የባዶ ብረት Raspberry Pi 3: ብልጭ ድርግም የሚል LED: 8 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:33

ተጨማሪ በ ደራሲው ይከተሉ

ስለ.oO0Oo። ስለ ሻጋታ ፒዛ ተጨማሪ »

ወደ BARE METAL pi 3 ብልጭ ድርግም የሚል የ LED ትምህርት እንኳን በደህና መጡ!

በዚህ ማጠናከሪያ ትምህርት Raspberry PI 3 ፣ የዳቦ ሰሌዳ ፣ ተከላካይ ፣ መሪ እና ባዶ የ SD ካርድ በመጠቀም የ LED ብልጭ ድርግም እንዲል ፣ ከመጀመሪያ እስከ መጨረሻ ደረጃዎቹን እናልፋለን።

ስለዚህ ብሬ ሜታል ምንድን ነው? BARE METAL ምንም የሚያስደስት ፕሮግራም አይደለም። ባዶ ብረት ማለት ኮምፒዩተሩ እስከ ቢት ድረስ የሚያደርገውን ሙሉ በሙሉ ተቆጣጥረን ማለት ነው። ስለዚህ በመሠረቱ ማለት ኮዱ ሙሉ በሙሉ በስብሰባው ውስጥ ይፃፋል ማለት ነው ፣ ይህም የ Arm መመሪያ ስብስብን ይጠቀማል። በመጨረሻ ከራስፕቤሪ ፒ ጂፒኦ ፒኖች አካላዊ አድራሻ በመድረስ እና ለውጤት በማዋቀር ከዚያም በማብራት እና በማጥፋት ኤልኢዲ የሚያንፀባርቅ ፕሮግራም እንፈጥራለን። ይህንን ፕሮጀክት መሞከር ፣ በተከተተ መርሃ ግብር ለመጀመር እና ኮምፒተር እንዴት እንደሚሠራ የተሻለ ግንዛቤን ለመስጠት ጥሩ መንገድ ነው።

ምን ትፈልጋለህ?

ሃርድዌር

• Raspberry PI 3
• ኤስዲ ካርድ ሊነሳ በሚችል ምስል አስቀድሞ ተጭኗል
• የዳቦ ሰሌዳ
• ወንድ ሴት ዝላይ ሽቦዎች
• ወንድ ወንድ ዝላይ ሽቦዎች
• LED
• 220 ohm resistor (በትክክል 220 ohms መሆን የለበትም ፣ አብዛኛዎቹ ማንኛውም ተከላካይ ይሠራል)
• ሚኒ ኤስዲ ካርድ
• ሚኒ ኤስዲ ካርድ በቅድሚያ በ raspberry pi የክወና ስርዓት ተጭኗል (ብዙውን ጊዜ ከፓይ ጋር ይካተታል)

ሶፍትዌር

• የጂ.ሲ.ሲ አቀናባሪ
• ጂኤንዩ የተከተተ የመሳሪያ ሰንሰለት
• የጽሑፍ አርታኢ
• ኤስዲ ካርድ ቅርጸት

እሺ እንጀምር!

ደረጃ 1 - ነገሮችን ማቀናበር/ማከማቸት

እሺ… የመጀመሪያው እርምጃ ወደ ሃርድዌር ማግኘት ነው። ክፍሎቹን ለየብቻ መግዛት ይችሉ ነበር ወይም ከበቂ በላይ ክፍሎች ጋር የሚመጣ ኪት አለ። አገናኝ

ይህ ኪት እንጆሪ ፓይ 3 እና ከዚያ በላይ ለማቀናበር ከሚያስፈልጉት ነገሮች ሁሉ ጋር ይመጣል! በዚህ ኪት ውስጥ ያልተካተተው ብቸኛው ነገር ተጨማሪ ሚኒ ኤስዲ ካርድ ነው። ጠብቅ! ገና ሌላ አይግዙ። በካርዱ ላይ ቀድሞ የተጫነውን የሊኑክስ ጭነት ለመጠቀም ካላሰቡ ከዚያ በኋላ የተካተተውን የ mini sd ካርድ ይዘቶች ይቅዱ እና ካርዱን እንደገና ይቅረጹ (ከዚያ በኋላ ላይ)። አስፈላጊ ማሳሰቢያ - ፋይሎቹን በተካተተው ካርድ ላይ ማስቀመጥዎን ያረጋግጡ እና በኋላ ላይ ያስፈልግዎታል!

