S3C2440启动流程.docx
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S3C2440启动流程
我想请问下。
主板上的DL1灯是在什么阶段点亮的？
[2010-6-13下午02:
40:
44]michael:
早上打电话给你，还怕打扰你休息了。
原来你们也需要上班。
呵呵
[2010-6-13下午02:
40:
58]ZhilongWu:
应该在uboot里.一开机的时候.
[2010-6-13下午02:
42:
00]michael:
我们现在有些板启动不了。
发现UART口没有U-BOOT输出信息。
DL1灯不亮
[2010-6-13下午02:
44:
03]ZhilongWu:
每个flash芯片,烧uboot的时候,有没有重新读出一遍,做检查.确保uboot是烧好的
[2010-6-13下午02:
44:
05]michael:
DL1灯是UBOOT来控制的还是什么模块控制的？
[2010-6-13下午02:
44:
51]ZhilongWu:
uboot,通过cpu的io
[2010-6-13下午02:
47:
44]michael:
烧写UBOOT的时候，应该是怎样的流程？
我们现在是erase--->blank_check-->program---->verify
[2010-6-13下午02:
48:
07]ZhilongWu:
这样也可以
[2010-6-13下午02:
49:
42]michael:
DL1有几个阶段：
[2010-6-13下午02:
50:
12]michael:
不亮，常亮，慢闪，快速
[2010-6-13下午02:
50:
32]ZhilongWu:
在uboot就是一个状态.
[2010-6-13下午02:
50:
46]ZhilongWu:
长亮.
[2010-6-13下午02:
51:
12]ZhilongWu:
能闪的时候,表示uboot没问题.起来wince了
[2010-6-13下午02:
51:
21]michael:
噢。
也就是说长亮的时候还在执行UBOOT阶段
[2010-6-13下午02:
51:
30]ZhilongWu:
是
[2010-6-13下午02:
51:
41]michael:
慢闪就表示离开了UBOOT运行OS了？
[2010-6-13下午02:
51:
50]ZhilongWu:
是
[2010-6-13下午02:
52:
38]michael:
那慢闪和快速是指示什么的？
我们发现有些机器，停留在慢闪阶段。
[2010-6-13下午02:
53:
04]ZhilongWu:
慢闪,应该是wince正常运行了.
[2010-6-13下午02:
53:
25]ZhilongWu:
这样的话,应该是显示有问题.
[2010-6-13下午02:
53:
46]ZhilongWu:
串口应该可以看到启动信息
[2010-6-13下午02:
53:
53]michael:
是的
[2010-6-13下午02:
54:
59]michael:
那快速又是指示什么状态的？
[2010-6-13下午02:
55:
13]michael:
那快闪又是指示什么状态的？
[2010-6-13下午02:
56:
02]ZhilongWu:
快闪是wince正在启动过程.
[2010-6-13下午02:
56:
47]ZhilongWu:
还有就是,硬件中断很多的时候有.比如鼠标不停移动
[2010-6-13下午02:
57:
28]michael:
这会有什么影响？
[2010-6-13下午02:
58:
17]ZhilongWu:
没有什么影响
[2010-6-13下午02:
58:
47]ZhilongWu:
其实你就区分一下这几个过程.
[2010-6-13下午02:
59:
16]ZhilongWu:
1.灯不亮,cpu基本是没有工作.
[2010-6-13下午03:
00:
06]ZhilongWu:
2.灯常亮,但是没有串口打印.cpu工作了.
[2010-6-13下午03:
00:
53]ZhilongWu:
但是还是除了很大问题.有可能sdarm,
[2010-6-13下午03:
01:
31]ZhilongWu:
3.灯常亮,有串口打印.到go30201000.表示uboot执行完了.进入wince
[2010-6-13下午03:
03:
04]ZhilongWu:
4.灯快闪后停止变常亮了,但没有显示,启动wince的过程出了问题.
