2013年(18)
分类: 嵌入式
2013-07-24 10:37:28
一、移植环境
二、移植步骤
上接:u-boot-2009.08在2440上的移植详解(二)
5)准备进入u-boot的第二阶段(在u-boot中添加对我们开发板上Nand Flash的支持)。
目前u-boot中还没有对2440上Nand Flash的支持,也就是说要想u-boot从Nand Flash上启动得自己去实现了。
首先,在include/configs/my2440.h头文件中定义Nand要用到的宏和寄存器,如下:
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其次,修改cpu/arm920t/start.S这个文件,使u-boot从Nand Flash启动,在上一节中提过,u-boot默认是从Nor Flash启动的。修改部分如下:
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再次,在board/samsung/my2440/目录下新建一个nand_read.c文件,在该文件中来实现上面汇编中要调用的nand_read_ll函数,代码如下:
NAND_CLEAR_RB; NFADDR = (i >> 9) & 0xFF;
#gedit board/samsung/my2440/nand_read.c //新建一个nand_read.c文件,记得保存
#include <config.h>
#define NF_BASE 0x4E000000 //Nand Flash配置寄存器基地址
#define __REGb(x) (*(volatile unsigned char *)(x))
#define __REGi(x) (*(volatile unsigned int *)(x))
#define NFCONF __REGi(NF_BASE + 0x0 ) //通过偏移量还是得到配置寄存器基地址
#define NFCONT __REGi(NF_BASE + 0x4 ) //通过偏移量得到控制寄存器基地址
#define NFCMD __REGb(NF_BASE + 0x8 ) //通过偏移量得到指令寄存器基地址
#define NFADDR __REGb(NF_BASE + 0xC ) //通过偏移量得到地址寄存器基地址
#define NFDATA __REGb(NF_BASE + 0x10) //通过偏移量得到数据寄存器基地址
#define NFSTAT __REGb(NF_BASE + 0x20) //通过偏移量得到状态寄存器基地址
#define NAND_CHIP_ENABLE (NFCONT &= ~(1<<1)) //Nand片选使能
#define NAND_CHIP_DISABLE (NFCONT |= (1<<1)) //取消Nand片选
#define NAND_CLEAR_RB (NFSTAT |= (1<<2))
#define NAND_DETECT_RB { while(! (NFSTAT&(1<<2)) );}
#define NAND_SECTOR_SIZE 512
#define NAND_BLOCK_MASK (NAND_SECTOR_SIZE - 1)
/* low level nand read function */
int nand_read_ll(unsigned char *buf, unsigned long start_addr, int size)
{
int i, j;
if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK) || (size & NAND_BLOCK_MASK))
{
return -1; //地址或长度不对齐
}
NAND_CHIP_ENABLE; //选中Nand片选
for(i=start_addr; i < (start_addr + size);)
{
//发出READ0指令
NFCMD = 0;
//对Nand进行寻址
NFADDR = i & 0xFF;
NFADDR = (i >> 17) & 0xFF;
NFADDR = (i >> 25) & 0xFF;
NAND_DETECT_RB;
for(j=0; j < NAND_SECTOR_SIZE; j++, i++)
{
*buf = (NFDATA & 0xFF);
buf++;
}
}
NAND_CHIP_DISABLE; //取消片选信号
return 0;
}
注意:上面这段代码中对Nand进行寻址的部分,这跟具体的Nand Flash的寻址方式有关。根据我们开发板上的Nand Flash(K9F1208U0C)数据手册得知,片内寻址是采用26位地址形式。从第0位开始分四次通过I/O0-I/O7进行传送,并进行片内寻址。具体含义和结构图如下(相关概念参考Nand数据手册):
0 - 7位:字节在上半部、下半部及OOB内的偏移地址
8位:值为0代表对一页内前256个字节进行寻址,值为1代表对一页内后256个字节进行寻址
9-13位:对页进行寻址
14-25位:对块进行寻址
然后,在board/samsung/my2440/Makefile中添加nand_read.c的编译选项,使他编译到u-boot中,如下:
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还有一个重要的地方要修改,在cpu/arm920t/u-boot.lds中,这个u-boot启动连接脚本文件决定了u-boot运行的入口地址,以及各个段的存储位置,这也是链接定位的作用。添加下面两行代码的主要目的是防止编译器把我们自己添加的用于nandboot的子函数放到4K之后,否则是无法启动的。如下:
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最后编译u-boot,生成u-boot.bin文件。然后先将mini2440开发板调到Nor启动档,利用supervivi的a命令将u-boot.bin下载到开发板的Nand Flash中,再把开发板调到Nand启动档,打开电源就从Nand Flash启动了,启动结果图如下:
从上面的运行图看,显然现在的Nand还不能做任何事情,而且也没有显示有关Nand的任何信息,所以只能说明上面的这些步骤只是完成了Nand移植的Stage1部分。下面我们来添加我们开发板上的Nand Flash(K9F1208U0C)的Stage2部分的有关操作支持。
6)现在进入u-boot的第二阶段(添加Nand Flash(K9F1208U0C)的有关操作支持)。