ቀጥሎም ሶፍትዌሩን ለማዋቀር ጊዜው አሁን ነው። ይህ መማሪያ ሶፍትዌሩን እንዴት እንደሚጭኑ ዝርዝር መመሪያዎችን አያካትትም። እነዚህን እንዴት እንደሚጭኑ በመስመር ላይ ብዙ ሀብቶች እና አጋዥ ስልጠናዎች አሉ-

የዊንዶው ተጠቃሚዎች -

Gcc ን ያውርዱ እና ይጫኑ።

በመቀጠል የጂኤንዩ አርኤም የተከተተውን የመሳሪያ ሰንሰለት ያውርዱ እና ይጫኑ።

ሊኑክስ/ማክ

• የሊኑክስ ስርጭቶች ከ gcc ቅድመ-ተጭነው ይመጣሉ
• የጂኤንዩ አርኤም የተከተተ የመሳሪያ ሰንሰለት ያውርዱ እና ይጫኑ።

እሺ ስለዚህ ሁሉም መልካም ከሆነ ተርሚናል (ሊኑክስ/ማክ) ወይም የ cmd መስመር (መስኮቶች) መክፈት እና ለመተየብ መሞከር መቻል አለብዎት

ክንድ-ማንም- eabi-gcc

ውጤቱ ከመጀመሪያው ስዕል ጋር ተመሳሳይ መሆን አለበት። ይህ በትክክል መጫኑን ለማረጋገጥ ብቻ ነው።

ደህና ፣ አሁን ቅድመ-ፍላጎቶቹ ከመንገድ ውጭ በመሆናቸው ፣ በሚያስደስቱ ነገሮች ለመጀመር ጊዜው አሁን ነው።

ደረጃ 2: CIRCUIT

የወረዳ ጊዜ! ለዚህ ወረዳው ቀላል ነው። በፒፒ ላይ አንድ መሪን ወደ GPIO 21 (ፒን 40) እናገናኘዋለን (ምስል 2 እና 3 ይመልከቱ)። መሪው እንዳይጎዳ ለመከላከል ተከላካይ በተከታታይ ተያይ isል። ተከላካዩ በፒዲው ላይ ከ GND (ፒን 39) ጋር በሚገናኝበት የዳቦ ሰሌዳ ላይ ካለው አሉታዊ አምድ ጋር ይገናኛል። መሪውን ሲያገናኙ አጭር ጫፉን ከአሉታዊው ጎን ጋር ማገናኘቱን ያረጋግጡ። የመጨረሻውን ስዕል ይመልከቱ

ደረጃ 3: ሊነቃ የሚችል ሚኒ ኤስዲ

ባዶ ሚኒ ኤስዲ ካርድዎን እንዲለይ የእርስዎን ፒ 3 ለማግኘት ሶስት ደረጃዎች አሉ። እኛ bootcode.bin ፣ start.elf ን እና fixup.dat ን መፈለግ እና መቅዳት አለብን። ካናኪቱን ከገዙ ወይም በሊኑክስ ስርጭት ለ pi 3 ሊነሳ የሚችል ኤስዲ ካርድ ከሠሩ እነዚህን ፋይሎች በተካተተው ሚኒ ኤስዲ ካርድ ላይ ማግኘት ይችላሉ። በየትኛውም መንገድ እነዚህ ፋይሎች ፒዲው የ sd ካርድን እንደ ማስነሻ መሣሪያ እንዲያውቅ ለማስቻል አስፈላጊ ናቸው። በመቀጠልም ሚኒ ኤስዲውን ወደ fat32 ቅርጸት ይስሩ (አብዛኛዎቹ ሚኒ ኤስዲ ካርዶች በ fat32 ውስጥ ተቀርፀዋል። እኔ ከሳንድስክ ርካሽ ሚኒ ኤስዲ ካርድ እጠቀም ነበር) ፣ bootcode.bin ን ፣ start.elf ን ፣ fixup.dat ን በ sd ካርድ ላይ ያንቀሳቅሱ። እና ጨርሰዋል! እሺ አንድ ተጨማሪ ጊዜ እና በስዕሎቹ ቅደም ተከተል ደረጃዎቹ የሚከተሉት ናቸው

