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At91rm9200启动过程

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2024年8月19日发(作者:犁唱)

系统上电,检测BMS,选择系统的启动方式,如果BMS为高电平,则系统从片内ROM启动。

AT91RM9200的ROM上电后被映射到了0x0和0x100000处,在这两个地址处都可以访问到ROM。由于

9200的ROM中固化了一个BOOTLOAER程序。所以PC从0X0处开始执行这个BOOTLOAER(准确的说

应该是一级BOOTLOADER)。这个BOOTLOER依次完成以下步骤:

1、PLL SETUP,设置PLLB产生48M时钟频率提供给USB DEVICE。同时DEBUG USART也被初始化

为48M的时钟频率;

2、相应模式下的堆栈设置;

3、检测主时钟源(Main oscillator);

4、中断控制器(AIC)的设置;

5、C 变量的初始化;

6、跳到主函数。

完成以上步骤后,我们可以认为BOOT过程结束,接下来的就是LOADER的过程,或者也可以认为

是装载二级BOOTLOER。AT91RM9200按照DATAFLASH、EEPROM、连接在外部总线上的8位并行FLASH

的顺序依次来找合法的BOOT程序。所谓合法的指的是在这些存储设备的开始地址处连续的存放的32个

字节,也就是8条指令必须是跳转指令或者装载PC的指令,其实这样规定就是把这8条指令当作是异常

向量表来处理。必须注意的是第6条指令要包含将要装载的映像的大小。关于如何计算和写这条指令可以

参考用户手册。一旦合法的映像找到之后,则BOOT程序会把找到的映像搬到SRAM中去,所以映像的

大小是非常有限的,不能超过16K-3K的大小。当BOOT程序完成了把合法的映像搬到SRAM的任务以后,

接下来就进行存储器的REMAP,经过REMAP之后,SRAM从映设前的0X200000地址处被映设到了0X0

地址并且程序从0X0处开始执行。而ROM这时只能在0X100000这个地址处看到了。至此9200就算完成

了一种形式的启动过程。如果BOOT程序在以上所列的几种存储设备中找到合法的映像,则自动初始化

DEBUG USART口和USB DEVICE口以准备从外部载入映像。对DEBUG口的初始化包括设置参数115200

8 N 1以及运行XMODEM协议。对USB DEVICE进行初始化以及运行DFU协议。现在用户可以从外部(假

定为PC平台)载入你的映像了。在PC平台下,以WIN2000为例,你可以用超级终端来完成这个功能,

但是还是要注意你的映像的大小不能超过13K。一旦正确从外部装载了映像,接下来的过程就是和前面一

样重映设然后执行映像了。我们上面讲了BMS为高电平,AT91RM9200选择从片内的ROM启动的一个

过程。如果BMS为低电平,则AT91RM9200会从片外的FLASH启动,这时片外的FLASH的起始地址就

是0X0了,接下来的过程和片内启动的过程是一样的,只不过这时就需要自己写启动代码了,至于怎么写,

大致的内容和ROM的BOOT差不多,不同的硬件设计可能有不一样的地方,但基本的都是一样的。由于

片外FLASH可以设计的大,所以这里编写的BOOTLOADER可以一步到位,也就是说不用像片内启动可

能需要BOOT好几级了,目前AT91RM9200上使用较多的bootloer是u-boot,这是一个开放源代码的软件,

用户可以自由下载并根据自己的应用配置。

总的说来,笔者以为AT91RM9200的启动过程比较简单,ATMEL的服务也不错,不但提供了片内启

动的功能,还提供了UBOOT可供下载。笔者写了一个BOOTLODER从片外的FLASHA启动,效果还可

以。

uboot结构与使用

uboot是一个庞大的公开源码的软件。他支持一些系列的arm体系,包含常见的外设的驱动,是一个功能

