基板にあわせて必要なソフトウェアのカスタマイズ項目：マイクロプロセッサQ&Aハンドブック（5）（3/3 ページ）

マイクロプロセッサ（MPU）を使用したボードを開発するユーザーが抱えるさまざまな悩みに対し、マイクロプロセッサメーカーのエンジニアが回答していく連載。今回は、「基板にあわせて必要なソフトウェアのカスタマイズ項目」について紹介します。

[小谷豊（STマイクロエレクトロニクス），EDN Japan]

デバイスツリーによるブートローダ―のカスタマイズ

　マイコンとプロセッサの開発では、ブートに必要なソフトウェアのカスタマイズ方法が大きく異なります。ボードに依存した部分のカスタマイズをする際には、ROMコードの場合は、OTPの設定を変更する必要があります。ブートローダ―、セキュアモニター、Linuxカーネルのカスタマイズはデバイスツリーと呼ばれる設定ファイルを変更します。

Q1　評価ボードのデバイスツリーはどこにありますか？

A1　デバイスツリーは、SDKのソースコード内に表2の”評価ボード(STM32MP135F-DK)のデバイスツリーのソースコード”の列に記載した通り、それぞれのブート段階に対応したデバイスツリーがあります。

Q2　新規開発した基板でコンソールから何も出力されません。基板が動作可能なように設計／製造できているか調べたいので、CPUが起動可能かどうかだけでも、今すぐに確認したいのですが、どうしたらいいですか？

A2　次の3項目（ROMコードの実行可能、FSBLの読み出しの成否、FSBLのUARTデバイスツリー設定）を確認します。

確認項目1：まずは、ROMコードが実行可能なのかを確認します。

　エンジニアリングモードを使用して、ROMコードのみが実行される状態でデバッグ用LED（PA13）の状態から、CPUがROMコードを実行可能、つまりCPUは起動可能であることを確認できます。

手順：USBOTGケーブルを刺さない状態で、ブートSWを”000”エンジニアリングモードに設定し、RESET後にデバッグ用LEDのLD4（PA13）のLEDが点滅すればROMコードは実行されていることを確認できます。こちらが確認できれば、確認項目2に移ります。

確認項目2：次にSDカードなど起動メディアからファーストステージブートローダ―(FSBL)の読み出しが失敗していないかをデバッグ用LED（PA13）の状態から確認します。

手順：例えば、SDカードからのブートの場合、USBOTGケーブルを刺さない状態で、ブートSWを”101”SDカードブートに設定し、RESET後にデバッグ用LED（PA13）がずっと点滅している場合は、ROMコードは起動していますが、FSBLが読み取れていません。

　SDカードが正常な位置に挿入されているか、SDカードへのアクセス回路の設計に問題がないか等を確認してください。一方、FSBLの読み出しが成功している場合は、デバッグ用LED（PA13）の状態は消灯となります。こちらが確認できれば、確認項目3に移ります。

　デバッグ用LEDの挙動の説明はこちらを参照ください。

確認項目3：FSBLの読み出しが正常に行われた場合は、FSBLのコンソール用UARTのデバイスツリー設定および、ヘッダファイルの設定を確認します。

手順：まず、回路図を確認して、コンソール用UARTのピンアサインが標準設定と同じかどうか、確認します。

　コンソール用UARTのピンアサインの標準設定は次のようになっています。

STM32MP13x:
UART4_TX ->PD6
UART4_RX ->PD8

　標準設定と異なる場合は、デバイスツリーおよびヘッダファイルのカスタマイズを行います。

　デバイスツリーの設定例はこちらを参照ください。

　FSBLの段階でコンソールに何も表示がされない場合、デバイスツリーのカスタマイズに加えて、TF-Aのヘッダファイル中のUART early consoleのポート割り当て設定も変更が必要です。ヘッダファイルの設定例はこちらを参照ください。

Q3　ブートの途中で、ハングアップします。コンソールからのメッセージの出力はされます。何が原因ですか？

A3　まず、コンソールのメッセージを確認して、ハード、ソフトの両面から考える必要がありますが、傾向として多いのは次のようなものです。

• DDRメモリのサイズを評価ボードに比べて、小さくしているが、対応するデバイスツリーを修正せずに使用している
• PMICのI2Cのピン割り当てを評価ボードから変更しているが、対応するデバイスツリーを編集せずに使用している。

参考文献

• https://wiki.st.com/stm32mpu/wiki/STM32_MPU_ROM_code_overview
• アプリケーションノートAN5474 Getting started with STM32MP13x lines hardware development
• アプリケーションノートAN5692 DDR memory routing guidelines for STM32MP13x product lines
• STM32MP13x Series DDR memory routing guidelines examples : https://www.st.com/resource/en/hw_model/stm32mp13x-series-ddr-memory-routing-guidelines-examples.zip