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GuEe-GUI f7258a6bb8 [bsp/raspberry-pi] update DM support

- reorganize common Raspberry Pi drivers under the device framework
- add the Raspberry Pi 5 BSP, configuration and documentation
- add BCM2712 and DesignWare AXI DMA controller support
- distinguish BCM2712 DMA32 and DMA40 channels by channel mask
- restore DesignWare AXI DMA enable bits after controller reset
- support a shared AXI maximum burst length across DMA channels

Signed-off-by: GuEe-GUI <2991707448@qq.com>

2026-08-16 19:56:03 +08:00

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Raspberry Pi 5 BSP 使用说明

English

1. 简介

本 BSP 为 Raspberry Pi 5 提供 RT-Thread 64 位板级支持，目标 SoC 为 Broadcom BCM2712（4 核 Cortex-A76），并使用 RT-Thread Device Model 管理板载设备及 RP1 南桥外设。

当前启动流程为：Raspberry Pi 固件加载 U-Boot，U-Boot 再加载 rtthread.bin，并将固件提供的设备树传递给 RT-Thread。BSP 默认启用 SMP，控制台设备为设备树中的 uart10。

2. 准备工作

2.1 硬件

Raspberry Pi 5；
microSD 卡及读卡器；
3.3 V TTL 串口工具；
可选：用于 TFTP 启动的有线网络。

串口电平必须为 3.3 V，请勿直接连接 RS-232 或 5 V 串口。默认波特率为 115200 8N1，关闭硬件和软件流控。

2.2 软件

Python 3；
SCons 及 RT-Thread Env 工具；
AArch64 bare-metal GCC 工具链；
适用于 Raspberry Pi 5 的 U-Boot；
可选：TFTP 服务器。

默认工具链前缀为 aarch64-none-elf-，rtconfig.py 中的默认搜索路径为：

/opt/gcc-arm-8.3-2019.03-x86_64-aarch64-elf/bin/

推荐通过环境变量指定本机工具链，避免修改仓库文件：

export RTT_EXEC_PATH=/path/to/aarch64-toolchain/bin
export RTT_CC_PREFIX=aarch64-none-elf-

编译脚本优先使用 -mtune=cortex-a76；旧工具链不支持时，会依次回退到 cortex-a73 或 generic。

3. 配置与编译

进入 BSP 目录：

cd bsp/raspberry-pi/raspi5

如需调整功能，可先打开配置菜单：

scons --menuconfig

编译 BSP：

scons -j$(nproc)

Windows 环境可直接使用 scons，或将 $(nproc) 替换为合适的并行任务数。

成功后会生成：

文件	说明
`rtthread.elf`	带符号信息的 ELF 文件，用于调试和反汇编
`rtthread.bin`	U-Boot 实际加载的裸二进制镜像
`rtthread.map`	链接映射文件
`rtt.asm`	反汇编结果

rtthread.bin 的加载地址为 0x210000，与默认配置中的 ARCH_TEXT_OFFSET 一致，请勿随意修改启动命令中的地址。

4. 准备启动介质

4.1 准备 U-Boot

先准备一张能够由 Raspberry Pi 5 固件正常识别的 microSD 卡。将适用于 Raspberry Pi 5 的 U-Boot 镜像放到 FAT 启动分区根目录，并命名为：

u-boot.bin

本目录的 tools/config.txt 包含 BSP 所需的最小固件配置：

kernel=u-boot.bin
dtparam=pciex1

如果启动分区已经存在 config.txt，请合并上述配置，不要直接覆盖其中仍需保留的显示、串口或其他板级设置。

4.2 放置 RT-Thread 镜像

使用 SD 卡启动时，将编译生成的 rtthread.bin 复制到第一个 FAT 分区的根目录：

<boot partition>/rtthread.bin

默认命令使用 U-Boot 的 mmc 0:1。如果实际 SD 卡控制器或分区编号不同，请先用以下命令确认：

mmc list
mmc dev 0
part list mmc 0
fatls mmc 0:1

5. U-Boot 启动

5.1 设置公共启动参数

在 U-Boot 控制台设置 RT-Thread 使用的启动参数：

setenv bootargs_rtt 'earlycon cma=8M coherent_pool=2M'
saveenv

启动命令会复制固件提供的活动设备树，并更新 /chosen/bootargs。不要使用与当前开发板不匹配的静态 DTB 替代该设备树，否则 RP1、PCIe 和板载外设信息可能不完整。