强大的板极支持包。其代码可以/projects/u-boot下载

在9200上,为了启动uboot,还有两个boot软件包,分别是loader和boot。分别完成从sram和flash中的

一级boot。其源码可以从atmel的官方网站下载。

我们知道,当9200系统上电后,如果bms为高电平,则系统从片内rom启动,这时rom中固化的boot

程序初始化了debug口并向其发送'c',这时我们打开超级终端会看到。这说明系统已经启动,同时

xmodem协议已经启动,用户可以通过超级终端下载用户的bootloader。作为第一步,我们下载

将被下载到片内的sram中。这个loder完成的功能主要是初始化时钟,sdram和xmodem

协议,为下载和启动uboot做准备。当下载了后,超级终端会继续打印:。这时我们就

可以下在uboot了。uboot将被下载到sdram中的一个地址后并把pc指针调到此处开始执行uboot。接着我

们就可以在终端上看到uboot的shell启动了,提示符uboot>,用户可以uboot>help 看到命令列表和大概

的功能。uboot的命令包含了对内存、flash、网络、系统启动等一些命令。

如果系统上电时bms为低电平,则系统从片外的flash启动。为了从片外的flash启动uboot,我们必须把

放到0x0地址出,使得从flash启动后首先执行,而要少些,就要先完成上面我们

讲的那些步骤,首先开始从片内rom启动uboot。然后再利用uboot的功能完成把和烧写

到flash中的目的,假如我们已经启动了uboot,可以这样操作:

uboot>protect off all

uboot>erase all

uboot>loadb 20000000

uboot>cp.b 20000000 10000000 5fff

uboot>loadb 21000000

uboot>cp.b 210000000 10010000 ffff

然后系统复位,就可以看到系统先启动boot,然后解压缩,然后启动uboot。注意,这里uboot必

须压缩成.gz文件,否则会出错。

怎么编译这三个源码包呢,首先要建立一个arm的交叉编译环境,关于如何建立,此处不予说明。建立好

了以后,分别解压源码包,然后修改Makefile中的编译器项目,正确填写你的编译器的所在路径。

对loader和boot,直接make。对uboot,第一步:make_at91rm9200dk,第二步:make。这样就会在当前目录

下分别生成*.bin文件,对于,我们还要压缩成.gz文件。

也许有的人对loader和boot搞不清楚为什么要两个,有什么区别吗?首先有区别,boot主要完成从flash

中启动uboot的功能,他要对uboot的压缩文件进行解压,除此之外,他和loader并无大的区别,你可以

把boot理解为在loader的基础上加入了解压缩.gz的功能而已。所以这两个并无多大的本质不同,只是他

们的使命不同而已。

特别说名的是这三个软件包都是开放源码的,所以用户可以根据自己的系统的情况修改和配置以及裁减,

打造属于自己系统的bootloder。

2024年8月19日发(作者:犁唱)

系统上电,检测BMS,选择系统的启动方式,如果BMS为高电平,则系统从片内ROM启动。

AT91RM9200的ROM上电后被映射到了0x0和0x100000处,在这两个地址处都可以访问到ROM。由于

9200的ROM中固化了一个BOOTLOAER程序。所以PC从0X0处开始执行这个BOOTLOAER(准确的说

应该是一级BOOTLOADER)。这个BOOTLOER依次完成以下步骤:

1、PLL SETUP,设置PLLB产生48M时钟频率提供给USB DEVICE。同时DEBUG USART也被初始化

为48M的时钟频率;

2、相应模式下的堆栈设置;

3、检测主时钟源(Main oscillator);

4、中断控制器(AIC)的设置;

5、C 变量的初始化;

6、跳到主函数。

完成以上步骤后,我们可以认为BOOT过程结束,接下来的就是LOADER的过程,或者也可以认为

是装载二级BOOTLOER。AT91RM9200按照DATAFLASH、EEPROM、连接在外部总线上的8位并行FLASH

的顺序依次来找合法的BOOT程序。所谓合法的指的是在这些存储设备的开始地址处连续的存放的32个

字节,也就是8条指令必须是跳转指令或者装载PC的指令,其实这样规定就是把这8条指令当作是异常

向量表来处理。必须注意的是第6条指令要包含将要装载的映像的大小。关于如何计算和写这条指令可以

参考用户手册。一旦合法的映像找到之后,则BOOT程序会把找到的映像搬到SRAM中去,所以映像的

大小是非常有限的,不能超过16K-3K的大小。当BOOT程序完成了把合法的映像搬到SRAM的任务以后,

接下来就进行存储器的REMAP,经过REMAP之后,SRAM从映设前的0X200000地址处被映设到了0X0

地址并且程序从0X0处开始执行。而ROM这时只能在0X100000这个地址处看到了。至此9200就算完成

了一种形式的启动过程。如果BOOT程序在以上所列的几种存储设备中找到合法的映像,则自动初始化

DEBUG USART口和USB DEVICE口以准备从外部载入映像。对DEBUG口的初始化包括设置参数115200

8 N 1以及运行XMODEM协议。对USB DEVICE进行初始化以及运行DFU协议。现在用户可以从外部(假

定为PC平台)载入你的映像了。在PC平台下,以WIN2000为例,你可以用超级终端来完成这个功能,

但是还是要注意你的映像的大小不能超过13K。一旦正确从外部装载了映像,接下来的过程就是和前面一

样重映设然后执行映像了。我们上面讲了BMS为高电平,AT91RM9200选择从片内的ROM启动的一个

过程。如果BMS为低电平,则AT91RM9200会从片外的FLASH启动,这时片外的FLASH的起始地址就

是0X0了,接下来的过程和片内启动的过程是一样的,只不过这时就需要自己写启动代码了,至于怎么写,

大致的内容和ROM的BOOT差不多,不同的硬件设计可能有不一样的地方,但基本的都是一样的。由于

片外FLASH可以设计的大,所以这里编写的BOOTLOADER可以一步到位,也就是说不用像片内启动可

能需要BOOT好几级了,目前AT91RM9200上使用较多的bootloer是u-boot,这是一个开放源代码的软件,

用户可以自由下载并根据自己的应用配置。

总的说来,笔者以为AT91RM9200的启动过程比较简单,ATMEL的服务也不错,不但提供了片内启

动的功能,还提供了UBOOT可供下载。笔者写了一个BOOTLODER从片外的FLASHA启动,效果还可

以。

uboot结构与使用

uboot是一个庞大的公开源码的软件。他支持一些系列的arm体系,包含常见的外设的驱动,是一个功能

强大的板极支持包。其代码可以/projects/u-boot下载

在9200上,为了启动uboot,还有两个boot软件包,分别是loader和boot。分别完成从sram和flash中的

一级boot。其源码可以从atmel的官方网站下载。

我们知道,当9200系统上电后,如果bms为高电平,则系统从片内rom启动,这时rom中固化的boot

程序初始化了debug口并向其发送'c',这时我们打开超级终端会看到。这说明系统已经启动,同时

xmodem协议已经启动,用户可以通过超级终端下载用户的bootloader。作为第一步,我们下载

将被下载到片内的sram中。这个loder完成的功能主要是初始化时钟,sdram和xmodem

协议,为下载和启动uboot做准备。当下载了后,超级终端会继续打印:。这时我们就

可以下在uboot了。uboot将被下载到sdram中的一个地址后并把pc指针调到此处开始执行uboot。接着我

们就可以在终端上看到uboot的shell启动了,提示符uboot>,用户可以uboot>help 看到命令列表和大概

的功能。uboot的命令包含了对内存、flash、网络、系统启动等一些命令。

如果系统上电时bms为低电平,则系统从片外的flash启动。为了从片外的flash启动uboot,我们必须把

放到0x0地址出,使得从flash启动后首先执行,而要少些,就要先完成上面我们

讲的那些步骤,首先开始从片内rom启动uboot。然后再利用uboot的功能完成把和烧写

到flash中的目的,假如我们已经启动了uboot,可以这样操作:

uboot>protect off all

uboot>erase all

uboot>loadb 20000000

uboot>cp.b 20000000 10000000 5fff

uboot>loadb 21000000

uboot>cp.b 210000000 10010000 ffff

然后系统复位,就可以看到系统先启动boot,然后解压缩,然后启动uboot。注意,这里uboot必

须压缩成.gz文件,否则会出错。

怎么编译这三个源码包呢,首先要建立一个arm的交叉编译环境,关于如何建立,此处不予说明。建立好

了以后,分别解压源码包,然后修改Makefile中的编译器项目,正确填写你的编译器的所在路径。

对loader和boot,直接make。对uboot,第一步:make_at91rm9200dk,第二步:make。这样就会在当前目录

下分别生成*.bin文件,对于,我们还要压缩成.gz文件。

也许有的人对loader和boot搞不清楚为什么要两个,有什么区别吗?首先有区别,boot主要完成从flash

中启动uboot的功能,他要对uboot的压缩文件进行解压,除此之外,他和loader并无大的区别,你可以

把boot理解为在loader的基础上加入了解压缩.gz的功能而已。所以这两个并无多大的本质不同,只是他

们的使命不同而已。

特别说名的是这三个软件包都是开放源码的,所以用户可以根据自己的系统的情况修改和配置以及裁减,

打造属于自己系统的bootloder。

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