uboot-1.1.1在at91rm9200dk上的移植过程 （nandflash部分）

skyhy.happy

1.    我的开发板配置如下：
AT91rm9200, 180MHz; 32MB SDRAM, 由NCS1/SDCS片选; 64KB EEPROM, AT24C512; 2MB Flash, 我选用了AM29lv320, 由NCS0/BFCS片选; nandflash 64M,SAMSUNG的K9F1208U0B 10/100M 网络接口，DM9161E; USB 主接口from AT91rm9200; USB 设备接口from AT91rm9200; DBGU 串行调试接口from AT91rm9200;
2.首先我们要搞清楚，真正的理解和成功的移植uboot得先弄明白at91rm9200的启动流程和uboot的启动方法: at91rm9200有片内引导和片外引导 2 种启动方式，由一根跳线控制。上电MCU检测BMS的电平，如果是高则选择片内ROM启动， 如果是低则从外部flash启动。 （1） 片外引导 执行烧在flash上的引导程序。 （2） 片内引导 at91rm9200内部本身有128k的片内rom,其固化了一个bootloader和uploader，片内引导时启动uploader，uploader开启xmodem协议，等待用户上传程序，上传的程序将载入片内SRAM，重映射，然后pc跳转到片内SRAM执行上传的用户程序。注：片内SRAM只有16k，除去3-4k片内启动程序的占用的部分数据空间，因此下载的程序大小限制在12k内。
官方at91rm9200DK u-boot Flash Programming Solutions文档提供的解决方案如下。开发板flash上没有引导程序，于是只能用片内引导方式，载入一个12k以内的小程序到内部SRAM运行，而这个小程序初始化SDRAM后，再把u-boot下载到SDRAM运行(u-boot大于12k)，pc跳到SDRAM的u-boot位置运行u-boot，u-boot启动后再用u-boot自己的flash烧写命令把自己烧到flash去，以后就可以片外flash启动了。
官方文档中并不是直接烧u-boot.bin，而是烧入了boot.bin和u-boot.gz2个文件。 Loader.bin 和 boot.bin我暂时用的是板子提供的修改好的，这里重点先研究研究uboot的启动和移植。不过我还是了解了一下它们的启动流程，以便更好的去移植uboot。 loader.bin, boot.bin, u-boot.bin代码执行流分析. 以上三个文件时at91rm9200启动所需要的三个bin,他们的实现代码并不难。如果是你是采用at91rm9200的评估版，应该能得到其源码。
loader.bin 执行流程,这个文件主要在片内启动从串口下载代码时会用到 loader/entry.S 初始化CPU
b main --->
crt0.S -->
copydata -->
clearbss -->
b boot main.c -->
boot --> /*Get internel rom service address*/
/* Init of ROM services structure */
pAT91 = AT91C_ROM_BOOT_ADDRESS;
/* Xmodem Initialization */
--> pAT91->OpenSBuffer -->
pAT91->OpenSvcXmodem
/* System Timer initialization */
---> AT91F_AIC_ConfigureIt
/* Enable ST interrupt */
AT91F_AIC_EnableIt
AT91F_DBGU_Printk("XMODEM: Download U-BOOT ");
Jump.S // Jump to Uboot BaseAddr exec Jump((unsigned int)AT91C_UBOOT_BASE_ADDRESS)

boot.bin执行流程 该文件会在从片内启动时被下载到板子上，以后还会被烧写到片外Flash中，以便在片外启动时用它来引导并解压u-boot.bin.gz，并跳转到u-boot来执行。 boot/entry.S b main -->
crt0.S -->
copydata -->
clearbss -->
b boot boot/misc.s /* unzip uboot.bin.gz */ ----> decompress_image(SRC,DST,LEN) -->
gunzip //jump to ubootBaseAddr exec 这里跳转到解压u-boot.bin.gz的地址处直接开始执行u-boot asm("mov pc,%0" : : "r" (DST));


u-boot.bin执行流程 u-boot/cpu/at91rm9200/start.S
start --->
reset --->
copyex --->
cpu_init_crit --->
/* set up the stack */
--> start_armboot

u-boot/lib_arm/board.c

init_fnc_t*init_sequence[] = {
cpu_init,          /* basic cpu dependent setup */
   board_init,       /* basic board dependent setup */
   interrupt_init,   /* set up exceptions */
  env_init,         /* initialize environment */
  init_baudrate,    /* initialze baudrate settings */
  serial_init,      /* serial communications setup */
  console_init_f,    /* stage 1 init of console */
  display_banner,    /* say that we are here */
  dram_init,         /* configure available RAM banks */
  display_dram_config, checkboard, NULL,
};
---> start_armboot
---> call init_sequence
---> flash_init
---> display_flash_config
---> nand_init
---> AT91F_DataflashInit
---> dataflash_print_info
---> env_relocate
---> drv_vfd_init
---> devices_init
---> jumptable_init
---> console_init_r
---> misc_init_r
---> enable_interrupts
---> cs8900_get_enetaddr
---> board_post_init

