2018年10月13日 | JZ2440裸板之系统时钟和UART实验

启动程序源码head.S：

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@ File：head.S

@ 功能：设置SDRAM，将程序复制到SDRAM，然后跳到SDRAM继续执行

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.extern     main

.text 

.global _start 

_start:

Reset:                  

    ldr sp, =4096                      @ 设置栈指针，以下都是C函数，调用前需要设好栈

    bl  disable_watch_dog      @ 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启

    // bl是位置无关码，相当于：PCnew = PC + 偏移

    //                                           PCnew = (4+8) + 0x28 = 0x34

    //ldr pc, =disable_watch_dog  这一条指令即为位置相关的，用绝对地址(链接地址)跳转

    bl  clock_init                                        @ 设置MPLL，改变FCLK、HCLK、PCLK

    bl  memsetup                                      @ 设置存储控制器以使用SDRAM

    bl  copy_steppingstone_to_sdram     @ 复制代码到SDRAM中

    ldr pc, =on_sdram                               @ 跳到SDRAM中继续执行

on_sdram:

    ldr sp, =0x34000000     @ 设置栈指针

    ldr lr, =halt_loop           @ 设置返回地址

    ldr pc, =main                @ 调用main函数

halt_loop:

    b   halt_loop

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init.c源码：

// init.c: 进行一些初始化

#include "s3c24xx.h"

void disable_watch_dog(void);

void clock_init(void);

void memsetup(void);

void copy_steppingstone_to_sdram(void);

// 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启

void disable_watch_dog(void)

{

    WTCON = 0;  // 关闭WATCHDOG很简单，往这个寄存器写0即可

}

#define S3C2410_MPLL_200MHZ     ((0x5c<<12)|(0x04<<4)|(0x00))

#define S3C2440_MPLL_200MHZ     ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x02))

// 对于MPLLCON寄存器，[19:12]为MDIV，[9:4]为PDIV，[1:0]为SDIV

// 有如下计算公式：

//  S3C2410: MPLL(FCLK) = (m * Fin)/(p * 2^s)

//  S3C2440: MPLL(FCLK) = (2 * m * Fin)/(p * 2^s)

//  其中: m = MDIV + 8, p = PDIV + 2, s = SDIV

// 对于本开发板，Fin = 12MHz

// 设置CLKDIVN，令分频比为：FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4，

// FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz

void clock_init(void)

{

    // LOCKTIME = 0x00ffffff;   // 使用默认值即可

    CLKDIVN  = 0x03;                // FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4, HDIVN=1,PDIVN=1

    // 如果HDIVN非0，CPU的总线模式应该从“fast bus mode”变为“asynchronous bus mode” 

__asm__(

    "mrc    p15, 0, r1, c1, c0, 0\n"        // 读出控制寄存器  

    "orr    r1, r1, #0xc0000000\n"        // 设置为“asynchronous bus mode” 

    "mcr    p15, 0, r1, c1, c0, 0\n"        // 写入控制寄存器 

    );

    // 判断是S3C2410还是S3C2440 

    if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))

    {

        MPLLCON = S3C2410_MPLL_200MHZ;  // 现在，FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz 

    }

    else

    {

        MPLLCON = S3C2440_MPLL_200MHZ;  // 现在，FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz 

    }       

}

// 设置存储控制器以使用SDRAM

void memsetup(void)

{

    volatile unsigned long *p = (volatile unsigned long *)MEM_CTL_BASE;

