深度解读S3C2410A的嵌入式系统的U-Boot移植

发布者:Jikai最新更新时间:2023-07-05 来源: eefocus关键字:S3C2410A  嵌入式系统 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

0 引 言

ARM嵌入式处理器已被广泛应用于消费电子产品、无线通信、网络通信和工业控制等领域。其中,ARM9的芯片更是以其低价格、低功耗、高性能在手持设备中占据着重要市场。在嵌入式操作系统中,Linux,Vxworks,WinCE三足鼎立,其中Linux由于其开源性、稳定性、安全性、可裁减性更是一支独放。在嵌入式系统中,如何实现在ARM9平台下Linux操作系统的引导工作是嵌入式技术开发的重要环节。


1 嵌入式系统的软件组成

1.1 系统的软件组成

嵌入式的软件系统主要由Bootloader、操作系统、文件系统、应用程序等组成。其中,Bootloader是介于硬件和操作系统之间的一层,其作用就好像PC机中的BIOS。系统加电运行后,由系统自动加载。通过这段程序,可以初始化硬件设备,建立内存空间的映射图,从而将系统的硬件环境带到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统内核准备好环境。对于一个嵌入式系统,通常BootLoader是依赖于硬件而实现的。对于不同类型的嵌入式芯片、不同的操作系统和外围接口都需要重新移植、修改和编译Bootloader。


1.2 U-Boot分析

嵌入式Linux系统中常用的Bootloader引导程序有U-Boot,redboot,blob和vivi等,其中U-Boot遵循GPL条款的开放源码项目,功能最为强大;U-Boot对PowerPC系列处理器支持最丰富,同时还支持MIPS,x86,ARM,Nios,XScale等诸多常用系列的处理器;U-Boot引导程序分为Stage 1和Stage 2两大部分,Stage 1中主要包括设备初始化、中断设置、时钟设置和存储器初始化等工作,并且采用汇编语言实现,而一些通用功能大多采用C语言实现,放在Stage 2中。


2 U-Boot的启动分析

Stage 1的代码在CPU/arm920t/start.s中定义,它包括从系统上电后在0x00000000地址开始执行的部分。这部分代码系统启动后,从NAND FLASH自动加载到SDRAM中,它包括对S3C2410A中寄存器的初始化和将U-Boot的Stage 2代码从FLASH拷贝到SDRAM。Stage 2的起始地址是在Stage1代码中指定的。被复制到SDRAM后,就从第一阶段跳到这个入口地址,开始执行剩余部分代码。第二阶段主要是对内存的分配,对NAND FLASH以及对外围设备的初始化,其代码在lib-arm/board.C中。启动的流程分析如图1所示。

pIYBAGB1aliAESuvAABYoeFqfI8363.png

(1)跳转到C语言程序之后,首先定义初始化函数表,程序在lib-arm/board.e中,如下所示:

o4YBAGB1amqAaI7xAACXumMCR_0447.png

(2)初始化FLASH设备和显示FLASH设备信息;

(3)初始化系统内存分配函数;

(4)如果目标系统拥有NAND设备,则初始化NAND设备;

(5)初始化显示设备;

(6)初始化网络设备,填写IP地址、MAC地址等信息;

(7)开启中断处理;

(8)进入命令循环,接收用户从串口的命令输入。


3 U-Boot的移植方法

本文选用交叉编译环境arm-linux-gcc-2.95.3,选用U-Boot-1.1.4版本作为移植平台。为了使U-Boot支持新的开发板,一种简便的做法是在U-Boot已经支持的开发板中选择一种与目标板接近的,在其基础上进行修改。这里选用的是smdk2410的配置。


3.1 修改cpu/arm920t/start.S文件

Start.s是采用汇编语言编写的U-Boot程序入口代码,完成对底层硬件的初始化,其中有一个很重要的功能是从NAND FLASH中把Stage 2阶段的代码复制到SDRAM中。在此阶段,涉及到对NANDFLASH的读操作,在U-Boot中,没有对NANDFLASH读操作的驱动,采用以下方法实现:

pIYBAGB1apuAdZ9dAABqd2lZsyg313.png

通过调用board/smdk2410/nand_read.C中的nand_read_11函数将Stage 2阶段的代码复制到ram中。


3.2 修改board/smdk2410目录下文件

(1)增加对NANDFLASH的读驱动nand_read.c

o4YBAGB1asiAPKbKAADjA2rQaSI613.png

(2)在smdk2410.C文件中添加对NANDFLASH初始化的程序

在此主要是对主板的GPIO的一些设置,并加上对NANDFLASH初始化程序。

o4YBAGB1awKAP5VmAAB0Cdw32VA388.png

pIYBAGB1axSAf55yAADhJCx3cEQ657.png

(3)在该目录下的Makefile文件中添加nand_read.C文件的编译

OBJS:=smdk24 10.o FLASH.o nand_read.o

3.3 在include文件中设置NAND FLASH硬件参数

在/linux/mtd/nand_ids.h中设置参数:

pIYBAGB1a0iAV6JYAAAyIvA0qbc179.png

3.4 编译与运行

配置好以后,进入U-Boot主目录,重新编译U-Boot代码,运行命令:

