对ARM7 LPC2210的Bootloader源码分析

一、变（常）量声明
    首先声明堆栈大小
          ;define the stack size
    ;定义堆栈的大小
    SVC_STACK_LEGTH         EQU         0
    FIQ_STACK_LEGTH         EQU         0
    IRQ_STACK_LEGTH         EQU         256    ;IRQ中断堆栈
    ABT_STACK_LEGTH         EQU         0
    UND_STACK_LEGTH         EQU         0
  处理器模式声明
    NoInt       EQU 0x80

    USR32Mode   EQU 0x10
    SVC32Mode   EQU 0x13
    SYS32Mode   EQU 0x1f
    IRQ32Mode   EQU 0x12
    FIQ32Mode   EQU 0x11
  外部存储器配置声明
    PINSEL2     EQU 0xE002C014

    BCFG0       EQU 0xFFE00000
    BCFG1       EQU 0xFFE00004 
    BCFG2       EQU 0xFFE00008
    BCFG3       EQU 0xFFE0000C

    IMPORT __use_no_semihosting_swi
    IMPORT __use_two_region_memory

    ;The imported labels
;引入的外部标号在这声明
    IMPORT  FIQ_Exception                   ;Fast interrupt exceptions handler 快速中断异常处理程序
    IMPORT  __main                          ;The entry point to the main function C语言主程序入口 
    IMPORT  TargetResetInit                 ;initialize the target board 目标板基本初始化

;The emported labels
;给外部使用的标号在这声明
    EXPORT  bottom_of_heap                  ;heap的底部
    EXPORT  bottom_of_Stacks                ;stack的底部
    EXPORT  top_of_heap                     ;heap的顶部
    EXPORT  StackUsr                        
    
    EXPORT  Reset                           ;复位
    EXPORT __user_initial_stackheap         ;用户初始化堆栈和堆

二、建立中断向量表(向量表所有数据32位累加和为0)
    Reset
        LDR     PC, ResetAddr               ;复位后开始的执行地址
        LDR     PC, UndefinedAddr           ;未定义指令异常           
        LDR     PC, SWI_Addr                ;软件中断
        LDR     PC, PrefetchAddr            ;预取中止
        LDR     PC, DataAbortAddr           ;预取数据中止
        DCD     0xb9205f80                  ;保留的异常
        LDR     PC, [PC, #-0xff0]           ;IRQ ( 该指令会读取VICVectAddr寄存器的值,然后放入PC指针 )
        LDR     PC, FIQ_Addr                ;FIQ

    ;给每一个向量分配连续的字存储单元
    ResetAddr           DCD     ResetInit
    UndefinedAddr       DCD     Undefined
    SWI_Addr            DCD     SoftwareInterrupt
    PrefetchAddr        DCD     PrefetchAbort
    DataAbortAddr       DCD     DataAbort
    Nouse               DCD     0
    IRQ_Addr            DCD     0
    FIQ_Addr            DCD     FIQ_Handler

    ;发生以下异常时程序暂停( 除了FIQ )
    ;未定义指令
    Undefined
            B       Undefined

    ;软中断
    SoftwareInterrupt   
            B       SoftwareInterrupt

    ;取指令中止
    PrefetchAbort
            B       PrefetchAbort

    ;取数据中止
    DataAbort
            B       DataAbort

    ;快速中断
    FIQ_Handler
            STMFD   SP!, {R0-R3, LR}            ;把R0-R3,LR的值存入堆栈
            BL      FIQ_Exception               ;跳转到FIQ中断程序
            LDMFD   SP!, {R0-R3, LR}            ;恢复R0-R3,LR的值
            SUBS    PC,  LR,  #4                ;PC指针跳转到LR-4

三、复位程序
    根据外部存储器控制器的引脚接法,对GPIO进行设置(外部存储器所接引脚与P1,P2,P3口的GPIO功能复用),之后对用到的四组存储器组进行设置.
    ResetInit
    ;Initial extenal bus controller.
    ;初始化外部总线控制器，根据目标板决定配置

            LDR     R0, =PINSEL2
        IF :DEF: EN_CRP
            LDR     R1, =0x0f814910
        ELSE
            LDR     R1, =0x0f814914
        ENDIF
            STR     R1, [R0]
    ;设置四组存储器配置
            LDR     R0, =BCFG0
            LDR     R1, =0x1000ffef
            STR     R1, [R0]

            LDR     R0, =BCFG1
            LDR     R1, =0x1000ffef
            STR     R1, [R0]

    ;        LDR     R0, =BCFG2                 ;该开发板没有用到后面两组存储器接口  
    ;        LDR     R1, =0x2000ffef
    ;        STR     R1, [R0]

    ;        LDR     R0, =BCFG3
    ;        LDR     R1, =0x2000ffef
    ;        STR     R1, [R0]

            BL      InitStack               ;初始化堆栈 Initialize the stack
            BL      TargetResetInit         ;目标板基本初始化 Initialize the target board
                                            ;跳转到c语言入口 Jump to the entry point of C program
        B       __main

四、堆栈初始化
    初始化各模式堆栈
InitStack    
        MOV     R0, LR
;Build the SVC stack
;设置管理模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0xd3  
        LDR     SP, StackSvc
;Build the IRQ stack   
;设置中断模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0xd2
        LDR     SP, StackIrq
;Build the FIQ stack
;设置快速中断模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0xd1
        LDR     SP, StackFiq
;Build the DATAABORT stack
;设置中止模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0xd7
        LDR     SP, StackAbt
;Build the UDF stack
;设置未定义模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0xdb
        LDR     SP, StackUnd
;Build the SYS stack
;设置系统模式堆栈
        MSR     CPSR_c, #0xdf             ;修改为0x5d将打开IRQ中断
        LDR     SP, =StackUsr

