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》
- 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 MHz
PLL:
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
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
led.c
Makefile
执行make后生成led.bin
addheader.c用于构造带有头信息的bin文件
执行如下命令生成addheader
# gcc addheader.c -o addheader
然后再用addheader制作带有头信息的bin文件
# ./addheader led.bin 210.bin
然后将SD卡插入SD读卡器,将鼠标移到虚拟机中,然后将SD卡读卡器插入电脑,这是ubuntu中将自动挂载SD卡
在ubuntu中执行df查看分区信息
root@zjh:/mnt/hgfs/E/cloud/embedded/my_code/tq210# df
Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/sda1 39544232 10202800 27332652 28% /
none 506996 260 506736 1% /dev
none 512616 164 512452 1% /dev/shm
none 512616 372 512244 1% /var/run
none 512616 0 512616 0% /var/lock
.host:/ 331099132 158170568 172928564 48% /mnt/hgfs
/dev/sdd 46220 46220 0 100% /media/XIAOMI
/dev/sdb1 3864000 4 3863996 1% /media/720C-93BE
sdb1就是我们的SD卡的第1个分区
执行如下命令烧写210.bin到SD的第1个块
# dd bs=512 iflag=dsync oflag=dsync if=210.bin of=/dev/sdb seek=1
1+1 records in
1+1 records out
528 bytes (528 B) copied, 0.0110204 s, 47.9 kB/s
bs指定一次烧写多少字节
dsync表示为数据使用同步I/O
if指定输入文件
of指定输出设备
seek指定从第几块开始烧写
然后拔下SD卡,将其插入的TQ210开发板,然后拨动启动选择开关,选择从SD启动
然后上电可以看到LED交替闪烁,可以去掉start.S中的时钟初始化,再次编译程序,烧写,可以看出LED闪烁变慢了。
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