之前都是把程序直接下载到DDR内存,然后直接跳转到内存去运行,之所以可以运行是因为开发板自带的u-boot已经初始化好了DDR内存、时钟等。由于u-boot已经初始化好了时钟,因此这次实验就不能像之前那样操作了,而需要把程序直接烧写到SD卡,然后从SD卡启动。
S5PV210启动流程:
查看S5PV210芯片手册和《S5PV210_iROM_ApplicationNote_Preliminary_20091126》
可以通过配置OM引脚选择如下任意一个设备启动
• General NAND Flash memory
•OneNAND memory
• SD/ MMC memory (such as MoviNAND and iNAND)
•eMMC memory
•eSSD memory
• UART and USB devices
在系统复位时,CPU从固化在片内ROM里的代码开始执行,然而系统复位可能不是在启动时,也可能在被唤醒时,因此IROM Code必须根据复位状态做出适当的处理。
• iROM代码放在片内64KB ROM中。它初始化基本的系统功能,比如时钟,栈,堆。
• iROM代码从从指定的启动设备(NAND/SD/NOR等)加载第1阶段boot loader(BL1)到片内96KB的SRAM。启动设备通过OM引脚选择。
• 第1阶段的boot loader(BL1)加载第2阶段的boot loader(BL2)到片内SRAM
• 第2阶段boot loader(BL2)初始化系统时钟,UART和DRAM控制器。初始化DRAM后,它从启动设备加载操作系统镜像到DRAM。
• 当启动完成后,第2阶段boot loader(BL2)跳转到操作系统去执行。
程序开始于iROM,然后到SRAM,最终程序在DRAM中执行。
iROM(BL0)启动序列如下:
1. 关闭看门狗
2. 初始化指令icache.
3. 初始化栈和堆
4. 初始化块设备拷贝函数
5. 设置时钟分频, 锁定时间, 锁相环(PLL)和时钟源.
6. 检测OM引脚选择从哪个设备启动,然后从启动设备加载BL1(最大16KB)到iRAM
7. 对BL1的校验和进行验证,如果验证失败,iROM将尝试从第2个设备启动
8. 如果是安全模式启动,则对BL1进行完整性验证
9. 跳转到BL1的起始地址(0xD0020010)
iRAM(BL1)启动序列如下:
1. 从启动设备加载BL2(最大80KB)到iRAM
2. 初始化系统时钟,UART,DRAM
3. 从启动设备加载OS到DRAM
4. 跳转到DRAM中的OS执行(0x2000000 或 0x40000000)
iROM在加载BL1时会校验BL1的头信息,规定如下
0x0:BL1的大小(最大16KB - 16B)
0x4 : 0 规定
0x8 : BL1的校验和
0x16 : 0 规定
所以我们在生成led.bin后,还需要添加16B的头信息。
校验和计算方法见《S5PV210_iROM_ApplicationNote_Preliminary_20091126》
for(count=0;count
- count unsigned int 类型的变量.
- dataLength unsigned int类型的变量。它包含BL1的大小.
- buffe unsigned short 类型的变量。 它用来从BL1中读取一个字节.
- checksum unsigned int 类型的变量。它包含BL1的和.
注意:《S5PV210_iROM_ApplicationNote_Preliminary_20091126》中有这样一段描述
SD/MMC拷贝函数,我的判断是:在iROM从SD卡加载BL1时,使用的就是这个函数,注意里面的关键参数
param u16 blockSize : Number of blocks to copy.
拷贝多少块,也就是说在iROM从SD卡加载BL1时是按块的整数倍拷贝的,而不是按字节拷贝。再接着看从这可以看出一个块的大小是512字节,而且第0块保留不用,我们需要将led.bin 从第1块开始烧写。
所以BL1的头信息的BL1的大小(包括头信息16B的大小)应该是512的整数倍。我刚开始没有注意到这点,在制作头信息时按led.bin的实际大小(多少字节)来填充第0字节,导致iROM校验失败,没法启动。
时钟配置:
S5PV210由3个时钟域构成,分别是主系统(MSYS),显示系统(DSYS),外围系统(PSYS)。
1.MSYS域包括Cortex A8核、DRAM内存控制器、3D、iROM、iRAM、INTC等。
2.DSYS域包括显示相关模块,包括FIMC、FIMD、JPEG等。
3.PSYS域用于安全、I/O外围、低功耗的声音播放等。
如下图所示
S5PV210包含4个锁相环(APLL、MPLL、EPLL、VPLL)
手册上建议使用24MHz的晶振为4个PLL提供输入时钟。
在S5PV210中的典型应用:
• Cortex A8 and MSYS clock domain uses APLL (that is, ARMCLK, HCLK_MSYS, and PCLK_MSYS).