1. Bootcode.bin ን ፣ ጅማሬውን ፣ fixup.dat ን ያግኙ።
2. የእርስዎ ኤስዲ ካርድ ወደ fat32 መቅረቡን ያረጋግጡ።
3. Bootcode.bin ፣ start.elf ን እና fixup.dat ን ወደ ቅርጸት ኤስዲ ካርድ ይውሰዱ።

ይህንን እንዴት እንደረዳሁ እነሆ ፣ አገናኝ።

ደረጃ 4: Mini SD ን ይመልከቱ

ደህና ፣ እኛ ሊነሳ የሚችል አነስተኛ ኤስዲ ካርድ አለን ፣ እና ተስፋ እናደርጋለን ፣ በዚህ ጊዜ ፒ 3 አለዎት። ስለዚህ አሁን ፒ 3 3 ሚኒ ኤስዲ ካርዱን እንደ ማስነሳት መገንዘቡን ለማረጋገጥ መሞከር አለብን።

በፒአይ ላይ ፣ በአነስተኛ የዩኤስቢ ወደብ አቅራቢያ ሁለት ትናንሽ እርሳሶች አሉ። አንደኛው ቀይ ነው። ይህ የኃይል አመልካች ነው። ፓይ ኃይል በሚቀበልበት ጊዜ ይህ መብራት መብራት አለበት። ስለዚህ ያለ ሚኒ ኤስዲ ካርድ የእርስዎን ፒን አሁን ካስገቡ ቀይ ማብራት አለበት። እሺ አሁን ፓይዎን ይንቀሉ እና በቀደመው ደረጃ ውስጥ የተፈጠረውን ሊነዳ የሚችል ሚኒ ኤስዲ ካርድዎን ያስገቡ እና ፒሱን ያስገቡ። ሌላ ብርሃን ያያሉ? የኤስዲ ካርዱን እያነበበ መሆኑን የሚያመለክተው ፣ ከቀይ ቀይ ቀጥሎ አረንጓዴ መብራት መኖር አለበት። ይህ መሪ ACT መሪ ተብሎ ይጠራል። የገባው የ sd ካርድ ሲገባ ያበራል። ወደ ሚኒ ኤስዲ ካርድዎ ሲደርስ ያበራል።

እሺ ስለዚህ ሊነሳ የሚችል ሚኒ ኤስዲ ካርድ ካስገቡ እና ፒሱን ከጫኑ በኋላ ሁለት ነገሮች መከሰት ነበረባቸው

1. ቀይ መሪው የኃይል መቀበሉን የሚያመለክት መሆን አለበት
2. አረንጓዴው መሪ ወደ ሚኒ ኤስዲ ካርድ መግባቱን የሚያመለክት መሆን አለበት

የሆነ ችግር ከተፈጠረ ቀዳሚዎቹን ደረጃዎች ለመድገም ይሞክሩ ወይም ለበለጠ መረጃ ከዚህ በታች ያለውን አገናኝ ጠቅ ያድርጉ።

እዚህ አገናኝ ጥሩ ማጣቀሻ ነው።

ደረጃ 5 ፦ ኮድ 1

ይህ ፕሮጀክት የተጻፈው በ ARM ስብሰባ ቋንቋ ነው። በዚህ መማሪያ ውስጥ የ ARM ስብሰባ መሠረታዊ ግንዛቤ ይገመታል ፣ ግን ማወቅ ያለብዎት ጥቂት ነገሮች እዚህ አሉ

.qu: ለምልክት እሴት ይመድባል ማለትም abc.equ 5 abc አሁን አምስት ይወክላል

• ldr: ከትውስታ ይጭናል
• str: ለማስታወስ ይጽፋል
• cmp - መቀነስን በማከናወን ሁለት እሴቶችን ያወዳድራል። ባንዲራዎችን ያስቀምጣል።
• ለ: ለመሰየም ቅርንጫፍ
• አክል - ሂሳብን ያከናውናል