        MOV     PC, R0                    ;子程序返回

五、目标板初始化
        void TargetResetInit(void)
{
// 设置存储器映射方式,这必须根据硬件来设置. 这里是ADS1.2中的设置.
#ifdef __DEBUG    
    MEMMAP = 0x3;                   //remap
#endif

#ifdef __OUT_CHIP    
    MEMMAP = 0x3;                   //remap
#endif

#ifdef __IN_CHIP    
    MEMMAP = 0x1;                   //remap
#endif

/* 设置系统各部分时钟 */
    PLLCON = 1;
#if (Fpclk / (Fcclk / 4)) == 1
    VPBDIV = 0;
#endif
#if (Fpclk / (Fcclk / 4)) == 2
    VPBDIV = 2;
#endif
#if (Fpclk / (Fcclk / 4)) == 4
    VPBDIV = 1;
#endif

#if (Fcco / Fcclk) == 2
    PLLCFG = ((Fcclk / Fosc) - 1) | (0 << 5);
#endif
#if (Fcco / Fcclk) == 4
    PLLCFG = ((Fcclk / Fosc) - 1) | (1 << 5);
#endif
#if (Fcco / Fcclk) == 8
    PLLCFG = ((Fcclk / Fosc) - 1) | (2 << 5);
#endif
#if (Fcco / Fcclk) == 16
    PLLCFG = ((Fcclk / Fosc) - 1) | (3 << 5);
#endif
    PLLFEED = 0xaa;
    PLLFEED = 0x55;
    while((PLLSTAT & (1 << 10)) == 0);
    PLLCON = 3;                                // 按照特定的设置方式对PLL控制寄存器进行设置
    PLLFEED = 0xaa;
    PLLFEED = 0x55;
    
    /* 设置存储器加速模块 */
    MAMCR = 0;
#if Fcclk < 20000000
    MAMTIM = 1;
#else
#if Fcclk < 40000000
    MAMTIM = 2;
#else
    MAMTIM = 3;
#endif
#endif
    MAMCR = 2;
    
    /* 初始化VIC */
    /* initialize VIC*/
    VICIntEnClr = 0xffffffff;
    VICVectAddr = 0;
    VICIntSelect = 0;

}

六、其它

;/*********************************************************************************************************
;** unction name  函数名称:  __user_initial_stackheap
;** Descriptions  功能描述:  Initial the function library stacks and heaps, can not deleted!   
;**                                     库函数初始化堆和栈，不能删除
;** input parameters  输　入:    reference by function library 参考库函数手册
;** Returned value    输　出 :   reference by function library 参考库函数手册
;** Used global variables 全局变量:  None 无
;** Calling modules  调用模块:  None 无
;********************************************************************************************************/
__user_initial_stackheap    
    LDR   r0,=bottom_of_heap
;    LDR   r1,=StackUsr
    LDR   r2,=top_of_heap
    LDR   r3,=bottom_of_Stacks
    MOV   pc,lr

StackSvc           DCD     SvcStackSpace + (SVC_STACK_LEGTH - 1)* 4
StackIrq           DCD     IrqStackSpace + (IRQ_STACK_LEGTH - 1)* 4
StackFiq           DCD     FiqStackSpace + (FIQ_STACK_LEGTH - 1)* 4
StackAbt           DCD     AbtStackSpace + (ABT_STACK_LEGTH - 1)* 4
StackUnd           DCD     UndtStackSpace + (UND_STACK_LEGTH - 1)* 4

;/*********************************************************************************************************
;** unction name  函数名称:  CrpData
;** Descriptions  功能描述:  encrypt the chip
;** input parameters  输　入:    None 无
;** Returned value    输　出 :   None 无
;** Used global variables 全局变量:  None 无
;** Calling modules  调用模块:  None 无
;********************************************************************************************************/
    IF :DEF: EN_CRP
        IF  . >= 0x1fc
        INFO    1,"\nThe data at 0x000001fc must be 0x87654321.\nPlease delete some source before this line."
        ENDIF
CrpData
    WHILE . < 0x1fc
    NOP
    WEND
CrpData1
    DCD     0x87654321          ;/*When the Data is 为0x87654321,user code be protected. 当此数为0x87654321时，用户程序被保护 */
    ENDIF
    
;/* 分配堆栈空间 */
        AREA    MyStacks, DATA, NOINIT, ALIGN=2
SvcStackSpace      SPACE   SVC_STACK_LEGTH * 4  ;Stack spaces for Administration Mode 管理模式堆栈空间
IrqStackSpace      SPACE   IRQ_STACK_LEGTH * 4  ;Stack spaces for Interrupt ReQuest Mode 中断模式堆栈空间
FiqStackSpace      SPACE   FIQ_STACK_LEGTH * 4  ;Stack spaces for Fast Interrupt reQuest Mode 快速中断模式堆栈空间
AbtStackSpace      SPACE   ABT_STACK_LEGTH * 4  ;Stack spaces for Suspend Mode 中止义模式堆栈空间
UndtStackSpace     SPACE   UND_STACK_LEGTH * 4  ;Stack spaces for Undefined Mode 未定义模式堆栈

        AREA    Heap, DATA, NOINIT
bottom_of_heap      SPACE   1

        AREA    StackBottom, DATA, NOINIT
bottom_of_Stacks    SPACE   1

        AREA    HeapTop, DATA, NOINIT
top_of_heap

        AREA    Stacks, DATA, NOINIT
StackUsr