1
复制代码
卸载完成后重新执行删除分区命令

  1. linux@ubuntu:$ sudo parted -s /dev/sdb mklabel msdos
复制代码

对tf进行重新分区

  1. linux@ubuntu:$ sudo sgdisk --resize-table=128 -a 1 -n 1:34:545 -c 1:fsbl1 -n 2:546:1057 -c 2:fsbl2         -n 3:1058:5153 -c 3:ssbl -n 4:5154:136225 -c 4:bootfs -n 5:136226 -c 5:rootfs -A 4:set:2 -p /dev/sdb -g
复制代码

20201123181134368.png

注意：最后-p /dev/sdb参数中的/dev/sdb需要按照实际ubuntu中的tf节点为准，否则可能发生不可预料的后果。

1.4.3 建立自己的平台

1） 配置工具链
导入交叉编译工具链（如果还未安装SDK可参考《SDK工具链安装》章节进行安装）

  1. linux@ubuntu:$ source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi
复制代码

验证开发工具是否安装正确，显示版本信息如下图所示。

  1. linux@ubuntu:$ $CC --version
复制代码

20201123181225592.png

2） 增加板级相关文件
进入到tf-a源码目录

  1. linux@ubuntu:$ cd ~/FS-MP1A/stm32mp1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/sources/arm-ostl-linux-gnueabi/tf-a-stm32mp-2.2.r1-r0/tf-a-stm32mp-2.2.r1
复制代码

添加设备树文件

  1. linux@ubuntu:$ cp fdts/stm32mp15xx-dkx.dtsi  fdts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi
  2. linux@ubuntu:$ cp  fdts/stm32mp157a-dk1.dts  fdts/stm32mp157a-fsmp1a.dts
复制代码

修改上层目录下的Makefile.sdk编译脚本在TFA_DEVICETREE配置项中添加stm32mp157a-fsmp1a

  1. TFA_DEVICETREE ?= stm32mp157a-fsmp1a  stm32mp157a-dk1 stm32mp157d-dk1 stm32mp157c-dk2 stm32mp157f-dk2   stm32mp157c-ed1 stm32mp157f-ed1   stm32mp157a-ev1 stm32mp157c-ev1 stm32mp157d-ev1 stm32mp157f-ev1
复制代码

修改fdts/stm32mp157a-fsmp1a.dts将
  1. #include "stm32mp15xx-dkx.dtsi"
复制代码

修改为

  1. #include "stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi"
复制代码

3） 编译源码
执行如下指令编译trusted：

  1. linux@ubuntu:$ make -f $PWD/../Makefile.sdk TFA_DEVICETREE=stm32mp157a-fsmp1a TF_A_CONFIG=trusted ELF_DEBUG_ENABLE='1' all
复制代码

编译成功后，最后显示内容(部分截图)如下：

20201123181420705.png

编译完成后会在上级build/trusted目录得到如下文件：

  1. linux@ubuntu:nbsp; ls  ../ build/trusted
复制代码

20201123181456546.png

  1. linux@ubuntu:nbsp; cd  ../ build/trusted
复制代码

4） 固件烧写
由于在移植过程中会多次烧写固件并且会导致正常tf-a无法启动，因此推荐使用TF卡启动的方式来验证。
tf-a需要使用trusted 格式的u-boot镜像启动，具体的编译方法可参考《U-boot移植》章节中的“生成Trusted镜像”小节。
将TF接入ubuntu系统后，查看TF卡分区

  1. linux@ubuntu:$ ls /dev/sd*
复制代码

2020112318155683.png

/dev/sdb为TF卡设备。如果该设备下只有/dev/sdb1一个分区则重新分区。
执行如下指令烧写u-boot：

  1. linux@ubuntu:$ sudo dd if=tf-a-stm32mp157a-fsmp1a-trusted.stm32 of=/dev/sdb1 conv=fdatasync
  2. linux@ubuntu:$ sudo dd if=tf-a-stm32mp157a-fsmp1a-trusted.stm32 of=/dev/sdb2 conv=fdatasync
  3. linux@ubuntu:$ sudo dd if=u-boot-stm32mp157a-fsmp1a-trusted.stm32 of=/dev/sdb3 conv=fdatasync
复制代码

