2021年09月01日 | S3C2440—9.复制程序到SDRAM中执行

一.S3C2440的启动方式

S3C2440的MMU有一种“steppingstone”.技术，是协助MCU从无法执行程序的NAND FLASH执行启动程序的一种方法，其启动步骤如下：

1、系统上电后,首先自动判断是否是autoboot模式，如果使用 s3c2440是带有nandflash的,并且被设置成autoboot,从nandflash开始启动.

2、在判断是autoboot模式后,mcu内置的nandflash控制器自动将nandflash的最前面的4k区域(这4k区域存放着 bootloader的最前面4k代码)拷贝到samsung所谓的"steppingstone"里面(steppingstone是在S3C2440 中，实际上是一块4k大小的SRAM，).

3、在拷贝完前4k代码后,nandflash控制器自动将"steppingstone"映射到arm地址空间0x00000000开始的前4k区域.

4、在映射过程完成后.nandflash控制器将pc指针直接指向arm地址空间的0x00000000位置,准备开始执行"steppingstone"上的代码.

5、而"steppingstone"上从nandflash拷贝过来的4k代码,是程序员写的bootloader的前4k代码.这个 bootloader在之前写好,并已经被烧写到nandflash的0x00000000开始的最前面区域…而这"steppingstone"上的 4k代码就是bootloader的前4k代码.

6、在pc指向arm地址空间的0x00000000后,系统就开始执行指令代码.这4k代码的任务是:初始化硬件,设置中断向量表,设置堆栈,然后一个很重要的任务是,将nandflash的最前面区域的bootloader(包含4k启动代码)拷贝到SDRAM中去,bootloader代码的大小是写好bootloader就确定的.然后只需要确定bootloader想映射到SDRAM的起始位置就ok.

7、在完成对nandflash上的bootloader搬移后,找到4k代码的搬移代码最后一个指令的下一个指令在SDRAM的bootloader的地址,然后跳转到该位置,继续执行bootloader的剩余代码(引导系统).

二.代码

汇编代码：

/* 相当于宏定义,定义存储控制器和SDRAM的基地址 */

.equ MEM_CTL_BASE,        0x48000000

.equ SDRAM_BASE,          0x30000000

.text

.global _start

_start:

    /* 采用调用函数的形式 */

    bl watch_dog_close              @关闭看门狗

    bl memsetup                     @设置存储控制器的13个寄存器

    bl copy_steppingstone_to_sdram  @将Steppingstone的4KB复制到SDRAM

    ldr pc, =on_sdram               @当前程序跳转到SDRAM中去执行

on_sdram:

    ldr sp, =0x34000000             @设置栈

    bl main                         @跳转去执行main函数

halt_loop:

    b halt_loop

watch_dog_close:

    /* 关闭看门狗，否则会一直重启，地址0x53000000，[0]位写0关闭 */

    ldr r0, =0x53000000

    ldr r1, =0

    str r1, [r0]

    mov pc, lr

memsetup:

    /* 存储控制器的寄存器配置,配置存储控制器以使用SDRAM */

    mov r1, #MEM_CTL_BASE

    adrl r2, mem_cfg_val   @将13个寄存器的值伪读取取到r2中

    add  r3, r1, #52     @r3=r1+52  52:13*4(13个4Byte寄存器)

1:

    ldr r4, [r2], #4     @将r2中的值读取到r4中，然后r2+4

    str r4, [r1], #4     @将r4的内容写到r1中存储的地址后，r1中地址+4（初次r1地址为MEM_CTL_BASE）

    cmp r1, r3           @比较r1中现在的地址，看看是否完成13个寄存器的相应配置（13*4Byte）

    bne 1b               @如果未完成，继续

    mov pc, lr           @完成后，返回_start继续执行

.align 4

mem_cfg_val:

    /* 存储控制器的13个寄存器的设置值 */

    .long 0x22011110 @BWSCON

    .long 0x00000700 @BANKCON0

    .long 0x00000700 @BANKCON1

    .long 0x00000700 @BANKCON2

    .long 0x00000700 @BANKCON3

    .long 0x00000700 @BANKCON4

    .long 0x00000700 @BANKCON5

    .long 0x00018005 @BANKCON6

    .long 0x00018005 @BANKCON7

    .long 0x008c07a3 @REFRESH

    .long 0x000000b1 @BANKSIZE

    .long 0x00000030 @MRSRB6

    .long 0x00000030 @MRSRB7

copy_steppingstone_to_sdram:

    /* 将Steppingstone的4KB数据复制到SDRAM中 

     * Steppingstone的基地址为：0x00000000

     * SDRAM的基地址为：0x30000000

     */

    mov r1, #0           @Steppingstone基地址

    ldr r2, =SDRAM_BASE

    mov r3, #4*1024     

1:

    ldr r4, [r1], #4    @从源地址读取4Byte数据

    str r4, [r2], #4    @将源地址的4Byte数据写入目标地址

    cmp r1,r3           @对比是否复制完毕

    bne 1b

    mov pc, lr          @完成后，返回_start继续执行

Makefile：

all:

arm-linux-gcc -c -o main.o main.c

arm-linux-gcc -c -o head.o head.S

arm-linux-ld  -Ttext 0x30000000 head.o main.o  -o sdram.elf

arm-linux-objcopy -O binary -S sdram.elf sdram.bin

arm-linux-objdump -D sdram.elf > sdram.dis

clean:

rm *.o *.elf *.dis

Makefile中：arm-linux-ld -Ttext 0x30000000 head.o main.o -o sdram.elf连接到了SDRAM的基地址0x30000000