---> u-boot/common/main.c
for (;;)
{ /* shell parser */
main_loop () -->
u_boot_hush_start -->
readline -->
abortboot -->
printf("Hit any key to stop autoboot: %2d ", bootdelay);
}
以上是at91rm9200启动并进入u-boot的执行流分析。后面u-boot还会将uImage解压到特定的位置并开始启动内核代码。


3.1 修改Loader.bin的源码

1）. 修改 include/main.h
#define AT91C_UBOOT_BASE_ADDRESS 0x21f00000 此开发板SDRAM为32M 地址空间为 0x20000000—0x22000000 uboot被解压缩后要被拷贝到RAM的高端地址，防治 与其他地址冲突
2）. 修改init.c中对SDRAM的初始化 AT91C_BASE_SDRC->SDRC_MR=0x02 根据具体的SDRAM芯片修改： MR[4]=1 (表示16位) MR[4]=0 (表示32位)

3.2 修改Boot.bin的源码

1）. 在main.c中添加两个外部函数的定义
Extern int deampress_image(void *src,void *dst,unsigned int len); 解压缩函数，用来解压缩UBOOT Extern void Jump() 跳转函数
2）. 在main.c中修改宏定义
#define SRC 0x10010000 uboot在flash中的基地址
#define DST 0x21f00000 解压缩UBOOT后载入到SDRAM中的地址    #define LEN 0x20000 uboot的大小（最大大小）
3） 修改main.c中打印语句 AT91F_DBGU_Pringk()
AT91F_DBGU_Pringk() ……… AT91F_DBGU_Pringk()


4.实战
    从网上下载官方uboot1.1.1http://sourceforge.net/project/ 交叉编译器用的是2.95.3.我没有创建自己的目录，直接用原有的。方便点。呵呵。由于我的开发板支持nandflash.所以我首先让我的板子的nand驱动起来。
修改的地方在board/at91rm9200dk/atrm9200dk.c，对nand_init进行修改。主要是：
将 *AT91C_PIOC_ASR = AT91C_PC0_BFCK | AT91C_PC1_BFRDY_SMOE | AT91C_PC3_BFBAA_SMWE;
改为 *AT91C_PIOC_ASR = AT91C_PC1_BFRDY_SMOE | AT91C_PC3_BFBAA_SMWE; //AT91C_PC0_BFCK
将 *AT91C_PIOC_PDR = AT91C_PC0_BFCK | AT91C_PC1_BFRDY_SMOE | AT91C_PC3_BFBAA_SMWE;
改为 *AT91C_PIOC_PDR = AT91C_PC1_BFRDY_SMOE | AT91C_PC3_BFBAA_SMWE; 增加两句
*AT91C_PIOC_PER|= AT91C_PC0_BFCK;
*AT91C_PIOC_OER = AT91C_PC0_BFCK;
注：AT91C_PC0_BFCK 是Brust Flash控制器的时钟信号线 。 AT91C_PC1_BFRDY_SMOE 是 Brust Flash 控制器的读信号。 AT91C_PC3_BFBAA_SMWE 是 Brust Flash 控制器的脉冲前沿地址。 AT91C_PIOC_ASR 是外设A寄存器。
AT91C_PIOC_PDR 是GPIO 禁用寄存器。
AT91C_PIOC_PER 是GPIO 使能寄存器。
AT91C_PIOC_OER 是 GPIO 使能输出寄存器。
上述修改的目的是，使能BFCK信号线的GPIO输出。
在
/*Configure PC2 as input (signal READY of theSmartMedia)*/后增加
*AT91C_PMC_PCER|=(unsigned int)(1此句。：开启外设时钟。
然后把调试信息打开-把#ifdef DEBUG给注释掉。看看你的nandflash的base对不对。

然后就是修改/include/cmd_confdefs.h
修改 #define CFG_CMD_NONSTD ()这个宏定义是决定uboot支持的功能，
如果需要支持就从括号中删除此行。例如源码支持 CFG_CMD_LOADB CFG_CMD_MEMORY 等。我们这里的修改是删除 “CFG_CMD_NAND | \ ” 这行，是uboot支持nandflash。然后你的nandflash的侦测ID等等，之类的东西都在cmd_nand.c里进行了，首先就是nand_probe,里面有两个重要的子函数。可以看看。然后把调试信息打开。看看是不是你想要的信息，比如： mfr=ec id=76 Flash chip found: Manufacturer ID: 0xEC, Chip ID: 0x76 (Samsung K9F1208UOA) 1 flash chips found. Total nand_chip size: 64 MB 看到这你应该高兴了。呵呵。下面就是对norflash的修改了。



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