u-boot-2010.03在XC2440开发板上的移植—02

3、根据u-boot启动流程图的步骤来分析及修改u-boot源码，使其适合smdk2440开发板

     

      注：修改或添加的地方用红色表示

•  参考文章：http://hbhuanggang.cublog.cn

（1) u-boot的stage1入口点分析

    一般在嵌入式系统软件开发中，在所有源码文件编译完成之后，链接器要读取一个链接分配文件，在该文件中定义了程序的入口点，代码段、数据段等分配情况等。那么我们的smdk2440开发板u-boot的这个链接文件就是cpu/arm920t/u-boot.lds，打开该文件部分代码如下：

OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH(arm)    //定义生成文件的目标平台是arm
ENTRY(_start)       //定义程序的入口点是_start

SECTIONS
{
    //其他一些代码段、数据段等分配
    . = 0x00000000;

    . = ALIGN(4);

    .text :
    {
        cpu/arm920t/start.o    (.text)
        *(.text)
    }
    ..................
    ..................
}

    知道了程序的入口点是_start，那么我们就打开smdk2440开发板u-boot第一个要运行的程序cpu/arm920t/start.S，查找到_start的位置如下：

.globl _start
_start: b       start_code     //将程序的执行跳转到start_code处

     从这个汇编代码可以看到程序又跳转到start_code处开始执行，那么再查找到start_code处的代码如下：

/*
* the actual start code
*/

start_code:
/*
* set the cpu to SVC32 mode
*/
mrs    r0,cpsr
bic    r0,r0,#0x1f
orr    r0,r0,#0xd3
msr    cpsr,r0

bl coloured_LED_init  //此处两行是对AT91RM9200DK开发板上的LED进行初始                       //化的
bl red_LED_on

     由此可以看到，start_code处才是u-boot启动代码的真正开始处。以上就是u-boot的stage1入口的过程。 

（2) u-boot的stage1阶段的硬件设备初始化

     

    由于在u-boot启动代码处有两行是AT91RM9200DK的LED初始代码，但我们smdk2440上的LED资源与该开发板的不一致，所以我们要删除或屏蔽该处代码，再加上smdk2440的LED驱动代码（注：添加smdk2440 LED功能只是用于表示u-boot运行的状态，给调试带来方便，可将该段代码放到任何你想调试的地方），代码如下：

#if 0      
//这两行是AT91RM9200DK开发板的LED初始化，注释掉
  bl	coloured_LED_init
  bl	red_LED_on
#endif

#if defined (CONFIG_S3C2440)
       /*根据XC2440原理图可知LED分别由S3C2440的PF0、1、2、3口来控制，以下是PB端口寄          存器基地址(查2440的DataSheet得知)*/
  #define GPFCON 0x56000050
  #define GPFDAT 0x56000054
  #define GPFUP  0x56000058

  ldr r0, =GPFUP
  ldr r1, =0x0f
  str r1, [r0]

  ldr r0, =GPFCON
  ldr r1, =0x55
  str r1, [r0]

  ldr r0, =GPFDAT
  ldr r1, =0x0c
  str r1, [r0]
#endif
//此段代码使u-boot启动后，点亮开发板上的LED1和LED2

    在include/configs/smdk2440.h头文件中添加CONFIG_S3C2440宏 

#define CONFIG_ARM920T    1    /* This is an ARM920T Core    */
#define CONFIG_S3C24X0    1    /* in a SAMSUNG S3C24x0-type SoC    */
#define CONFIG_S3C2410    1  /*specifically a SAMSUNG S3C2410 SoC */
#define CONFIG_SMDK2410    1    /* on a SAMSUNG SMDK2410 Board  */
#define CONFIG_S3C2440    1    
/* on a SAMSUNG SMDK2440 Board */

     编译u-boot，在根目录下会生成一个u-boot.bin文件，然后利用Jlink把u-boot.bin下载到Norflash中运行测试。

     下载运行后可以看到开发板上的LED灯第一个和第二个亮了，其他两个熄灭，测试结果符合上面的要求。 

（3)在u-boot中添加对S3C2440一些寄存器的支持，添加中断禁止部分和时钟设置部分

    由于2410和2440的寄存器及地址大部分是一致的，所以这里就直接在2410的基础上再加上对2440的支持即可，代码如下：

   

