s3c2440启动代码分析

;GET和INCLUDE功能相同
;功能：引进一个被编译过的文件。
GET option.inc
GET memcfg.inc
GET 2440addr.inc

;EQU为程序中的常量、标号等定义一个等效的字符名称
;定义SDRAM工作在Refresh模式，SDRAM有两种刷新方式：autorefresh和selfrefresh，前者是在其使用过程当中每隔一段时间发出刷新指令，SDRAM刷新一行，self refresh是在省电模式时使用
BIT_SELFREFRESH EQU (1<<22)  

;系统的工作模式设定,共七种工作模式
USERMODE    EQU 0x10
FIQMODE     EQU 0x11
IRQMODE     EQU 0x12
SVCMODE     EQU 0x13
ABORTMODE   EQU 0x17
UNDEFMODE   EQU 0x1b
MODEMASK    EQU 0x1f
NOINT       EQU 0xc0

;系统的堆栈空间设定
UserStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x3800) ;0x33ff4800 ~
SVCStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2800) ;0x33ff5800 ~
UndefStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2400) ;0x33ff5c00 ~
AbortStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2000) ;0x33ff6000 ~
IRQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x1000) ;0x33ff7000 ~
FIQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x0) ;0x33ff8000 ~

;这一段是为了统一处理器工作状态和软件编译方式（16位编译环境使用tasm.exe编译）
;arm有两种工作状态:32位，该状态执行字对准的arm指令；16位，该状态执行半字对准的Thumb指令
;不同的工作状态，编译器编译方式也不同
GBLL    THUMBCODE    ;定义一个全局变量
[ {CONFIG} = 16      ; CONFIG为ADS定义的内部变量
THUMBCODE SETL  {TRUE} ;SETA 指令用于设置局部或全局算术变量的值,SETL 指令用于设置局部或全局逻辑变量的值,SETS 指令用于设置局部或全局字符串变量的值
    CODE32           ;工作在arm状态
|
THUMBCODE SETL  {FALSE}  ;[ | ] 是ARM汇编控制伪指令，就是 IF ELSE ENDIF，简写成 [ | ]
    ]

MACRO           ;宏定义
MOV_PC_LR
[ THUMBCODE
    bx lr
|
    mov pc,lr
]
MEND

MACRO
MOVEQ_PC_LR
[ THUMBCODE
        bxeq lr
|
    moveq pc,lr
]
MEND

;这段程序用于把中断服务程序的首地址装载到pc中，有人称之为“加载程序”。
;本初始化程序定义了一个数据区（在文件最后），存放相应中断服务程序的首地址。每个字空间都有一个标号，以Handle***命名。

MACRO
$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel

$HandlerLabel
sub sp,sp,#4 ;用来存储PC地址
stmfd sp!,{r0} ;把将要使用的r0寄存器入栈
ldr     r0,=$HandleLabel;给寄存器r0赋值
ldr     r0,[r0] ;给寄存器r0赋值,将r0的地址放入r0
str     r0,[sp,#4]      ;将对应的中断函数首地址入栈
ldmfd   sp!,{r0,pc}     ;弹出工作寄存器ro和PC,也就完成了到ISR的跳转

MEND

IMPORT  |Image$$RO$$Limit|  ; 表示RO区末地址后面的地址，即RW数据源的起始地址
IMPORT  |Image$$RW$$Base|   ; RW区在RAM里的执行区起始地址，也就是编译器选项RW_Base指定的地址。
IMPORT  |Image$$ZI$$Base|   ; ZI区在RAM里面的起始地址
IMPORT  |Image$$ZI$$Limit|  ; ZI区在RAM里面的结束地址后面的一个地址

IMPORT Main

AREA    Init,CODE,READONLY  ;声明一个代码段

ENTRY

;下面的代码是小端和大端的转换
  ;条件编译，在编译成机器码前就设定好
ASSERT :DEF:ENDIAN_CHANGE          ;判断ENDIAN_CHANGE是否定义
[ ENDIAN_CHANGE
    ASSERT  :DEF:ENTRY_BUS_WIDTH    ;如果已经定义了ENDIAN_CHANGE,判断ENTRY_BUS_WIDTH是否定义
    [ ENTRY_BUS_WIDTH=32            ;判断是不是为32
b ChangeBigEndian     ;DCD 0xea000007
    ]

    [ ENTRY_BUS_WIDTH=16
andeq r14,r7,r0,lsl #20   ;DCD 0x0007ea00
    ]