• DSYS and PSYS clock domain (that is, HCLK_DSYS, HCLK_PSYS, PCLK_DSYS, and PCLK_PSYS) and
other peripheral clocks (that is, audio IPs, SPI, and so on) use MPLL and EPLL.
• Video clocks uses VPLL.手册推荐的时钟
•freq(ARMCLK) = 1000 MHz
•freq(HCLK_MSYS) = 200 MHz
•freq(HCLK_IMEM) = 100 MHz
•freq(PCLK_MSYS) = 100 MHz
•freq(HCLK_DSYS) = 166 MHz
•freq(PCLK_DSYS) = 83 MHz
•freq(HCLK_PSYS) = 133 MHz
•freq(PCLK_PSYS) = 66 MHz
• freq(SCLK_ONENAND) = 133 MHz, 166 MHzPLL:
− APLL 用来驱动 MSYS 域 和 DSYS 域. 它能产生高达 1 GHz的频率
− MPLL用来驱动MSYS 域和 DSYS 域.它能产生高达2 GHz的频率
− EPLL 主要用来产生 声音相关的时钟.
− VPLL主要用来产生视频系统操作的时钟, 54 MHz.
− 典型的, APLL 驱动MSYS域,MPLL 驱动DSYS 域.时钟配置步骤如下:
Turn on a PLL
(A,M,E,V)PLL_CON[31] = 1; // Power on a PLL (Refer to (A, M, E, V) PLL_CON SFR)wait_lock_time; // Wait until the PLL is locked
(A, M, E, V)PLL_SEL = 1; // Select the PLL output clock instead of input reference clock, after PLL
output clock is stabilized. (Refer to 0, 4, 8, 12th bit of CLK_SRC0 SFR)Once you turned on any PLL, do not turn off that.
Change PLL’s PMS values
Set PMS values; // Set PDIV, MDIV, and SDIV values
(Refer to (A, M, E, V) PLL_CON SFR)Change the system clock divider values
CLK_DIV0 [31:0] = target value0;Change the divider values for special clocks
CLK_DIV1 [31:0] = target value1;
CLK_DIV2 [31:0] = target value2;代码如下:
start.S
.global _start /* 声明一个全局的标号 */
_start:
bl clock_init /* 时钟初始化 */
bl main /* 跳转到C函数去执行 */
halt:
b halt
问:为什么start.S中没有像S3C2440那样首先关闭看门狗、为调用C函数设置栈这些操作?