其中前两条命令“tf-a-stm32mp157a-fsmp1a-trusted.stm32”为本章节编译得到的，第三条命令中的“u-boot-stm32mp157a-fsmp1a-trusted.stm32”则为《U-boot移植》章节中的“生成Trusted镜像”小节得到。
5） 启动开发板
将拨码开关设置为SD卡启动方式：

20201123181625901.png

将制作好的TF卡插入开发板，上电后会出现如下错误提示：

20201123181648220.png

这个错误产生的原因是电源初始化错误，需重新调整电源相关配置。

1.4.4 调整设备树电源配置
由于官方参考板DK1采用电源管理芯片做电源管理，而FS-MP1A采用分离电路作为电源管理，本例需要将文件中原有电源管理芯片相关内容去掉，增加上固定电源相关内容

1） 去掉原有电源管理内容
DK1参考板电源管理芯片挂在I2C4上，而FS-MP1A并未使用I2C4总线，所以直接将I2C4相关内容完全删除即可。
修改fdts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件
将文件中i2c4节点相关内容整体删除，删除内容如下：

  1. &i2c4 {
  2.         pinctrl-names = "default", "sleep";
  3.         pinctrl-0 = <&i2c4_pins_a>;
  4.         pinctrl-1 = <&i2c4_pins_sleep_a>;
  5.         i2c-scl-rising-time-ns = <185>;
  6.         i2c-scl-falling-time-ns = <20>;
  7.         clock-frequency = <400000>;
  8.         status = " okay";
  9. secure-status = "okay";
  10.         /*内容太长此处省略*/
  11.                 watchdog {
  12.                         compatible = "st,stpmic1-wdt";
  13.                         status = "disabled";
  14.                 };
  15.         };
  16. };
复制代码

修改fdts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，删除如下内容：

  1. &cpu0{
  2.         cpu-supply = <&vddcore>;
  3. };

  5. &cpu1{
  6.         cpu-supply = <&vddcore>;
  7. };
复制代码

2） 添加固定电源配置

修改fdts/：文件
固定电源配置通常添加在根节点下，在根节点末尾位置添加如下内容(红色字体为需要添加的内容)：

  1. vin: vin {
  2.         compatible = "regulator-fixed";
  3.         regulator-name = "vin";
  4.         regulator-min-microvolt = <5000000>;
  5.         regulator-max-microvolt = <5000000>;
  6.         regulator-always-on;
  7. };
  8. v3v3: regulator-3p3v {
  9.         compatible = "regulator-fixed";
  10.         regulator-name = "v3v3";
  11.         regulator-min-microvolt = <3300000>;
  12.         regulator-max-microvolt = <3300000>;
  13.         regulator-always-on;
  14.         regulator-boot-on;
  15. };
  16. v1v8_audio: regulator-v1v8-audio {
  17.         compatible = "regulator-fixed";
  18.         regulator-name = "v1v8_audio";
  19.         regulator-min-microvolt = <1800000>;
  20.         regulator-max-microvolt = <1800000>;
  21.         regulator-always-on;
  22.         regulator-boot-on;
  23. };
  24. v3v3_hdmi: regulator-v3v3-hdmi {
  25.            compatible = "regulator-fixed";
  26.            regulator-name = "v3v3_hdmi";
  27.            regulator-min-microvolt = <3300000>;
  28.            regulator-max-microvolt = <3300000>;
  29.            regulator-always-on;
  30.         regulator-boot-on;
  31. };
  32. v1v2_hdmi: regulator-v1v2-hdmi {
  33.         compatible = "regulator-fixed";
  34.         regulator-name = "v1v2_hdmi";
  35.         regulator-min-microvolt = <1200000>;
  36.         regulator-max-microvolt = <1200000>;
  37.         regulator-always-on;
  38.         regulator-boot-on;
  39. };
  40. vdd: regulator-vdd {
  41.         compatible = "regulator-fixed";
  42.         regulator-name = "vdd";
  43.         regulator-min-microvolt = <3300000>;
  44.         regulator-max-microvolt = <3300000>;
  45.         regulator-always-on;
  46.         regulator-boot-on;
  47. };
  48. vdd_usb: regulator-vdd-usb {
  49.         compatible = "regulator-fixed";
  50.         regulator-name = "vdd_usb";
  51.         regulator-min-microvolt = <3300000>;
  52.         regulator-max-microvolt = <3300000>;
  53.         regulator-always-on;
  54.         regulator-boot-on;
  55. };
  56. };
复制代码

