一、uboot概念

1.1 uboot和bootloader关系

1.bootloader:是一系列引导加载程序的统称 ，uboot是其中之一。

1.2 uboot特点

1.uboot是由德国DNEX小组进行维护的

2.uboot是一个开源分布式系统

3.uboot支持多种硬件架构平台(ARM/X86/POWERPC)

4.uboot短小精悍

5.uboot是一个裸机程序

6.uboot 引导linux内核进行启动，内核启动之后，uboot的生命周期就结束

7.uboot在启动成功之后，会给内核传递两个参数(bootcmd和bootargs)

1.3 uboot环境变量

以下所有学习的命令，需要在串口工具进行输入
1.help ------>查看uboot中所有的环境变量相关信息内容
2.help uboot命令 ------>查看uboot命令中的环境信息
3.help loadb命令
    help loadb ------>串口工具输入命令
    loadb - load binary file over serial line (kermit mode) ------>打印帮助信息
    
    Usage:
    loadb [ off ] [ baud ] ------>uboot命令格式  
        - load binary file over serial line with offset 'off' and baudrate 'baud'
4.help go命令
    FSMP1A> help go
    go - start application at address 'addr'
    
    Usage:
    go addr [arg ...] ------>uboot命令格式 
        - start application at address 'addr'
          passing 'arg' as arguments
5.help gpio命令
    FSMP1A> help gpio
    gpio - query and control gpio pins
    
    Usage:
    gpio <input|set|clear|toggle> <pin>
        - input/set/clear/toggle the specified pin
    gpio status [-a] [<bank> | <pin>]  - show [all/claimed] GPIOs
    input:设置输入的值
    set：设置相应的值
    clear:设置清除相应的值
    toggle：设置gpio翻转状态
    例子：
        FSMP1A> gpio toggle gpioe10
        gpio: pin gpioe10 (gpio 74) value is 1
        FSMP1A> gpio toggle gpioe10
        gpio: pin gpioe10 (gpio 74) value is 0
        FSMP1A> gpio toggle gpiof10
        gpio: pin gpiof10 (gpio 90) value is 1
        FSMP1A> gpio toggle gpiof10
        gpio: pin gpiof10 (gpio 90) value is 0
        FSMP1A> gpio toggle gpioe8 
        gpio: pin gpioe8 (gpio 72) value is 1
        FSMP1A> gpio toggle gpioe8
        gpio: pin gpioe8 (gpio 72) value is 0
6.pri:打印环境变量信息   ------>串口工具输入:pri
      FSMP1A> help pri
        printenv - print environment variables ------>打印变量信息
    
    Usage:
    printenv [-a] ------> 查看所有环境变量信息
        - print [all] values of all environment variables
    printenv name ... ------>pri uboot变量
        - print value of environment variable 'name'
7.pri/printenv ------>  打印环境变量信息
    arch=arm  ------> 指定架构
    baudrate=115200 ------> 波特率
    board=stm32mp1 ------>板子名称
bootargs=root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.210:/home/linux/nfs/rootfs,tcp,v4 console=ttySTM0,115200 init=/linuxrc ip=192.168.1.250
    bootargs参数功能：自启动参数，设置ubuntu挂载根文件系统到开发板上的路径和ip地址
bootcmd=tftp 0xc2000000 uImage;tftp 0xc4000000 stm32mp157a-fsmp1a.dtb;bootm 0xc2000000 - 0xc4000000
    bootcmd参数功能：自启动命令，倒计时时间进入0之前不按下enter键盘，进入自启动模式，并且执行自启动命令
    bootdelay=3 ------>倒计时时间
    ethaddr=12:56:78:ff:ff:4e ------>物理地址ip
    gatewayip=192.168.1.1 ------>设置开发板网关
    ipaddr=192.168.1.250 ------>设置开发板ip地址
    netmask=255.255.255.0 ------>设置开发板子网掩码
    serverip=192.168.1.210 ------>设置服务器(ubuntu)的ip地址
8.run -------> 运行run后面的命令   格式：run uboot命令 run bootcmd
    1）交互模式：
        当uboot启动成功之后，在倒计时时间进入0之前，按下键盘enter键，进入交互模式，和uboot命令进行交互
    2）自启动模式：
        当uboot启动成功之后，在倒计时时间进入0之前，不按下键盘enter键，进入自启动模式，执行自启动命令(bootcmd)不可以使用uboot命令
    3）设置bootcmd格式
        setenv bootcmd uboot命令1\;uboot命令2\;...............
        saveenv
    4）在arm课程中，需要输入两条命令：loadb 0xc0008000  go 0xc0008000    
        FSMP1A> setenv bootcmd loadb 0xc0008000\;go 0xc0008000
        FSMP1A> saveenv
        Saving Environment to MMC... Writing to MMC(0)... OK
    5）在串口工具中，查看bootcmd环境变量信息
        FSMP1A> pri bootcmd
        bootcmd=loadb 0xc0008000;go 0xc0008000
    6）在串口工具中，执行run bootcmd命令，观察现象
    FSMP1A> run bootcmd
    ## Ready for binary (kermit) download to 0xC0008000 at 115200 bps...