በ Arm ስብሰባ ላይ ምንም ልምድ ከሌለዎት ይህንን ቪዲዮ ይመልከቱ። ስለ ክንድ ስብሰባ ቋንቋ ጥሩ ግንዛቤ ይሰጥዎታል።

እሺ ስለዚህ አሁን እኛ ከእራሳችን እንጆሪ ፒ 3 ጋር የተገናኘ ወረዳ አለን እና ፒው የሚያውቀው የ sd ካርድ አለን ፣ ስለዚህ ቀጣዩ ሥራችን ፒን በአስፈፃሚ ፕሮግራም በመጫን ከወረዳው ጋር እንዴት መስተጋብር መፍጠር እንደሚቻል ማወቅ ነው። በአጠቃላይ እኛ ማድረግ ያለብን ፒ ፒ ከ GPIO 21 (ከቀይ ሽቦ ጋር የተገናኘ ፒን) ቮልቴጅ እንዲያወጣ መንገር ነው። ከዚያ ብልጭ ድርግም እንዲል መሪውን ለመቀያየር መንገድ እንፈልጋለን። ይህንን ለማድረግ ተጨማሪ መረጃ ያስፈልገናል። በዚህ ነጥብ ላይ GPIO 21 ን ወደ ውፅዓት እንዴት እንደሚነግረን ምንም ሀሳብ የለንም ለዚህም ነው የውሂብ ሉህ ማንበብ ያለብን። አብዛኛዎቹ ጥቃቅን ተቆጣጣሪዎች ሁሉም ነገር በትክክል እንዴት እንደሚሠራ የሚገልጹ የውሂብ ሉሆች አሏቸው። እንደ አለመታደል ሆኖ ፒ 3 ኦፊሴላዊ ሰነድ የለውም! ሆኖም ፣ ኦፊሴላዊ ያልሆነ የውሂብ ሉህ አለ። ለእሱ ሁለት አገናኞች እዚህ አሉ

1. github.com/raspberrypi/documentation/files…
2. web.stanford.edu/class/cs140e/docs/BCM2837…

እሺ በዚህ ነጥብ ፣ ወደ ቀጣዩ ደረጃ ከመሄድዎ በፊት የውሂብ ሉህ ለማየት እና ምን መረጃ ማግኘት እንደሚችሉ ለማየት ጥቂት ደቂቃዎችን መውሰድ አለብዎት።

ደረጃ 6 ፦ CODE2: Turn_Led_ON

Raspberry pi 3 53 የውጤት/የግብዓት ፒኖችን (መለዋወጫዎችን) ለመቆጣጠር ይመዘገባል። ፒኖቹ አንድ ላይ ተሰብስበው እያንዳንዱ ቡድን ለምዝገባ ይመደባል። ለጂፒኦ የ SELECT ምዝገባን ፣ የ SET ምዝገባን እና የ CLEAR መዝገቦችን መድረስ መቻል አለብን። እነዚህን መዝገቦች ለማግኘት የእነዚህን መመዝገቢያዎች አካላዊ አድራሻ እንፈልጋለን። የውሂብ ሉህ በሚያነቡበት ጊዜ የአድራሻውን ማካካሻ (ሎተ ባይት) ልብ ይበሉ እና ያንን ወደ መሰረታዊ አድራሻው ማከል ይፈልጋሉ። የውሂብ ሉህ በመሠረቱ የስርዓተ ክወናዎች የሚሰጧቸው እሴቶች የሆኑትን የሊኑክስ ምናባዊ አድራሻ እየዘረዘረ ስለሆነ ይህንን ማድረግ አለብዎት። እኛ ኦፕሬቲንግ ሲስተም አንጠቀምም ስለዚህ አካላዊ አድራሻውን በመጠቀም እነዚህን መዝገቦች በቀጥታ መድረስ አለብን። ይህንን ለማድረግ የሚከተሉትን መረጃዎች ያስፈልግዎታል