[2010-6-13下午03:
03:
57]ZhilongWu:
5.灯进入慢闪,而且很有规律.就是wince正常运行了.应该是显示部分有问题.LCD,逆变器灯
[2010-6-13下午03:
05:
00]ZhilongWu:
大概就是这些.这些也是大体的判断大概那个步骤出了问题
[2010-6-13下午03:
05:
04]michael:
好的。
谢谢这么详细的解析。
[2010-6-13下午03:
05:
26]michael:
还有就是，在CPU初始化IO口时，IO口的状态不定，会不会导致UBOOT启动不了？
因为有些机器连上LCD背光后，有可能启动不了（有时可以启动，有时启动不了，很奇怪）。
[2010-6-13下午03:
06:
22]ZhilongWu:
这样的话,你直接有那个主板上的电原口,供电.
[2010-6-13下午03:
06:
39]ZhilongWu:
应该是那个电源版的问题.
[2010-6-13下午03:
06:
50]ZhilongWu:
不要电源版试试
[2010-6-13下午03:
06:
54]michael:
明白。
[2010-6-13下午03:
07:
52]michael:
我先根据你的以上的指导去试试。
[2010-6-13下午03:
08:
01]ZhilongWu:
好的.
启动的处理流程
MPLL
2010-05-2621:
01
S3C2440有两个PLL（phaselockedloop）一个是MPLL，一个是UPLL。
MPLL用于CPU及其他外围器件，UPLL用于USB。
用于产生FCLK，HCLK，PCLK三种频率，这三种频率分别有不同的用途：
FCLK是CPU提供的时钟信号。
HCLK是为AHB总线提供的时钟信号，AdvancedHigh-performanceBus，主要用于高速外设，比如内存控制器，中断控制器，LCD控制器，DMA等。
从S3C2440的DataSheet里可以看到，S3C2440最大支持400MHz的主频，但是这并不意味着一定工作在400MHz下面，可以通过设定MPLL,UPLL寄存器来设定CPU的工作频率。
PCLK是为APB总线提供的时钟信号，AdvancedPeripheralsBus，主要用于低速外设，比如看门狗，UART控制器，IIS,I2C，SDI/MMC,GPIO，RTCandSPI等。
在这里，需要了解一下AMBAsystemarchitecture了。
这个可以到官方网站下载相关资料。
简单的说，AMBA是一种协议，这种协议已经称为片上组织通信的事实上的标准（thedefactostandardforon-chipfabriccommunication）。
下面给出英文描述：
TheAMBAprotocolisanopenstandard,on-chipbusspecificationthatdetailsastategyfortheinterconnectionandmanagementoffunctionalblocksthatmakesupasystem-on-chip（SoC）.Itfacilitates"right-first-time"developmentofembeddedprocessorswithoneormoreCPU/signalprocessorsandmultipleperipherals.TheAMBAprotocolenhancesaresuabledesignmethodologybydefiningacommonbackboneforSoCmodules.需要知道的是，AMBA总线是ARM提出的一种解决方案，它并非唯一的规范，但是因为ARM的广泛使用，AMBA总线也就成为了事实上的规范了。
现在AMBA总线最新为AMBA3specification版本，包括AMBA3AXIInterface、AMBA3AHBInterface、AMBA3APBInterface、AMBA3ATBInterface。
而s3c2410还只能支持AMBA2specification，这个版本包含AMBA2AHBInterface、AMBA2APBInterface。
也就是在s3c2410的框图中看到的两种总线接口。
需要注意的是，这两种总线所连的外设是有区别的。
AHB总线连接高速外设，低速外设则通过APB总线互连。
显然，对不同总线上的外设，应该使用不同的时钟信号，AHB总线对应Hclk，APB总线对应Pclk。
那么事先就应该弄清楚，每条总线对应的外设有那些，这样在设置好时钟信号后，对应外设的初始化的值就要依此而确定了。
AHBbus上的外设有LCDcontroller（CONT代表controller，控制器）、USBHostCONT、ExtMaster、NandCONT和nandflashbootloader、busCONT、interruptCONT、powermanagement、memoryCONT（sram/nor/sdram等）。
