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  • S5PV210裸板驱动:启动

    以往2440和6410的启动方式,只要我们把裸板代码烧写到NAND FLASH的开始位置,当开发板上点启动时,处理器会自动从NAND FLASH上拷贝前面一段的代码到内部的RAM中执行。按照以前的方法,我写了一段汇编代码,如下:

    1_ARM/1_start/start.S
    1 #define WTCON 0xE2700000
    2
    3 .text
    4 .align 2
    5 .global _start
    6
    7 _start:
    8 //close the watchdog
    9 ldr r1, =WTCON
    10 mov r0, #0
    11 str r0, [r1]
    12
    13 loop:
    14 b loop

    代码没做什么具体的操作,大致如下:

    1.只是将0写入看门狗寄存器0xE2700000,关闭看门狗,如果不关闭看门狗,芯片启动一段时间后就会自己复位。

    2.进入死循环loop。

    按我们所想,这段程序烧进我们的开发板后,我们也不会看到任何实际的现象,因为他什么都没做,仅仅陷入了死循环。

    1_ARM/1_start/Makefile

    all:
    /usr/local/arm/arm-2009q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-gcc -c start.S -o start.o
    /usr/local/arm/arm-2009q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-ld start.o -o start
    /usr/local/arm/arm-2009q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-objcopy -O binary start start.bin
    cp start.bin /fastboot/test.bin
    clean:
    rm start start.o start.bin

    有兴趣学习Makefile的可以上网查看关于Makefile的规则,我这里只是简单带过,用到哪个介绍哪个,具体的命令使用可以百度。

    1.arm-none-linux-gnueabi-gcc:将汇编文件编译成.o文件,该命令同样可以将.c文件编译成.o文件,-o参数是指定输出文件的名字。

    2.arm-none-linux-gnueabi-ld:将命令参数所带的.o文件链接成elf格式的文件,-o参数是指定输出参数的名字。

    3.arm-none-linux-gnueabi-objcopy:将elf格式转化成.bin格式,这个格式可以放在开发板上运行。

    当使用命令”make”的时候,就会执行Makefile中all文段的命令,当使用命令”make clean”,就会执行clean文段的命令,删除相关文件

    至于烧写的方法,不同的开发板有不同的方法,我开发板的烧写办法是:

    1.将一个能正常启动的uboot烧写倒SD卡上。

    2.通过SD卡启动,在uboot中,通过fastboot将我自己的镜像烧写到NAND FLSAH的bootloader分区上。

    3.选择通过NAND启动,开发板就会加载并且运行我的代码。

    但是,我将编译出来的start.bin文件烧写到开发板后,并没有出现我预期的现象,而且会发现,如果我没有将SD卡拔出的情况下,它居然会跑到了SD卡上的uboot,而明明我选择的是从NAND启动。

    这段代码我曾在2440和6410上都是可以正常运行的。

    这是问什么呢?接下来一一解答。

    这是我从《s5pv210_irom_applicationnote_preliminary_20091126.pdf》中拿出来的,它描述了一个系统起来的步骤。一个系统的起来会经过3个步骤:

    1.BL0,上图显示IROM的框图。一个芯片上电能够运行起来必须要有两个设备:存放启动代码器件和让代码运行的内存,这分别就是S5PV210自带64K的IROM和 96K的IRAM 。当开发板上电时,芯片就会从IROM中将固化的启动代码放到IROM上运行,而我们将IROM上的代码称为BL0。它主要做一些加载我们自己代码前的一些初始化工作,按上面的描述介绍:

    1)关闭看门狗和使能I Cache。

    2)初始化堆栈。

    3)初始化PLL和系统时钟。

    4)通过读取OM几个GPIO管教的高低电平,判断从那个块设备读取代码到IRAM中,接着还需要进行一个校验,如果校验通过就往下走,否则就会从另一个块设备读取代码,直到校验通过,才会做下一个步骤。

    5)如果启用了安全模式,还要检查BL1的完整性。

    完成以上步骤,BL0就会转跳到BL1的代码处继续运行。

    2.BL1,我们的裸板代码就是烧写到这个位置上,但是BL1的大小是有限制的,最大才16KB,这比我们的bootloader的大小要小。在实际的嵌入式开发中,BL1会做一些基本的硬件初始化,初始化内存,并把整个bootloader加载到开发板的内存上,并跳转到新加载代码的位置。

    3.BL2,这才是真正bootloader运行的代码,实现了一下bootloader应有的功能。

    我们这次的重点是BL0部分,其中步骤5的安全模式我们是没有启动的,而步骤1.2.3是不会影响代码跑不起来的,值得怀疑出问题的地方就在步骤4。

    通过检查,OM的6个GPIO管脚是正确的(关于OM管脚的介绍可以查看芯片手册的《BOOTING SEQUENCE 》章节)。而上面也描述了另一个现象:在插有SD卡的情况下,开发板启动了SD卡上的Uboot。

    所以,我的代码不能启动的原因大致已经清楚了:在步骤4中,我的代码校验失败,而同时开发板上的SD卡存在,处理器重新在SD卡上读取代码,并通过了校验成功运行起来。

    有文档的介绍看出

    IRAM的地址是从0xD0020000开始,总大小有96KB,但文档介绍存放BL1代码的位置最大之后16KB,包括BL1的前4个字节。

    IRAM的前4个字节是定义用于存放BL1的header info。主要的是0xD0020000地址处存放的BL1大小和0xD00200008地址处的校验和。当BL0加载BL1时,会根据”BL1 size”加载BL1到IRAM上,最大只能加载16KB。加载BL1后,BL0会计算BL1的校验和并且与header info中的”Checksum”比较,如果两个相等才会开始运行BL1的代码。而所谓的校验和,就是计算代码中“1”的个数。

    而我的代码,并没有header info那部分,所以启动时就会出错。改正的方法很简单,将编译后的start.bin在处理一下就可以了。

    在原来的Makefile基础上再多加两句话:

    gcc mkv210_image.c -o mk210

    ./mk210 start.bin 210.bin

    mkv210_image.c是网上的代码,主要的内容就是求出镜像的校验和并放在header info的位置,并将herder info和原来的镜像合并在一起生成一个新的镜像。至于 BL1 size的位置,这个代码的并没有存放BL1的大小进去,但并不影响,因为“BL1 size”处的值已经远远超出了16KB的大小,BL0加载BL1时就只会加载16KB的代码到IRAM上。

    上面新加的两条命令先通过gcc将mkv210_image.c编译成可执行文件,接着通过mk210将start.bin和求出的header info整合成新的210.bin。

    将新的镜像下载到开发板上,同样没有任何的现象——因为我的代码什么都没做,但在不会发现说启动SD卡上的uboot这种情况。

    根据上面BL0的介绍,代码里面的关闭看门狗操作也是多余的。

    源码下载到文章原创作者http://blog.chinaunix.net/uid-25014876-id-3544728.html

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