• የፔሪፈራልስ መሰረታዊ አድራሻ 0x3f200000። ፒዲኤፉ (ገጽ 6) የመሠረቱ አድራሻው 0x3f000000 ነው ይላል ፣ ሆኖም ፣ ይህ አድራሻ አይሰራም። 0x3f200000 ይጠቀሙ
• የ FSEL2 (SELECT) ማካካሻ የመዝገቡ ሙሉ አድራሻ አይደለም። ፒዲኤፉ FSEL2 ን በ 0x7E20008 ይዘረዝራል ነገር ግን ይህ አድራሻ የሚያመለክተው የሊኑክስ ምናባዊ አድራሻ ነው። ማስተዋል የፈለግነው ያንን ነው። 0x08
• የ GPSET0 (SET) ማካካሻ - 0x1c
• የ GPCLR0 (ግልጽ) ማካካሻ 0x28

ስለዚህ ምናልባት የመረጃው ሉህ 4 የመመዝገቢያ መዝገቦችን ፣ 2 የ SET መዝገቦችን እና 2 የ CLEAR መዝገቦችን ይዘረዝራል የሚለውን አስተውለው ይሆናል ፣ ስለዚህ እኔ ያደረግሁትን ለምን መረጥኩ? ይህ የሆነው GPIO 21 ን እና FSEL2 GPIO 20-29 ን ፣ SET0 እና CLR0 ን GPIO 0-31 ን ለመቆጣጠር ስለምንፈልግ ነው። የ FSEL መዝገቦች ለእያንዳንዱ የጂፒኦ ፒን ሶስት ቢት ይመድባሉ። እኛ FSEL2 ን እየተጠቀምን ስለሆነ ይህ ማለት ቢት 0-2 መቆጣጠሪያ GPIO 20 ን ፣ እና ቢትስ 3-GPIO 21 ን እና የመሳሰሉትን ይቆጣጠራል ማለት ነው። የ Set እና CLR መመዝገቢያዎች ለእያንዳንዱ ፒን አንድ ጥቂትን ይመድባሉ። ለምሳሌ ፣ ቢት 0 በ SET0 እና CLR0 GPIO ን ይቆጣጠራል 1. GPIO 21 ን ለመቆጣጠር በ SET0 እና CLR0 ውስጥ ቢት 21 ን ያዋቅሩታል።

እሺ ስለዚህ እነዚህን መዝገቦች እንዴት ማግኘት እንደሚቻል ተነጋግረናል ፣ ግን ይህ ሁሉ ምን ማለት ነው?

• የ FSEL2 ምዝገባ GPIO 21 ን ወደ ምርት ለማቀናበር ይጠቅማል። ለውጤት ፒን ለማቀናበር የሦስቱ ቢት የሎትን ትዕዛዝ ቢት ወደ 1. ማዘጋጀት አለብዎት። ስለዚህ ቢት 3-5 GPIO 21 ን የሚቆጣጠር ከሆነ የመጀመሪያውን ቢት ፣ ቢት 3 ን ማዘጋጀት አለብን ማለት ነው። GPIO 21 ን እንደ ውፅዓት ለመጠቀም እንደምንፈልግ። ስለዚህ ለ GPIO 21 3 ቢት ብንመለከት ወደ ውፅዓት ካቀናበርነው በኋላ ይህንን ይመስላሉ ፣ b001።
• GPSET0 ፒኑን ፒኑን እንዲያበራ ይነግረዋል (ቮልቴጅ ያውጡ)። ይህንን ለማድረግ እኛ ከምንፈልገው የጂፒኦ ፒን ጋር የሚስማማውን ትንሽ እንቀይራለን። በእኛ ውስጥ ፣ ጉዳይ ቢት 21።
• GPCLR0 ፒኑን ፒኑን (ቮልቴጅ የለም) እንዲያጠፋ ይነግረዋል። ፒኑን ለማጥፋት ቢትውን ወደ ተጓዳኝ የጂፒኦ ፒን ያዘጋጁ። በእኛ ሁኔታ ቢት 21

ወደ ብልጭ ድርግም ያለ መሪ ከመምጣታችን በፊት በመጀመሪያ መሪውን የሚያበራ ቀለል ያለ ፕሮግራም እናድርግ።

ለመጀመር በምንጭ ኮዳችን አናት ላይ ሁለት መመሪያዎችን ማከል አለብን።

• .ክፍል.init ኮዱን የት ማስቀመጥ እንዳለበት ለ pi ይነግረዋል
• .ዓለም አቀፍ _ ጀምር

በመቀጠል እኛ የምንጠቀምባቸውን ሁሉንም አድራሻዎች ማዘጋጀት አለብን። ለዕሴቶቹ ተነባቢ ምልክቶችን ለመመደብ.equ ን ይጠቀሙ።

• .equ GPFSEL2 ፣ 0x08
• .equ GPSET0 ፣ 0x1c
• .qu GPCLR0 ፣ 0x28
• .equ BASE ፣ 0x3f200000

አሁን እኛ ማዘጋጀት ያለብንን ቁርጥራጮች ለማዘጋጀት ጭምብሎችን እንፈጥራለን።

• .equ SET_BIT3 ፣ 0x08 ይህ ቢት ሶስት 0000_1000 ያዘጋጃል
• .equ SET_BIT21 ፣ 0x200000

ከዚያ የእኛን _start መለያ ማከል አለብን

_ ጀምር ፦

የመሠረት አድራሻውን ወደ መዝገብ ውስጥ ይጫኑ

ldr r0, = ቤዝ

አሁን ቢፒ 3 ን ከ GPFSEL2 ማዘጋጀት አለብን

• ldr r1 ፣ SET_BIT3
• str r1, [r0, #GPFSEL2] ይህ መመሪያ ቢት 0x08 ን ወደ GPFSEL2 አድራሻ መልሰው ይፃፉ ይላል

በመጨረሻ በ GPSET0 መዝገብ ውስጥ ቢት 21 ን በማቀናበር GPIO 21 ን ማብራት አለብን

• ldr r1 ፣ = SET_BIT21
• str r1 ፣ [r0 ፣ #GPSET0]

የመጨረሻው ምርት በሥዕሉ ላይ ያለውን ኮድ ይመስላል።

ቀጣዩ ደረጃ ኮዱን ማጠናቀር እና ፒ ሊሰራ የሚችል የ.img ፋይል መፍጠር ነው።

• የተያያዘውን makefile ፣ እና kernel.ld ን ያውርዱ እና የ turn_led_on.s ምንጭ ኮድ ከፈለጉ።
• ሁሉንም ፋይሎች በአንድ አቃፊ ውስጥ ያስቀምጡ።
• የእራስዎን ምንጭ ኮድ የሚጠቀሙ ከሆነ makefile ን ያርትዑ እና ኮዱን = turn_led_on.s ን በኮድ =.s ይተኩ።
• የመገለጫውን ፋይል ያስቀምጡ።
• ፋይሎቹን ወደያዘው አቃፊዎ ለመዳሰስ ተርሚናሉን (ሊኑክስን) ወይም የ cmd መስኮት (መስኮቶችን) ይጠቀሙ እና ተይብ ያድርጉ እና አስገባን ይምቱ
• የማድረጊያ ፋይል kernel.img የተባለ ፋይል ማመንጨት አለበት
• Kernel.img ን ወደ ሚኒ ኤስዲ ካርድዎ ይቅዱ። የካርድዎ ይዘቶች በስዕሉ (ስዕል 3) መሆን አለባቸው bootcode.bin ፣ start.elf ፣ fixup.dat እና kernel.img።
• ሚኒ ኤስዲ ካርዱን አውጥተው ወደ ፓይ ውስጥ ያስገቡት
• ፒን ወደ የኃይል ምንጭ ያያይዙ
• LED መብራት አለበት !!!

በጣም አስፈላጊ ማስታወሻ-አስተማሪዎቹ ቅጥያ ባለመኖሩ የመገለጫው ፋይል ችግር ነበረባቸው ፣ ስለዚህ በ.txt ቅጥያ እንደገና ሰቅዬዋለሁ። በትክክል እንዲሠራ እባክዎን ቅጥያውን ሲያወርዱት ያስወግዱ።