    7)在倒计时时间进入0之前，不按下键盘enter键，进入自启动模式，观察现象
    Hit any key to stop autoboot:  0 
    ## Ready for binary (kermit) download to 0xC0008000 at 115200 bps...
9.ping命令 ------->测试开发板和ubuntu组网是否成功
    ping - send ICMP ECHO_REQUEST to network host

    Usage:
    ping pingAddress
    格式：ping 服务器(ubuntu)ip地址
    
10.tftp命令 ------->使用tftp命令将文件下载到开发板内存中，一定保证开发板和ubuntu组网成功
    FSMP1A> help tftp
    tftpboot - boot image via network using TFTP protocol
    
    Usage:
    tftpboot [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename]
    格式：tftp 地址 文件名

1.4 设置uboot环境变量

1.设置uboot环境变量:setenv  ------>修改环境变量
2.保存uboot环境变量:saveenv ------>保存环境变量
3.修改环境变量格式：
    setenv 要修改的环境变量 修改的值
    saveenv
4.设置开发板倒计时时间为20s
    FSMP1A> setenv bootdelay 20
    FSMP1A> saveenv
    Saving Environment to MMC... Writing to redundant MMC(0)... OK
    FSMP1A> pri bootdelay
        bootdelay=20

二、组网过程

2.1 准备工作

1.Ubuntu需要安装tftp服务器和nfs服务器成功，本地测试没有问题
2.关闭windows防火墙，参考如下图片
3.设置电脑为百兆全双工模式
    控制面板------>网络和Internet------>网络和共享中心------>更改适配器配置------>需要自己对应以太网网卡名字
    ------>右键------>属性------>配置------>高级------>连接速度和双工模式------>百兆全双工模式------>确定

2.2 PC端和开发板连接方式

        网卡或USB转接。

2.3 ubuntu网络配置

1.ubuntu中需要设置为桥接模式

2.ubuntu中的网络设置需要设置为静态ip地址

3.需要通过ifconfig命令查看ip，是否为自己配置的静态ip

2.4 开发板网络配置

FSMP1A> setenv serverip 192.168.1.250 ----->设置服务器(ubuntu)ip地址
FSMP1A> setenv ipaddr 192.168.1.100 ----->设置服务器开发板IP地址
FSMP1A> setenv netmask 255.255.255.0 ----->设置开发板子网掩码
FSMP1A> setenv gatewayip 192.168.1.1 ----->设置开发板网关
FSMP1A> saveenv ----->记得保存！！！！
Saving Environment to MMC... Writing to MMC(0)... OK

2.5 测试ping命令

测试目的：测试开发板和ubuntu是否组网连接成功
FSMP1A> ping 192.168.1.250
成功现象：
    ethernet@5800a000 Waiting for PHY auto negotiation to complete... done
    Using ethernet@5800a000 device
    host 192.168.1.250 is alive
失败现象：

    ethernet@5800a000 Waiting for PHY auto negotiation to complete......... TIMEOUT !
    phy_startup() failed: -110FAILED: -110ping failed; host 192.168.1.250 is not alive

2.6 测试tftp命令

1.将asm-led.bin拷贝到~/tftpboot目录下
    cp asm-led.bin ~/tftpboot/
2.在串口工具：输入tftp下载命令
    FSMP1A> tftp 0xc0008000 asm-led.bin
    成功现象：
    Using ethernet@5800a000 device
    TFTP from server 192.168.1.250; our IP address is 192.168.1.100
    Filename 'asm-led.bin'.
    Load address: 0xc0008000
    Loading: #
             36.1 KiB/s
    done
    Bytes transferred = 488 (1e8 hex)
3.在串口工具：输入go运行命令
FSMP1A> go 0xc0008000
## Starting application at 0xC0008000 ...

    练习题：如何设置bootcmd命令，倒计时时间进入0之前，可以自动执行tftp命令？
    FSMP1A> setenv bootcmd tftp 0xc0008000 asm-led.bin\;go 0xc0008000
    FSMP1A> saveenv
    Saving Environment to MMC... Writing to MMC(0)... OK
    FSMP1A> run bootcmd