    [ ENTRY_BUS_WIDTH=8
streq r0,[r0,-r10,ror #1] ;DCD 0x070000ea
    ]
|
    b ResetHandler
    ]
b HandlerUndef ;转跳到Undefined mode程序入口
b HandlerSWI ;转跳到SWI 中断程序入口
b HandlerPabort ;转跳到PAbort(指令异常)程序入口
b HandlerDabort ;转跳到DAbort(数据异常)程序入口
b . ;保留
b HandlerIRQ ;转跳到IRQ 中断程序入口
b HandlerFIQ ;转跳到FIQ 中断程序入口 

;@0x20
b EnterPWDN ; Must be @0x20.
;通过设置CP15的C1的位7，设置存储格式为Bigendian，三种总线方式
ChangeBigEndian     ;下面是改变大小端的程序,这里采用直接定义机器码的方式
;@0x24
[ ENTRY_BUS_WIDTH=32
    DCD 0xee110f10 ;0xee110f10 => mrc p15,0,r0,c1,c0,0
    DCD 0xe3800080 ;0xe3800080 => orr r0,r0,#0x80;  //Big-endian
    DCD 0xee010f10 ;0xee010f10 => mcr p15,0,r0,c1,c0,0
]
[ ENTRY_BUS_WIDTH=16
    DCD 0x0f10ee11
    DCD 0x0080e380
    DCD 0x0f10ee01
]
[ ENTRY_BUS_WIDTH=8
    DCD 0x100f11ee
    DCD 0x800080e3
    DCD 0x100f01ee
    ]
DCD 0xffffffff
DCD 0xffffffff
DCD 0xffffffff
DCD 0xffffffff
DCD 0xffffffff
b ResetHandler

;掉电模式
;SDRAM自动刷新.
;进入PWDN
EnterPWDN
mov r2,r0 ;r2=rCLKCON
tst r0,#0x8 ;测试是否是SLEEP mode?
bne ENTER_SLEEP

ENTER_STOP            ;进入PWDN后如果不是sleep则进入stop
ldr r0,=REFRESH
ldr r3,[r0] ;r3=rREFRESH
mov r1, r3
orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH
str r1, [r0] ;使SDRAM自动刷新

mov r1,#16 ;等待刷新，也可能不需要
0 subs r1,r1,#1
bne %B0

ldr r0,=CLKCON ;进入STOP mode.
str r2,[r0]

mov r1,#32
0 subs r1,r1,#1
bne %B0
; 进入SLEEP mode, 只有通过唤醒复位.

ldr r0,=REFRESH ;退出SDRAM self refresh mode.
str r3,[r0]

MOV_PC_LR

ENTER_SLEEP
;rGSTATUS3有一个返回地址

ldr r0,=REFRESH
ldr r1,[r0] ;r1=rREFRESH
orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH
str r1, [r0] ;启用SDRAM self-refresh

mov r1,#16 ;等待self-refresh,也可能不需要.
0 subs r1,r1,#1
bne %B0

ldr r1,=MISCCR
ldr r0,[r1]
orr r0,r0,#(7<<17)  ;设置SCLK0=0, SCLK1=0, SCKE=0.
str r0,[r1]

ldr r0,=CLKCON ;进入sleep mode
str r2,[r0]

b . ;CPU不工作.

WAKEUP_SLEEP
;Release SCLKn after wake-up from the SLEEP mode.
ldr r1,=MISCCR
ldr r0,[r1]
bic r0,r0,#(7<<17)  ;SCLK0:0->SCLK, SCLK1:0->SCLK, SCKE:0->=SCKE.
str r0,[r1]

;设置存储控制寄存器
ldr r0,=SMRDATA
ldr r1,=BWSCON ;总线宽度和等待控制寄存器
add r2, r0, #52 ;SMRDATA的结束地址
0
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
cmp r2, r0
bne %B0
;数据在以SMRDATA为起始的存储区
mov r1,#256
0 subs r1,r1,#1 ;1) wait until the SelfRefresh is released.
bne %B0

ldr r1,=GSTATUS3 ;GSTATUS3 has the start address just after SLEEP wake-up
ldr r0,[r1]

mov pc,r0

;异常中断宏调用
LTORG
HandlerFIQ      HANDLER HandleFIQ
HandlerIRQ      HANDLER HandleIRQ
HandlerUndef    HANDLER HandleUndef
HandlerSWI      HANDLER HandleSWI
HandlerDabort   HANDLER HandleDabort
HandlerPabort   HANDLER HandlePabort

IsrIRQ
sub sp,sp,#4       ;reserved for PC
stmfd sp!,{r8-r9}

ldr r9,=INTOFFSET
ldr r9,[r9]
ldr r8,=HandleEINT0
add r8,r8,r9,lsl #2
ldr r8,[r8]
str r8,[sp,#8]
ldmfd sp!,{r8-r9,pc}