(1)查看交叉编译器的版本号

arm-linux-gcc-v

(2)清除生成的连接

Make distclean

(3)编译make smdk2410_config

(4)make CROSS-COMPILE=arm-linux-编译成功后,将生成三个文件:

u-boot:ELF格式的文件,可以被大多数Debug程序识别。

u-boot.bin:二进制bin文件,纯碎的U-Boot二进制执行代码,不保存ELF格式和调试信息。这个文件用于烧到用户的开发板中。


u-boot.srec:Motorola S-Record格式,可以通过串口下载到开发板中。

将得到的u-boot.bin文件借助于FLASH芯片烧写工具,通过JTAG口下载到目标板后,检查U-Boot能否正常工作。如果能从串口输出正确的启动信息,就表明移植基本成功。


4 结 语

目前笔者移植的U-Boot已经能稳定地运行在开发板上。U-Boot引导程序是嵌入式Linux系统软件开发中的一个重要环节。在此通过分析U-Boot的代码结构和启动过程,并针对开发板系统的硬件资源,通过分析与调试,实现了U-Boot的移植,并且能够引导嵌入式Linux内核和文件系统,为今后进一步开发奠定了坚实的基础。


关键字:S3C2410A  嵌入式系统 引用地址:深度解读S3C2410A的嵌入式系统的U-Boot移植

上一篇:基于S3C2410A芯片和Flash存储器实现嵌入式工控量热仪的设计
下一篇:基于HMS30C7202处理器和CAN总线实现客车液晶显示系统的设计

推荐帖子

F2812如何编程实现DAC输出电压为5v
现求高手指点,如何编程实现DAC其中两路输出为5v,一路为1~4v可变!F2812如何编程实现DAC输出电压为5v
hxj87xy DSP 与 ARM 处理器
Web2.0盈利前景可期
Web2.0盈利前景可期2006-7-11中国顶级门户网站于日前正式进入了全面“开博”状态。5月17日,丁磊在网易财报的发布会上宣布,网易将在第三季度推出博客产品,用户容量设计在一千万以上。从诞生至今,Web2.0已从当初的概念炒作期进入了实际操作期。纵观国内互联网行业,新浪的名人博客已经名动全国,搜狐也挺身而出宣布将网站升级到2.0版本,获得美国风投千万美元注资后的猫扑网开始向Web2.0发力,“博客中国”更是一步到位,直接易名为“博客网”,一时间Web2.0呼声甚高。
hkn RF/无线
中国汽车电子即将进入智能王朝
车载娱乐电子这一概念将在不久之后被证明是“狭隘”的定义,一个新的汽车电子产品开发平台的出现,彻底颠覆了现有汽车电子设计领域之生态圈,在逝去的废墟上,构建起一个截然不同的全新的汽车电子新时代。  日前,从国内领先的汽车电子专业厂商好帮手公司传出消息,该公司车载电子平台开发小组耗时半年之久,所研发的新一代汽车车载电子公共智能平台—D103即将通过最后一轮内部测试,有望于本月中下旬正式应用在汽车导航影音产品上。  新平台植入全新的设计思路,完全颠覆原有各自独立的四大汽车电子系统之间的界限,所带
牛默默 汽车电子
装了arm-linux-tools目录问题
里面解压出来的文件直接复制到相应文件夹里:usr/local/bin,usr/local/arm-linux,usr/local/lib等等;问一下为啥usr/local/lib里也有库,usr/local/arm-linux/lib里也有,有什么区别?还有usr/local/bin,usr/local/include及usr/local/arm-linux/bin,usr/local/arm-linux/include的区别,里面都有对应的arm-linux文件~~装了arm-lin
gaojunqian Linux与安卓
nfc逻辑链路是怎么连接的
技术求分享nfc逻辑链路是怎么连接的
那是我的最爱 实时操作系统RTOS
为什么电源PCB上面一般有很多槽孔
大家可能有留意过我们的电源板和普通的PCB是有一些差异的,比如说开关电源的板子,板子上面会有一些地方会有一些槽孔,那这个是起什么作用呢。那么我们要知道这个原因就得了解一个知识点爬电间距,沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短距离。在不同使用情况下,由于导体周围的绝缘材料被电极化,导致绝缘材料呈现带电现象,此带电区的半径即为爬电距离。两个导电部件之间,或一个导电部件与设备及易接触表面之间沿绝缘材料表面测量的最短空间距离.沿绝缘表面放电的距离即泄漏
木犯001号 电源技术
小广播
设计资源 培训 开发板 精华推荐

最新单片机文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件
更多往期活动

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved