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4.5 U-Boot映像的烧写与运行

4.5.1 烧写U-Boot映像

在完成对U-Boot的修改移植和编译后,剩余的工作就是将代码烧写到Flash存储器中,做到上电可以运行。在目标板烧写程序是通过VisualDSP++开发环境和仿真器配合完成的,VisualDSP++是ADI推出的集成开发环境,配合仿真器可以实现对程序的单步、断点调试,可以烧写Flash程序等工作。VisualDSP++环境的安装这里不再讨论,下面仅描述利用VisualDSP++的Flash Programmer程序烧写映像的过程。

(1)目标板断电,连接目标板和仿真器的JTAG插座,注意14脚的JTAG插座的方向,不能插反。

(2)目标板上电,运行VisualDSP++软件,单击“Session”,选择BF536处理器对应的Session,建立VisualDSP++与目标板的连接。

(3)单击“Tools”->“Flash Programmer”,如图4.15所示。

(4)Flash Programmer界面如图4.16所示,单击“Driver”页面,加载Flash烧写驱动程序。选择目标板Flash驱动程序,然后单击“Load Driver”。如果驱动程序加载成功,则在Flash information栏目下出现Flash存储器的具体信息,包括制造厂家代码、芯片代码、芯片型号和厂家名称。Driver information栏目显示驱动程序的版本信息。

图4.15 运行Flash Programmer程序

图4.16 加载Flash驱动程序

(5)单击“Commands”页面,选择“Erase All”擦除Flash存储器中的内容。

(6) 单击“Programming”页面,如图4.17所示。在“Data”栏中选择要烧写的文件。本书4.2节已经讨论过U-Boot的编译,编译生成的文件包括u-boot.bin和u-boot.hex,这是两种不同格式的映像,烧写时对应的选项也不一样。如果要烧写u-boot.hex文件,则在“File format”栏中选中“Intel Hex”格式,然后单击“Program”开始烧写映像。如果要烧写u-boot.bin文件,则在“File format”栏中选中“Binary”格式,“Offset”设为0,然后单击“Program”开始烧写映像。映像烧写完成后最好单击“Compare”校验是否烧写正确。如果校验无误,断开VisualDSP++与目标板的连接,烧写工作完成。

图4.17 烧写Flash映像

注意烧写过程中用到的Flash驱动程序是根据目标板配置的Flash存储器自己开发完成的,不同的目标板配备的Flash存储器型号不同,需要的驱动程序也有所不同。VisualDSP++提供了驱动程序的模板,读者可以在其模板的基础上参考本书4.3.4节中的内容进行移植,开发自己的驱动程序。

4.5.2 Blackfin启动模式

U-Boot映像烧写到Flash存储器中,是可以掉电保存的。烧写完成后,使用RS-232电缆连接PC的串口和目标板的串口,打开PC端的超级终端,并设置串口通信参数与U-Boot的串口参数保持一致。目标板重新上电,正常情况下在超级终端应该看到U-Boot的启动信息,如图4.18所示。

图4.18 U-Boot启动信息

事实上很多工程师特别是刚刚接触Blackfin的新手们都没有这么幸运,通常遇到的情况是目标板上电,但是串口没有任何输出。除去U-Boot本身的原因外,大都和Blackfin处理器的启动模式有关。Blackfin处理器的启动是很复杂的问题,也很容易令人混淆,下面具体讨论BF536启动模式的问题。

BF536处理器支持7种启动模式,由BMODE[2:0]三个外部引脚的电平状态决定,如表4.11所示。

表4.11 BF536处理器的启动模式

7种启动模式可以分为两类:使用片内boot Rom程序和跳过boot Rom程序,其中最为常用的两种模式是模式1和模式2。Blackfin处理器内部有一段引导程序,起始地址在0xEF000000,如果BMODE[2:0]!=000,则上电后Blackfin自动跳转到0xEF000000处开始执行引导程序,然后在引导程序的控制下完成应用程序的加载工作。引导程序根据BMODE[2:0]的设置从不同的接口接收启动码流并处理该码流,启动码流的格式是特殊的,是ADI定义的一种格式,称之为LDR文件。U-Boot编译生成的hex或者bin文件是不能被引导程序解析的。LDR文件由多个连续的块组成,每个块包括10字节的头信息和块数据,头信息的格式如下所示:

32位地址:本块的目标地址,引导程序把这个块放到对应的目标地址处。

32位长度:本块的数据长度。

16位标志位为

•bit0:ZEROFILL,0——不填充,1——用0填充本块。

•bit1:RESVECT,一直为1。

•bit3:INIT,0——非初始化块,1——初始化块。

•bit4:IGNORE,0——不忽略本块,1——忽略本块。

•bit[8:5]:PFLAG,定义用于握手的GPIO引脚。

•bit[10:9]:PPORT,00——禁止握手信号;01——握手信号在PORTF;10——握

手信号在PORTG;11——握手信号在PORTH。

•bit15:FINAL,0——非最后块,1——最后一个块。

引导程序根据每块的标志位进行处理,一直到最后一个块,处理结束后处理器跳转到复位向量地址0xFFA00000处执行应用程序。

具有INIT标志的块是需要特殊注意的,很多上电不能启动的情况都和INIT块有关。µClinux内核和U-Boot程序大部分在SDRAM空间运行,其他非Linux的程序也会用到很多SDRAM空间,但是处理器在上电的时候是没有对SDRAM控制器进行初始化的,也就是说上电开始时SDRAM存储空间是不能被访问的。为了解决后面程序使用SDRAM的问题必须在上电开始后尽早完成对SDRAM控制器的初始化,INIT块就是完成初始化工作的。用户首先要自己编写SDRAM初始化程序,然后在生成LDR文件时把初始化代码放到INIT块中,片内引导程序加载时发现标志为INIT的块就会对该块入口函数进行调用,INIT块的函数执行完毕后再返回到引导程序,因此INIT块的函数必须要有返回,否则会脱离引导程序的控制。所以INIT块对SDRAM控制器的正确初始化是程序能够正常启动的关键,千万不能忽略这个问题。

如果BMODE[2:0]被设置为000,则处理器上电后会跳过片内引导程序,直接从Flash地址0x20000000开始执行。同样的道理,SDRAM控制器初始化程序也需要尽早地被执行,然后把其他代码复制到SDRAM空间,最后跳转到SDRAM空间继续执行,在前面U-Boot的启动分析中已经很清楚地看到这一点。 t8mmTZ5zV7Y5qltGapWPX9REvEKwOzVCsXYreaFSnqUboFrRjbPJgPsiGv27IhRe

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