;=======
; ENTRY
;板子上电和复位后,程序开始从位于0x00执行b ResetHandler,程序跳转到这里执行
;=======
ResetHandler
ldr r0,=WTCON       ;屏蔽看门狗
ldr r1,=0x0
str r1,[r0]

ldr r0,=INTMSK
ldr r1,=0xffffffff  ;屏蔽所有的中断
str r1,[r0]

ldr r0,=INTSUBMSK
ldr r1,=0x3ff ;屏蔽所有的子中断
str r1,[r0]

[ {FALSE}
; rGPFDAT = (rGPFDAT & ~(0xf<<4)) | ((~data & 0xf)<<4);
; Led_Display
ldr r0,=GPFCON
ldr r1,=0x5500
str r1,[r0]
ldr r0,=GPFDAT
ldr r1,=0x10
str r1,[r0]
]

;根据工作频率设置pll
ldr r0,=LOCKTIME
ldr r1,=0xffffff
str r1,[r0]

    [ PLL_ON_START
; 为2440添加时钟设备.
; 设置Fclk:Hclk:Pclk
ldr r0,=CLKDIVN
ldr r1,=CLKDIV_VAL ; 0=1:1:1, 1=1:1:2, 2=1:2:2, 3=1:2:4, 4=1:4:4, 5=1:4:8, 6=1:3:3, 7=1:3:6.
str r1,[r0]

;Configure UPLL
ldr r0,=UPLLCON
ldr r1,=((U_MDIV<<12)+(U_PDIV<<4)+U_SDIV)  ;设定系统主时钟频率

str r1,[r0]

nop ; Caution: After UPLL setting, at least 7-clocks delay must be inserted for setting hardware be completed.
nop
nop
nop
nop
nop
nop
;配置MPLL
ldr r0,=MPLLCON
ldr r1,=((M_MDIV<<12)+(M_PDIV<<4)+M_SDIV)
str r1,[r0]
    ]

  ;检查启动是从休眠模式唤醒.
ldr r1,=GSTATUS2
ldr r0,[r1]
tst r0,#0x2
;是从休眠模式唤醒,跳转到SLEEP_WAKEUP handler.
bne WAKEUP_SLEEP

EXPORT StartPointAfterSleepWakeUp
StartPointAfterSleepWakeUp

;设置存储相关寄存器的程序
  ;SMRDATA中涉及的值请参考memcfg.inc程序
ldr r0,=SMRDATA
ldr r1,=BWSCON ;BWSCON地址
add r2, r0, #52 ;SMRDATA结束地址

0
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
cmp r2, r0
bne %B0

;初始化堆栈
bl InitStacks

  ; 设置缺省中断处理函数
ldr r0,=HandleIRQ       ;This routine is needed
ldr r1,=IsrIRQ   ;if there isn't 'subs pc,lr,#4' at 0x18, 0x1c
str r1,[r0]

;将数据段拷贝到RAM中,将ZI数据段清零,跳入C语言的main函数执行。 

;If main() is used, the variable initialization will be done in __main().
    [ :LNOT:USE_MAIN
    ;Copy and paste RW data/zero initialized data
LDR     r0, =|Image$$RO$$Limit| ; Get pointer to ROM data
LDR     r1, =|Image$$RW$$Base|  ; and RAM copy
LDR     r3, =|Image$$ZI$$Base|  

;Zero init base => top of initialised data
CMP     r0, r1      ; Check that they are different
BEQ     %F2
1
CMP     r1, r3      ; Copy init data
LDRCC   r2, [r0], #4    ;--> LDRCC r2, [r0] + ADD r0, r0, #4
STRCC   r2, [r1], #4    ;--> STRCC r2, [r1] + ADD r1, r1, #4
BCC     %B1
2
LDR     r1, =|Image$$ZI$$Limit| ; Top of zero init segment
MOV     r2, #0
3
CMP     r3, r1      ; Zero init
STRCC   r2, [r3], #4
BCC     %B3
    ]

    [ :LNOT:THUMBCODE
    bl Main        ;Don't use main() because ......
    b .
    ]

    [ THUMBCODE         ;for start-up code for Thumb mode
    orr lr,pc,#1
    bx lr
    CODE16
    bl Main        ;Don't use main() because ......
    b .
    CODE32
    ]