3） 重新编译源码

  1. linux@ubuntu:$ make -f $PWD/../Makefile.sdk TFA_DEVICETREE=stm32mp157a-fsmp1a TF_A_CONFIG=trusted ELF_DEBUG_ENABLE='1' all
复制代码

4） 烧写后启动
重新烧写后启动现象如下：

2020112318192079.png

可以看到现在已经可以启动到u-boot了。

1.4.5 eMMC移植
参考原理图可知eMMC使用的是SDMMC2总线，当前所使用的设备树文件中没有SDMMC2的支持，所以需要增加相关内容才能正常驱动eMMC。

20201123182027989.png

由于在使STM32MP1芯片很多管脚为多功能复用管脚，且很多管脚具备同样的功能，所以移植eMMC时需要确认硬件设计是使用的是那些管脚，根据原理图确认后管脚对应关系为：

20201123182041750.png

管脚定义
在u-boot中STM32MP1默认管脚定义在文件arch/arm/dts/stm32mp15-pinctrl.dtsi中，查看文件中是否有需要的管脚定义：
查看后确认有SDMMC2的管脚定义，且与FS-MP1A硬件使用情况一致，定义如下：
  1. sdmmc2_b4_pins_a: sdmmc2-b4-0 {
  2.     pins1 {
  3.         pinmux = <STM32_PINMUX('B', 14, AF9)>, /* SDMMC2_D0 */
  4.              <STM32_PINMUX('B', 15, AF9)>, /* SDMMC2_D1 */
  5.              <STM32_PINMUX('B', 3, AF9)>, /* SDMMC2_D2 */
  6.              <STM32_PINMUX('B', 4, AF9)>, /* SDMMC2_D3 */
  7.              <STM32_PINMUX('G', 6, AF10)>; /* SDMMC2_CMD */
  8.         slew-rate = <1>;
  9.         drive-push-pull;
  10.         bias-pull-up;
  11.     };
  12.     pins2 {
  13.         pinmux = <STM32_PINMUX('E', 3, AF9)>; /* SDMMC2_CK */
  14.         slew-rate = <2>;
  15.         drive-push-pull;
  16.         bias-pull-up;
  17.     };
  18. };
复制代码

增加SDMMC2节点信息
修改 fdts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi增加SDMMC2的信息
在原有sdmmc1节点下增加sdmmc2的内容，添加内容可参考arch/arm/dts/stm32mp15xx-edx.dtsi中sdmmc2的写法，内容如下：
  1. &sdmmc2 {
  2.     pinctrl-names = "default";
  3.     pinctrl-0 = <&sdmmc2_b4_pins_a &sdmmc2_d47_pins_a>;
  4.     non-removable;
  5.     st,neg-edge;
  6.     bus-width = <8>;
  7.     vmmc-supply = <&v3v3>;
  8.     vqmmc-supply = <&v3v3>;
  9.     status = "okay";
  10. };
复制代码

测试
重新编译烧写后可以通过ums或者scp的方式更新eMMC中的u-boot即可。具体可参考《通过linux更新eMMC中的u-boot》章节。
————————————————
版权声明：左月先生


赞 收藏 评论0 发布时间：2022-9-20 22:27

举报

0个回答

所属标签

相似分享

官网相关资源

关于
意法半导体
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
STM32N6 AI生态系统
STM32MCU,MPU高性能GUI
ST ACEPACK电源模块
意法半导体生物传感器
STM32Cube扩展软件包
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版