#ifdef CONFIG_S3C24X0
/* turn off the watchdog */

# if defined(CONFIG_S3C2400)
#  define pWTCON	0x15300000
#  define INTMSK	0x14400008	/* Interupt-Controller base addresses */
#  define CLKDIVN	0x14800014	/* clock divisor register */
#else
#  define pWTCON	0x53000000
#  define INTMSK	0x4A000008	/* Interupt-Controller base addresses */
#  define INTSUBMSK	0x4A00001C
#  define CLKDIVN	0x4C000014	/* clock divisor register */
# endif

ldr	r0, =pWTCON
mov	r1, #0x0
str	r1, [r0]

/*
* mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default
*/
mov	r1, #0xffffffff
ldr	r0, =INTMSK
str	r1, [r0]

# if defined(CONFIG_S3C2410)
ldr	r1, =0x3ff
ldr	r0, =INTSUBMSK
str	r1, [r0]
# endif

#if defined(CONFIG_S3C2440)
ldr r1, =0x7fff         
//根据2440芯片手册，INTSUBMSK寄存器有15位可用
ldr r0, =INTSUBMSK
str r1, [r0]
#endif

#if defined(CONFIG_S3C2440)     
//添加s3c2440的时钟部分
#define MPLLCON   0x4C000004
#define UPLLCON   0x4C000008

ldr  r0, =CLKDIVN
mov  r1, #5             
//设置分频系数FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8
str  r1, [r0]

ldr  r0, =MPLLCON
ldr  r1, =0x7F021      
//设置系统主频为405MHz
str  r1, [r0]

ldr  r0, =UPLLCON
ldr  r1, =0x38022       
//设置USB时钟频率为48MHz
str  r1, [r0]
#else

/* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
/* default FCLK is 120 MHz ! */
ldr	r0, =CLKDIVN
mov	r1, #3
str	r1, [r0]
#endif

#endif	/* CONFIG_S3C24X0 */

     S3C2440的时钟部分除了在start.S中添加外，还要分别在board/samsung/smdk2440/smdk2440.c和cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c中修改或添加部分代码：

smdk2440.c中的修改如下：

        //设置主频和USB时钟频率参数与start.S中的一致
#define FCLK_SPEED 2    
//设置默认等于2，即下面红色代码部分有效

#if FCLK_SPEED==0        /* Fout = 203MHz, Fin = 12MHz for Audio */
#define M_MDIV    0xC3
#define M_PDIV    0x4
#define M_SDIV    0x1
#elif FCLK_SPEED==1        /* Fout = 202.8MHz */
#define M_MDIV    0xA1
#define M_PDIV    0x3
#define M_SDIV    0x1

#elif FCLK_SPEED==2
#define M_MDIV    0x7f
#define M_PDIV    0x2
#define M_SDIV    0x1
#endif

#define USB_CLOCK 2

#if USB_CLOCK==0
#define U_M_MDIV    0xA1
#define U_M_PDIV    0x3
#define U_M_SDIV    0x1
#elif USB_CLOCK==1
#define U_M_MDIV    0x48
#define U_M_PDIV    0x3
#define U_M_SDIV    0x2

#elif USB_CLOCK==2
#define U_M_MDIV    0x38
#define U_M_PDIV    0x2
#define U_M_SDIV    0x2

#endif

speed.c中的修改如下：

static ulong get_PLLCLK(int pllreg)
{
    struct s3c24x0_clock_power *clk_power = s3c24x0_get_base_clock_power();
    ulong r, m, p, s;

    if (pllreg == MPLL)
        r = readl(&clk_power->MPLLCON);
    else if (pllreg == UPLL)
        r = readl(&clk_power->UPLLCON);
    else
        hang();

    m = ((r & 0xFF000) >> 12) + 8;
    p = ((r & 0x003F0) >> 4) + 2;
    s = r & 0x3;

#if defined(CONFIG_S3C2440)
    if (pllreg == MPLL)
    {
        //参考S3C2440 芯片手册上的公式：PLL=(2 * m * Fin)/(p * 2s)
return (CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m * 2) / (p << s);
    }
#endif

    return (CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m) / (p << s);
}

/* return FCLK frequency */
ulong get_FCLK(void)
{
    return get_PLLCLK(MPLL);
}

/* return HCLK frequency */
ulong get_HCLK(void)
{
    struct s3c24x0_clock_power *clk_power = s3c24x0_get_base_clock_power();

#if defined(CONFIG_S3C2440)
    return(get_FCLK()/4);
#endif

    return (readl(&clk_power->CLKDIVN) & 2) ? get_FCLK() / 2 : get_FCLK();
}

    修改完毕后我们再重新编译u-boot，然后再下载到Norflash中运行测试。结果终端有输出信息并且出现类似Shell的命令行，这说明这一部分移植完成。示意图如下：