;初始化各模式下的堆栈指针 

InitStacks
;Don't use DRAM,such as stmfd,ldmfd......
;SVCstack is initialized before
;Under toolkit ver 2.5, 'msr cpsr,r1' can be used instead of 'msr cpsr_cxsf,r1'
mrs r0,cpsr
bic r0,r0,#MODEMASK
orr r1,r0,#UNDEFMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;UndefMode
ldr sp,=UndefStack ; UndefStack=0x33FF_5C00

orr r1,r0,#ABORTMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;AbortMode
ldr sp,=AbortStack ; AbortStack=0x33FF_6000

orr r1,r0,#IRQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;IRQMode
ldr sp,=IRQStack ; IRQStack=0x33FF_7000

orr r1,r0,#FIQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;FIQMode
ldr sp,=FIQStack ; FIQStack=0x33FF_8000

bic r0,r0,#MODEMASK|NOINT
orr r1,r0,#SVCMODE
msr cpsr_cxsf,r1 ;SVCMode
ldr sp,=SVCStack ; SVCStack=0x33FF_5800

;USER mode has not be initialized.

mov pc,lr
;The LR register won't be valid if the current mode is not SVC mode.

;=====================================================================
; 时钟测试
; Assemble code, because VSYNC time is very short
;=====================================================================
EXPORT CLKDIV124
EXPORT CLKDIV144

CLKDIV124

ldr     r0, = CLKDIVN
ldr     r1, = 0x3 ; 0x3 = 1:2:4
str     r1, [r0]
;延时时钟稳定
nop
nop
nop
nop
nop

ldr     r0, = REFRESH
ldr     r1, [r0]
bic r1, r1, #0xff
bic r1, r1, #(0x7<<8)
orr r1, r1, #0x470 ; REFCNT135
str     r1, [r0]
nop
nop
nop
nop
nop
mov     pc, lr

CLKDIV144
ldr     r0, = CLKDIVN
ldr     r1, = 0x4 ; 0x4 = 1:4:4
str     r1, [r0]
;延时时钟稳定
nop
nop
nop
nop
nop

ldr     r0, = REFRESH
ldr     r1, [r0]
bic r1, r1, #0xff
bic r1, r1, #(0x7<<8)
orr r1, r1, #0x630 ; REFCNT675 - 1520
str     r1, [r0]
nop
nop
nop
nop
nop
mov     pc, lr

LTORG

SMRDATA DATA
;存储器控制寄存器的定义区
; 存储器访问周期参数
; The memory settings is  safe parameters even at HCLK=75Mhz.
; SDRAM refresh period is for HCLK<=75Mhz.

DCD (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28))
DCD ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC))   ;GCS0
DCD ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC))   ;GCS1
DCD ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC))   ;GCS2
DCD ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC))   ;GCS3
DCD ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC))   ;GCS4
DCD ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC))   ;GCS5
DCD ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN))    ;GCS6
DCD ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN))    ;GCS7
DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT)

DCD 0x32     ;SCLK power saving mode, BANKSIZE 128M/128M

DCD 0x30     ;MRSR6 CL=3clk
DCD 0x30     ;MRSR7 CL=3clk

ALIGN

AREA RamData, DATA, READWRITE

^   _ISR_STARTADDRESS ; _ISR_STARTADDRESS=0x33FF_FF00
HandleReset #   4
HandleUndef #   4
HandleSWI #   4
HandlePabort    #   4
HandleDabort    #   4
HandleReserved  #   4
HandleIRQ #   4
HandleFIQ #   4

;不要使用标签'IntVectorTable',
;The value of IntVectorTable is different with the address you think it may be.
;IntVectorTable
;@0x33FF_FF20
HandleEINT0 #   4
HandleEINT1 #   4
HandleEINT2 #   4
HandleEINT3 #   4
HandleEINT4_7 #   4

HandleEINT8_23 #   4
HandleCAM #   4 ; Added for 2440.
HandleBATFLT #   4
HandleTICK #   4
HandleWDT #   4

HandleTIMER0 #   4
HandleTIMER1 #   4
HandleTIMER2 #   4
HandleTIMER3 #   4
HandleTIMER4 #   4

HandleUART2  #   4
;@0x33FF_FF60
HandleLCD #   4
HandleDMA0 #   4
HandleDMA1 #   4
HandleDMA2 #   4

HandleDMA3 #   4
HandleMMC #   4
HandleSPI0 #   4
HandleUART1 #   4
HandleNFCON #   4 ; Added for 2440.

HandleUSBD #   4
HandleUSBH #   4
HandleIIC #   4
HandleUART0 #   4
HandleSPI1 #   4

HandleRTC #   4
HandleADC #   4
;@0x33FF_FFA0
END