在上一节中我们说过,通常在嵌入式bootloader中,有两种方式来引导启动内核:从Nor Flash启动和从Nand Flash启动,但不管是从Nor启动或者从Nand启动,进入第二阶段以后,两者的执行流程是相同的。
当u-boot的start.S运行到“_start_armboot: .word start_armboot”时,就会调用lib_arm/board.c中的start_armboot函数,至此u-boot正式进入第二阶段。此时注意:以前较早的u-boot版本进入第二阶段后,对Nand Flash的支持有新旧两套代码,新代码在drivers/nand目录下,旧代码在drivers/nand_legacy目录下,CFG_NAND_LEGACY宏决定了使用哪套代码,如果定义了该宏就使用旧代码,否则使用新代码。但是现在的u-boot-2009.08版本对Nand的初始化、读写实现是基于最近的Linux内核的MTD架构,删除了以前传统的执行方法,使移植没有以前那样复杂了,实现Nand的操作和基本命令都直接在drivers/mtd/nand目录下(在doc/README.nand中讲得很清楚)。下面我们结合代码来分析一下u-boot在第二阶段的执行流程:
1.lib_arm/board.c文件中的start_armboot函数调用了drivers/mtd/nand/nand.c文件中的nand_init函数,如下:
#if defined(CONFIG_CMD_NAND) //可以看到CONFIG_CMD_NAND宏决定了Nand的初始化
puts ("NAND: ");
nand_init();
#endif
2.nand_init调用了同文件下的nand_init_chip函数;
3.nand_init_chip函数调用drivers/mtd/nand/s3c2410_nand.c文件下的board_nand_init函数,然后再调用drivers/mtd/nand/nand_base.c函数中的nand_scan函数;
4.nand_scan函数调用了同文件下的nand_scan_ident函数等。
因为2440和2410对nand控制器的操作有很大的不同,所以s3c2410_nand.c下对nand操作的函数就是我们做移植需要实现的部分了,他与具体的Nand Flash硬件密切相关。为了区别与2410,这里我们就重新建立一个s3c2440_nand.c文件,在这里面来实现对nand的操作,代码如下:
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#include #if 0 #include
#define __REGb(x) (*(volatile unsigned char *)(x))
#define NF_BASE 0x4e000000 //Nand配置寄存器基地址
#define S3C2440_NFCONT_nCE (1<<1)
ulong IO_ADDR_W = NF_BASE;
static void s3c2440_hwcontrol(struct mtd_info *mtd, int cmd, unsigned int ctrl) DEBUGN("hwcontrol(): 0x%02x 0x%02x\n", cmd, ctrl); if (ctrl & NAND_CTRL_CHANGE) { if (!(ctrl & NAND_CLE)) //要写的是地址 if (ctrl & NAND_NCE) if (cmd != NAND_CMD_NONE)
static int s3c2440_dev_ready(struct mtd_info *mtd)
int board_nand_init(struct nand_chip *nand)
DEBUGN("board_nand_init()\n");
clk_power->CLKCON |= (1 << 4);
twrph0 = 4; twrph1 = 2; tacls = 0;
cfg = (tacls<<12)|(twrph0<<8)|(twrph1<<4);
cfg = (1<<6)|(1<<4)|(0<<1)|(1<<0);
/* initialize nand_chip data structure */
/* read_buf and write_buf are default */ /* hwcontrol always must be implemented */
nand->dev_ready = s3c2440_dev_ready;
return 0; |
其次,在开发板配置文件include/configs/my2440.h文件中定义支持Nand操作的相关宏,如下:
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/* Command line configuration. */ #ifdef CONFIG_CMDLINE_EDITING
/* NAND flash settings */ |
然后,在drivers/mtd/nand/Makefile文件中添加s3c2440_nand.c的编译项,如下:
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最后,重新编译u-boot并使用supervivi的a命令下载到Nand Flash中,把开发板调到Nand档从Nand启动,启动结果图如下:
从上图可以看出,现在u-boot已经对我们开发板上64M的Nand Flash完全支持了。Nand相关的基本命令也都可以正常使用了。
补充内容:
从以上的启动信息看,有一个警告信息“*** Warning - bad CRC or NAND, using default environment”,我们知道,这是因为我们还没有将u-boot的环境变量保存nand中的缘故,那现在我们就用u-boot的saveenv命令来保存环境变量,如下:
从上图可以看到保存环境变量并没有成功,而且从信息看他将把环境变量保存到Flash中,显然这不正确,我们是要保存到Nand中。原来,u-boot在默认的情况下把环境变量都是保存到Nor Flash中的,所以我们要修改代码,让他保存到Nand中,如下:
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重新编译u-boot,下载到nand中,启动开发板再来保存环境变量,如下:
可以看到,现在成功保存到Nand中了,为了验证,我们重新启动开发板,那条警告信息现在没有了,如下:
下接:u-boot-2009.08在2440上的移植详解(四)