    // 这个函数之所以这样赋值，而不是像前面的实验(比如mmu实验)那样将配置值

    // 写在数组中，是因为要生成”位置无关的代码”，使得这个函数可以在被复制到

    // SDRAM之前就可以在steppingstone中运行

    // 存储控制器13个寄存器的值 

    p[0] = 0x22011110;     //BWSCON

    p[1] = 0x00000700;     //BANKCON0

    p[2] = 0x00000700;     //BANKCON1

    p[3] = 0x00000700;     //BANKCON2

    p[4] = 0x00000700;     //BANKCON3  

    p[5] = 0x00000700;     //BANKCON4

    p[6] = 0x00000700;     //BANKCON5

    p[7] = 0x00018005;     //BANKCON6

    p[8] = 0x00018005;     //BANKCON7    

    // HCLK=12MHz:  0x008C07A3,

    // HCLK=100MHz: 0x008C04F4                                              

    p[9]  = 0x008C04F4;     //REFRESH

    p[10] = 0x000000B1;     //BANKSIZE

    p[11] = 0x00000030;     //MRSRB6

    p[12] = 0x00000030;     //MRSRB7

}

void copy_steppingstone_to_sdram(void)

{

    unsigned int *pdwSrc  = (unsigned int *)0;

    unsigned int *pdwDest = (unsigned int *)0x30000000;

    while (pdwSrc < (unsigned int *)4096)

    {

        *pdwDest = *pdwSrc;

        pdwDest++;

        pdwSrc++;

    }

}

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serial.h源码：

void uart0_init(void);

void putc(unsigned char c);

unsigned char getc(void);

int isDigit(unsigned char c);

int isLetter(unsigned char c);

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serial.c源码：

#include "s3c24xx.h"

#include "serial.h"

#define TXD0READY   (1<<2)

#define RXD0READY   (1)

#define PCLK                50000000           // init.c中的clock_init函数设置PCLK为50MHz

#define UART_CLK        PCLK                  //  UART0的时钟源设为PCLK

#define UART_BAUD_RATE  115200      // 波特率

#define UART_BRD        ((UART_CLK  / (UART_BAUD_RATE * 16)) - 1)

// 初始化UART0

// 115200,8N1,无流控

void uart0_init(void)

{

    GPHCON  |= 0xa0;           // GPH2,GPH3用作TXD0,RXD0

    GPHUP   = 0x0c;              // GPH2,GPH3内部上拉

    ULCON0  = 0x03;             // 8N1(8个数据位，无较验，1个停止位)

    UCON0   = 0x05;             // 查询方式，UART时钟源为PCLK

    UFCON0  = 0x00;            // 不使用FIFO

    UMCON0  = 0x00;          // 不使用流控

    UBRDIV0 = UART_BRD;  // 波特率为115200

}

// 发送一个字符

void putc(unsigned char c)

{

    // 等待，直到发送缓冲区中的数据已经全部发送出去 

    while (!(UTRSTAT0 & TXD0READY));

    // 向UTXH0寄存器中写入数据，UART即自动将它发送出去 

    UTXH0 = c;

}

// 接收字符

unsigned char getc(void)

{

    // 等待，直到接收缓冲区中的有数据 

    while (!(UTRSTAT0 & RXD0READY));

    // 直接读取URXH0寄存器，即可获得接收到的数据 

    return URXH0;

}

// 判断一个字符是否数字

int isDigit(unsigned char c)

{

    if (c >= '0' && c <= '9')

        return 1;

    else

        return 0;       

}

// 判断一个字符是否英文字母

int isLetter(unsigned char c)

{

    if (c >= 'a' && c <= 'z')

        return 1;

    else if (c >= 'A' && c <= 'Z')

        return 1;       

    else

        return 0;

}

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main.c源码：

#include "serial.h"

int main()

{

    unsigned char c;

    uart0_init();   // 波特率115200，8N1(8个数据位，无校验位，1个停止位)

    while(1)

    {

        // 从串口接收数据后，判断其是否数字或子母，若是则加1后输出

        c = getc();

        if (isDigit(c) || isLetter(c))

            putc(c+1);

    }

    return 0;

}

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Makefile文件：

objs := head.o init.o serial.o main.o

uart.bin: $(objs)

    arm-linux-ld -Tuart.lds -o uart_elf $^

    arm-linux-objcopy -O binary -S uart_elf $@

    arm-linux-objdump -D -m arm uart_elf > uart.dis

%.o:%.c

    arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<