APBbus上的外设有UART、USBdevice、SDI/MMC、WatchDogTimer、busCONT、spi、iic、iis、gpio、rtc、adc、timer/pwm。
s3c2410有两个pll（phaselockedloop，锁相环，在高频中学过，可以实现倍频，s3c2410的高频就是由此电路产生的）。
其中一个是MPLL，M即为main，用来产生三种时钟信号：
Fclk（给CPU核供给时钟信号，我们所说的s3c2410的cpu主频为200MHz，就是指的这个时钟信号，相应的，1/Fclk即为cpu时钟周期）、Hclk（为AHBbusperipherals供给时钟信号，AHB为advancedhigh-performancebus）、Pclk（为APBbusperipherals供给时钟信号，APB为advancedperipheralsbus）。
需要注意的是，这两种总线所连的外设是有区别的。
AHB总线连接高速外设，低速外设则通过APB总线互连。
显然，对不同总线上的外设，应该使用不同的时钟信号，AHB总线对应Hclk，APB总线对应Pclk。
那么事先就应该弄清楚，每条总线对应的外设有那些，这样在设置好时钟信号后，对应外设的初始化的值就要依此而确定了。
AHBbus上的外设有LCDcontroller（CONT代表controller，控制器）、USBHostCONT、ExtMaster、NandCONT和nandflashbootloader、busCONT、interruptCONT、powermanagement、memoryCONT（sram/nor/sdram等）。
APBbus上的外设有UART、USBdevice、SDI/MMC、WatchDogTimer、busCONT、spi、iic、iis、gpio、rtc、adc、timer/pwm。
主时钟源来自外部晶振或者外部时钟。
复位后，MPLL虽然默认启动，但是如果不向MPLLCON中写入value，那么外部晶振直接作为系统时钟。
这个主要是基于PLL的特点。
简单的描述就是，上电复位后，几个ms后晶振起振。
当OSC时钟信号稳定之后，nRESET电平拉高（这是硬件自动检测过程）。
这个时候，PLL开始按照默认的PLL配置开始工作，但是特殊性就在于PLL在上电复位后开始是不稳定的，所以s3c2410设计为把Fin在上电复位后直接作为Fclk，这是MPLL是不起作用的。
如果要想是MPLL起作用，那么方法就是写入MPLLCON寄存器值，然后等待LOCKTIME时间后，新的Fclk开始工作。
下面把这些步骤分来来描述，软件步骤部分结合程序进行。
1、上电几个ms后，晶振输出稳定。
Fclk=晶振频率。
nRESET恢复高电平后，cpu开始执行指令，这完全是硬件动作，不需要软件设置。
2、第一步软件工作：
设置PMSdividercontrol，也就是设置MPLLCON寄存器。
关于PMS，可以看Figure7-2.寄存器MPLLCON的设置呢，其实有一定的规则，并非你想要的每个Fclk频率都可以得到。
官方推荐了一个表PLLVALUESELECTIONTABLE，要按照这个进行。
否则的话，就需要自己按照公式推算，但是mizi公司并不保证你的设置是合适的。
所以，如果想要工作在200MHz，还是按照vivi的推荐值即可。
@step1:
setPMSdividercontrol
movr1,#CLK_CTL_BASE
ldrr2,=vMPLLCON_200
strr2,[r1,#oMPLLCON]
其中，MDIV=0x5c，PDIV=0x04，SDIV=0x00.公式Mpll（Fclk）=（m×Fin）/（p×（2^s））【m=MDIV+8,p=PDIV+2,s=SDIV】
3、第二步软件工作：
设置CLKDIVN。
这一步是设置分频系数，即Fclk为cpu主频，Hclk由Fclk分频得到，Pclk由Hclk分频得到。
假设Hclk是Fclk的二分频，Pclk是Hclk的二分频，那么分频系数比就是Fclk：
Hclk：
Pclk=1：
2：
4.那么Hclk为100MHz，总线时钟周期为10ns。
Pclk为50MHz。
@step2:
changeclockdivider
movr1,#CLK_CTL_BASE
movr2,#vCLKDIVN
strr2,[r1,#oCLKDIVN]
4、第三步软件工作：
CLKDIVN的补充设置
IfHDIVN=1,theCPUbusmodehastobechangedfromthefastbusmodetotheasynchronousbusmodeusingfollowinginstructions.