答:因为在iROM里的代码已经帮我们做好了这些,包括基本的时钟初始化。
iROM初始化的时钟配置如下:
clock.c
#define APLLCON0 *((volatile unsigned int *)0xE0100100)
#define MPLLCON *((volatile unsigned int *)0xE0100108)
#define EPLLCON0 *((volatile unsigned int *)0xE0100110)
#define VPLLCON *((volatile unsigned int *)0xE0100120)
#define CLK_SRC0 *((volatile unsigned int *)0xE0100200)
#define CLK_DIV0 *((volatile unsigned int *)0xE0100300)
#define CLK_DIV1 *((volatile unsigned int *)0xE0100304)
#define CLK_DIV2 *((volatile unsigned int *)0xE0100308)
#define CLK_DIV3 *((volatile unsigned int *)0xE010030C)
void clock_init()
{
/* 1、设置PLL_LOCK寄存器(这里使用默认值) */
/* 2、设置PLL_CON寄存器(使用芯片手册推荐的值) */
APLLCON0 = (1 << 0) | (3 << 8) | (125 << 16) | (1 << 31); /* FOUTAPLL = 1000MHz */
MPLLCON = (1 << 0) | (12 << 8) | (667 << 16) | (1 << 31); /* FOUTMPLL = 667MHz */
EPLLCON0 = (1 << 0) | (12 << 8) | (667 << 16) | (1 << 31); /* FOUTEPLL = 96MHz */
VPLLCON = (3 << 0) | (6 << 8) | (108 << 16) | (1 << 31); /* FOUTVPLL = 54MHz */
/* 3、选择PLL为时钟输出 */
/* MOUT_MSYS = SCLKAPLL = 1000MHz
** MOUT_DSYS = SCLKMPLL = 667MHz
** MOUT_PSYS = SCLKMPLL = 667MHz
*/
CLK_SRC0 = (1 << 0) | (1 << 4) | (1 << 8) | (1 << 12);
/* 4、设置系统时钟分频值 */
/* freq(ARMCLK) = MOUT_MSYS / (APLL_RATIO + 1) = 1000MHz / (0 + 1) = 1000MHz
** freq(HCLK_MSYS) = ARMCLK / (HCLK_MSYS_RATIO + 1) = 1000MHz / (4 + 1) = 200MHz
** freq(PCLK_MSYS) = HCLK_MSYS / (PCLK_MSYS_RATIO + 1) = 200MHz / (1 + 1) = 100MHz
** freq(HCLK_DSYS) = MOUT_DSYS / (HCLK_DSYS_RATIO + 1) = 667 / (3 + 1) = 166MHz
** freq(PCLK_DSYS) = HCLK_DSYS / (PCLK_DSYS_RATIO + 1) = 166 / (1 + 1) = 83MHz
** freq(HCLK_PSYS) = MOUT_PSYS / (HCLK_PSYS_RATIO + 1) = 667 / (4 + 1) = 133MHz
** freq(PCLK_PSYS) = HCLK_PSYS / (PCLK_PSYS_RATIO + 1) = 133 / (1 + 1) = 66MHz
*/
CLK_DIV0 = (0 << 0) | (4 << 8) | (1 << 12) | (3 << 16) | (1 << 20) | (4 << 24) | (1 << 28);
}
led.c
#define GPC0CON *((volatile unsigned int *)0xE0200060)
#define GPC0DAT *((volatile unsigned int *)0xE0200064)
void delay(volatile unsigned int t)
{
volatile unsigned int t2 = 0xFFFF;
while (t--)
for (; t2; t2--);
}
int main()
{
int toggle = 0;
GPC0CON &= ~(0xFF << 12);
GPC0CON |= 0x11 << 12; // 配置GPC0_3和GPC0_4为输出
while (1)
{
GPC0DAT &= ~(0x3 << 3); // 熄灭LED1和LED2
if (toggle)
GPC0DAT |= 1 << 3; // 点亮LED1
else
GPC0DAT |= 1 << 4; // 点亮LED2
toggle = !toggle;
delay(0x50000);
}
return 0;
}
Makefile
led.bin: start.o clock.o led.o
arm-linux-ld -Ttext 0xD0020010 -o led.elf $^
arm-linux-objcopy -O binary led.elf $@
arm-linux-objdump -D led.elf > led.dis
%.o : %.c
arm-linux-gcc -c $< -o $@
%.o : %.S
arm-linux-gcc -c $< -o $@
clean:
rm *.o *.elf *.bin *.dis
执行make后生成led.bin
addheader.c用于构造带有头信息的bin文件
/*
** 在BL0阶段,iROM内固化的代码读取nandflash或SD卡前面最大16K的内容(即BL1)到iRAM,
** 并比对前16字节中的校验和是否正确,正确则继续,错误则尝试启动下一个设备。
** BL1的头信息规定如下
** 0x0:BL1的大小(最大16K,包括BL1头信息的大小)
** 0x4: 0(规定)
** 0x8:校验和
** 0xC:0(规定)
*/
#include
#include
#include
#define IMG_SIZE (16*1024)
#define HEADER_SIZE 16
#define BLKSIZE 512
int main (int argc, char *argv[])
{
FILE *fp;
unsigned char *Buf;
int BufLen;
int nbytes, fileLen;
unsigned int checksum, count;
int i;
if (argc != 3)
{
printf("U
[1] [2]TQ210裸机编程系统时钟配置
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