【Seeed开发板试用体验】应用篇（3）PRU输出:闪烁led

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一、认识BBG中的PRU

1 PRUSS（Programmable Real-time Unit Sub-System ），即可编程实时单元子系统，它是在AM335x等芯片上自带的，独立于ARM CPU运行的子系统。其时钟频率为200MHz，可以直接控制特定的IO口，可以达到非常高的实时性要求。一般两种情况需要用到它：一是linux系统的实时性不满足要求的时候；二是芯片的功能模块不够用的时候（比如你想要10个UART，但芯片上只有6个，那你可以用它再创造4个）。芯片内部的结构如下图所示

    PRU的功能框图如下图所示，它包括两个PRU单元，除了可以实时控制引脚，系统还为其分配了分配8K的数据单元以及12K共享内存单元。另外，该模块还可以一个串口模块，一个eCAP0实时捕获模块，以及一个IEP（Industrial Ethernet Peripheral）接口，可以运行EtherCat，EtherNer等网络接口等。

2 BBG上的扩展接口

    在BBG上，引出的PRU引脚如下图所示，一共引出了25个接口，其实还引出了UART接口，只是现在还没有开源的、可运行的源码，只是在TI官方的SDK中有说明，但针对的是linux3.2和linux3.12内核，而不是常用的linux3.8内核。

二、操作BBG中的PRU

    在官方的镜像文件中，默认是没有开启PRU单元的，所以需要手动将其启动并加载。具体的使用方法，主要步骤如下：

1. 在BB-Black上使能PRU系统

2. 将PRU汇编程序安装到BBB上（当前用于PRU的代码是都是用汇编写的，还没有人开发出这对PRU的C编译器）

3. 编写代码。PRU应用程序分为两部分，而且相互之间能够通过存储器寻址来进行通信，即

（a） 汇编代码，编译为.bin机器指令文件，以便在PRU上运行

（b） C语言代码，运行于主处理器上，也就是Linux系统上。这些代码负责将汇编代码下载到RPU

4. 配置Linux设置树，启用所有引脚用于输入输出

5. 运行程序

1修改主设备树，启动PRUSS模块

cd /boot

cp am335x-boneblack.dtb am335x-boneblack.dtb_orig

dtc -I dtb -O dts am335x-boneblack.dtb > am335x-boneblack.dts_orig

vi am335x-boneblack.dts_orig

Search for pruss@4a300000 and then it changes “diabled" to "okay" as followiing

status = "disabled";

to

status = "okay";

dtc -I dts -O dtb am335x-boneblack.dts_orig > am335x-boneblack.dtb

reboot

2 编译PRU控制包

   git clone git://github.com/beagleboard/am335x_pru_package.git

   cd am335x_pru_package

   export CROSS_COMPILE=

   cd pru_sw/app_loader/interface

   make

   cd ../../../pru_sw/utils/pasm_source

   source ./linuxbuild

   cd ../../../

   cp pru_sw/app_loader/lib/* /usr/lib

   cp pru_sw/app_loader/include/*  /usr/include

   cp pru_sw/utils/pasm /usr/bin 

 

3 开启设备树（BB-BONE-PRU-03-00A0.dts）

 

/dts-v1/; 
/plugin/; 
 
/ { 
compatible = "ti,beaglebone", "ti,beaglebone-black"; 
 
/* identification */ 
part-number = "BB-BONE-PRU"; 
version = "00A0"; 
 
exclusive-use = 
"P8.12"; 
 
fragment[@0:56500] { 
    target = <&am33xx_pinmux>; 
    __overlay__ { 
        mygpio: pinmux_mygpio{ 
        pinctrl-single,pins = < 
            0x30 0x06 
            >; 
    }; 
    }; 
}; 
 
fragment[@1:145105] { 
    target = <&ocp>; 
    __overlay__ { 
        test_helper: helper { 
        compatible = "bone-pinmux-helper"; 
        pinctrl-names = "default"; 
        pinctrl-0 = <&mygpio>; 
        status = "okay"; 
    }; 
    }; 
}; 
 
fragment@2{ 
    target = <&pruss>; 
    __overlay__ { 
        status = "okay"; 
    }; 
    }; 
}; 

 1）编译生成dtbo文件

dtc -O dtb -@ BB-BONE-PRU-03-00A0.dts > BB-BONE-PRU-03-00A0.dtbo

2）将生成文件复制到/lib/fireware目录下

cp  BB-BONE-PRU-03-00A0.dtbo /lib/fireware

3）加载设备树

echo BB-BONE-PRU-03 > /sys/devices/bone_capemgr.*/slots

4 编写汇编语言

.origin 0   
.entrypoint START   
   
#define PRU0_ARM_INTERRUPT      19   
#define CONST_PRUCFG            C4  
   
START:   
    LBCO      r0, CONST_PRUCFG, 4, 4   
    CLR       r0, r0, 4        
    SBCO      r0, CONST_PRUCFG, 4, 4   
 
    MOV r1, 10
LOOP1: 
 
    SET r30.t14 //set P8.12 
       
    MOV r0,100000000
DELAY1:   
    SUB r0, r0, 1   
    QBNE DELAY1, r0, 0  
     
    CLR r30.t14
     
    MOV r0, 100000000
DELAY2:   
    SUB r0, r0, 1   
    QBNE DELAY2, r0, 0   
     
    SUB r1, r1, 1 
    QBNE LOOP1, r1, 0 
        
    MOV       r31.b0, PRU0_ARM_INTERRUPT+16      
    HALT   

 编译，生成bin文件

pasm -b prucode

5 编写控制程序

1 ）控制程序

#include    
#include    
#include    
   
#define PRU_NUM 0   
   
int main (void)   
{   
    unsigned int ret;   
    tpruss_intc_initdata pruss_intc_initdata = PRUSS_INTC_INITDATA;   
        
    prussdrv_init ();
    if (prussdrv_open(PRU_EVTOUT_0))
    {  
        printf("prussdrv_open open failedn");   
        return (-1);   
    }   
    prussdrv_pruintc_init(&pruss_intc_initdata);   
    prussdrv_exec_program (PRU_NUM, "./prucode.bin");  
    prussdrv_pru_wait_event (PRU_EVTOUT_0);
    prussdrv_pru_clear_event (PRU_EVTOUT_0, PRU0_ARM_INTERRUPT);   
    prussdrv_pru_disable (PRU_NUM);
    prussdrv_exit ();   
   
    return(0);   
}   

2） 编译程序

gcc mytest.c -lpthread -lprussdrv -o mytest

3）运行程序

./mytest

4 ）效果

 

参考链接

1 BBB - Working with the PRU-ICSS/PRUSSv2

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