5.2 从 SD 卡加载

setenv bootrtt 'mmc dev 0; fatload mmc 0:1 0x210000 rtthread.bin; fdt addr ${fdtcontroladdr}; fdt move ${fdt_addr_r} 0x20000; fdt addr ${fdt_addr_r}; fdt resize 8192; setenv bootargs ${bootargs_rtt}; fdt set /chosen bootargs ${bootargs}; booti 0x210000 - ${fdt_addr_r}'
saveenv
run bootrtt

如需每次上电自动启动，可在确认手动启动正常后设置：

setenv bootcmd 'run bootrtt'
saveenv

5.3 从 TFTP 加载

先将 rtthread.bin 放到 TFTP 服务器根目录。下面地址仅为示例，请根据实际网络修改：

setenv bootrtt_tftp 'setenv ethprime eth0; setenv ipaddr 192.168.10.2; setenv serverip 192.168.10.1; setenv netmask 255.255.255.0; ping 192.168.10.1; tftp 0x210000 rtthread.bin; fdt addr ${fdtcontroladdr}; fdt move ${fdt_addr_r} 0x20000; fdt addr ${fdt_addr_r}; fdt resize 8192; setenv bootargs ${bootargs_rtt}; fdt set /chosen bootargs ${bootargs}; booti 0x210000 - ${fdt_addr_r}'
saveenv
run bootrtt_tftp

如果 U-Boot 中的有线网卡名称不是 eth0，可通过 printenv ethact ethprime 或 bdinfo 检查后调整 ethprime。

6. 启动结果

启动成功后，串口应出现 RT-Thread 标志、SMP 初始化信息，随后进入 MSH：

 \ | /
- RT -     Thread Operating System
 / | \
 2006 - 2026 Copyright by RT-Thread team
Hi, this is RT-Thread!!
msh />

实际版本号、构建时间和设备初始化日志会随配置变化。

7. 默认配置

默认 rtconfig.h 启用了以下主要功能。是否能探测到具体设备，仍取决于 Raspberry Pi 固件版本、活动设备树、扩展板和外设连接情况。

类别	默认配置中的主要支持
CPU	AArch64、4 核 SMP、MMU、Cache、ASID
控制台	PL011/8250 串口，默认 `uart10`
存储	SDHCI/MMC、FatFs、NVMe over PCIe
网络	RP1 以太网、PHY、lwIP、DHCP
总线	PCIe、I2C、SPI、SDIO、Device Tree/OFW
RP1 外设	ADC、PWM、GPIO/Pinctrl、时钟、MFD
系统服务	RTC、Watchdog、DMA、Thermal、DVFS、Mailbox
多媒体与输入	I2S Audio、Framebuffer、Touchscreen、Joystick、Keyboard
用户态	RT-Smart、DFS、POSIX、LWP、动态链接支持

8. 常见问题

8.1 U-Boot 找不到 `rtthread.bin`

先执行：

fatls mmc 0:1

确认文件名、设备号和分区号。Linux 文件名区分大小写。

8.2 `Bad Linux ARM64 Image magic!` 或跳转后无输出

确认加载的是 rtthread.bin，而不是 rtthread.elf；
确认加载及启动地址均为 0x210000；
确认使用 booti 0x210000 - ${fdt_addr_r}；
检查串口参数以及设备树中的 stdout-path。

8.3 设备树或 RP1 外设初始化失败

确认 Raspberry Pi 固件和 U-Boot 支持 Raspberry Pi 5；
确认 config.txt 中包含 dtparam=pciex1；
保留并传递固件提供的活动设备树；
不要在 U-Boot 中覆盖成其他 Raspberry Pi 型号的 DTB。

8.4 TFTP 下载失败

检查 ipaddr、serverip、netmask、TFTP 根目录、防火墙和网线连接，并先在 U-Boot 中执行 ping ${serverip}。

9. 重新配置后的注意事项

运行 scons --menuconfig 后，配置可能与本文记录的默认 rtconfig.h 不同。提交 BSP 配置变更前，应同时检查生成的 rtconfig.h，并确认新增驱动在 Raspberry Pi 5 实机上完成验证。

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