Instalación de UBoot e Imagen de Linux en una SBC ARM

El objetivo de esta nota de aplicación es explicar los pasos a seguir para instalar la última versión de UBoot (universal bootloader) y una imagen de Linux en una SBC ARM, para ello vamos a usar la placa ARMStone A9 basada en la familia de procesadores de NXP i.MX6.

ARMStone™ es una familia de SBC’s en formato picoITX (100 x 72 mm) creadas por el fabricante F&S. La peculiaridad de esta SBC es que posee una tira de 66 pines, de paso 2,54 mm en su parte trasera, donde obtendremos gran parte de la periferia usada en industria, tales como I2C, CAN, RS232, GPIOs, ADCs, PWM, SPI.

En su parte frontal nos encontraremos con los conectores Ethernet, USB, Alimentación, LVDS o RGB, pines para táctil así como slot miniPCIe, en algunos casos, para añadir periferia adicional o módulos de comunicaciones como por ejemplo WIFI o celular.

ARMStone™ está actualmente disponible con procesadores Cortex de NXP Vybrid, i.MX6 & i.MX8M.

Asignación de pines ARMStone A9

Introducción

El sistema básico de la placa SBC (Single Board Computer) puede entenderse como un conjunto de capas de tres niveles:

• El nivel más bajo lo ocupa NBoot, un bootloader encargado de iniciar la siguiente capa que nos da también la posibilidad de actualizarla, borrar la memoria flash o mostrar los bloques de memoria dañados.
• En la segunda capa tenemos UBoot, encargado de arrancar el kernel del sistema elegido.
• En la tercera capa en este caso se utilizará la distribución Buildroot que proporciona el fabricante F&S.

Instalar UBoot

Se ha de instalar la última versión de UBoot disponible para la placa. Con esto se evitan problemas de incompatibilidades con las últimas imágenes de Linux ofrecidas por F&S.

Descargar UBoot

• Descargar la última versión del sistema UBoot desde la sección Buildroot de la página de soporte de F&S. Deberás darte de alta antes en su web.
• Descomprimir el contenido del archivo en la raíz de una tarjeta micro-SD o pendrive formateado en formato FAT.

Establecer Comunicación con la Placa

• Conectar la ARMStone usando el cable de interfaz serie suministrado por F&S. En este caso además se ha de utilizar un adaptador serie-USB para conectarlo al PC.

Cable de interfaz serie para comunicación con la placa

• Usando el programa TeraTerm establecer conexión con la placa. Los parámetros de comunicación son los siguientes:

Parameter 

Valor 

Port 

Puerto serie donde está conectada la placa 

Baud rate 

115200 

Data bits 

8 

Parity 

None 

Stop bits 

1 

Flow control 

None 

Instalar UBoot

• Mantener pulsada la tecla «S» para reiniciar la placa. En la terminal aparecerá el menú de NBoot:

Please select action
‘d’ -> Serial download of bootloader
‘E’ -> Erase flash
‘B’ -> Show bad blocks
Use NetDCUUsbLoader for USB download

• Limpiar la memoria flash pulsando la tecla «E».
• Como NBoot no es capaz de leer desde la micro-SD, la actualización de UBoot se hace por transmisión serie.
• Pulsar «d» y usar la opción «Send File«.
• Seleccionar el archivo «ubotmx6.nb0» que se ha descargado previamente y marcar la casilla «Binary«.
• Se inicia la transmisión del archivo a la memoria flash. Al finalizar aparecerá el siguiente menú:

>>> U-Boot image loaded (524288 bytes) <<<
Please select action
‘f’ -> Save image to flash
‘x’ -> Execute image
‘d’ -> Serial download of bootloader
‘E’ -> Erase flash
‘B’ -> Show bad blocks
Use NetDCUUsbLoader for USB download

• Pulsar «f» para guardar UBoot en la memoria flash y «x» para ejecutarlo.
• Al finalizar estos pasos, UBoot debería estar instalado y en funcionamiento.

Instalar Kernel

La carpeta descargada anteriormente contiene lo necesario para instalar Buildroot en la placa:

• Conectar a la placa la micro-SD o pendrive donde están los ficheros.
• Reiniciar la placa usando el comando “reset” en UBoot o apagándola.
• Al arrancar UBoot, el sistema comprueba que en el dispositivo de almacenamiento existe el script que inicia la instalación.
• Esperar a que termine la instalación.
• Configurar la MAC usando el siguiente comando, donde xx:yy:zz es el número de serie de la placa:

setenv ethaddr 00:05:51:xx:yy:zz
saveenv

• Reiniciar la placa usando el comando “reset”.
• Iniciar sesión con “root».

Welcome to F+S i.MX6
fsimx6 login:

Ahora la imagen de Linux debería estar funcionando en la placa.

Más información sobre ARMStone

Si deseas más información sobre ARMStone y otras placas del mercado industrial, puedes leer el post SOM ARM: Guía Básica para Escoger el Mejor Procesador para tu Aplicación, donde se hace un resumen de los diferentes formatos en módulos ARM y se detallan algunos de los procesadores más conocidos en el mercado industrial (iMX6, iMX6UL, iMX7, STM32MP1 y iMX8).

En Venco disponemos de un amplio catálogo donde se puede encontrar SBC ARM , SOM y otros productos embedded procedentes de los mejores fabricantes, como F&S o Kontron. Tenemos línea directa con nuestros partners, que nos proporcionan información detallada y actualizada de todos sus productos.

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