MMU_SetAsyncBusMode
mrcp15,0,r0,c1,c0,0
orrr0,r0,#R1_nF:
OR:
R1_iA
mcrp15,0,r0,c1,c0,0
IfHDIVN=1andtheCPUbusmodeisthefastbusmode,theCPUwilloperatebytheHCLK.ThisfeaturecanbeusedtochangetheCPUfrequencyasahalfwithoutaffectingtheHCLKandPCLK.
看了上段话，只需要翻译出来就可以了。
@FCLK:
HCLK=1:
2
.macroMMU_SetAsyncBusMode
mrcp15,0,r0,c1,c0,0
orrr0,r0,#（R1_iA|R1_nF）
mcrp15,0,r0,c1,c0,0
.endm
@step3:
setasynchronousbusmode
MMU_SetAsyncBusMode
5、第四步软件工作：
等待locktime时间，让新的Fclk生效
@step4:
staylocktime
movr1,#CLK_CTL_BASE
ldrr2,=vLOCKTIME
strr2,[r1,#oLOCKTIME]
禁止看门狗
TheWatchdogtimerisusedto
resumetheS3C2440Arestartonmal-functionafteritspoweron;ifcontrollerrestartisnotdesired,theWatchdog
timershouldbedisabled.
@disablewatchdogtimer
movr0,#WTCON
movr1,#0x0
strr1,[r0]
禁止中断
在初始化的过程中，在中断模式irq下的堆栈初始化之前，为了防止未预制的中断发生，我们必须把中断掩码都掩上。
ldrr0,=INTMSK
ldrr1,=0xffffffff;allinterruptdisable
strr1,[r0]
ldrr0,=INTSUBMSK
ldrr1,=0x3ff;allsubinterruptdisable
strr1,[r0]
初始化堆栈
为了在各个CPU模式下在恰当的位置建立堆栈。
我们需要初始化SP寄存器。
@irqmode
msrcpsr_c,#0xd2
ldrsp,=IRQ_STACK_BASE
@sysmode
msrcpsr_c,#0xdf
ldrsp,=SVC_STACK_BASE
@enableirqinterrupts
msrcpsr_c,#0x5f
拷贝数据
系统上电后将自动将NANDFLASH的前4K的内容，加载到地址从0x0000_0000开始的SDRAM中，然后开始执行这4K的代码。
所以我们自己需要将烧写在NAND中整个Boot程序拷贝到SDRAM中然后跳转到以后的main处理。
movr1,#S3C2440_NAND_BASE
@initialvaluetacls=3,rph0=7,rph1=7
ldrr2,=0xfff0
ldrr3,[r1,#oNFCONF]
orrr3,r3,r2
strr3,[r1,#oNFCONF]
ldrr3,[r1,#oNFCONT]
orrr3,r3,#1@enablenandcontroller
strr3,[r1,#oNFCONT]
ldrr0,_TEXT_BASE/*upper128KiB:
relocateduboot*/
subr0,r0,#CFG_MALLOC_LEN/*mallocarea*/
subr0,r0,#CFG_GBL_DATA_SIZE/*bdinfo*/
subsp,r0,#12/*leave3wordsforabort-stack*/
@copyu-boottoRAM
ldrr0,_TEXT_BASE
movr1,#0x0
movr2,#CFG_UBOOT_SIZE
blnand_read_ll
tstr0,#0x0
beqok_nand_read
ok_nand_read:
@verify
movr0,#0
@ldrr1,=0x33f00000
ldrr1,_TEXT_BASE
movr2,#0x400@4bytes*1024=4K-bytes
go_next:
ldrr3,[r0],#4
ldrr4,[r1],#4
teqr3,r4
bnenotmatch
subsr2,r2,#4
beqdone_nand_read
bnego_next
notmatch:
LDRR0,=GPJDAT
LDRR1,=0x4
STRR1,[R0]
1:
b1b
done_nand_read:
LDRR0,=GPJDAT
LDRR1,=0x2
STRR1,[R0]
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