S3C2416裸機(jī)開(kāi)發(fā)系列三_啟動(dòng)代碼以及流水燈c代碼

啟動(dòng)代碼是處理器上電復(fù)位后最先運(yùn)行的一段代碼。主要是用來(lái)把處理器初始化到一個(gè)確定的狀態(tài)，為c運(yùn)行環(huán)境作好準(zhǔn)備。如設(shè)置異常向量表，初始化系統(tǒng)時(shí)鐘，初始化外部?jī)?nèi)存，把用戶(hù)代碼拷貝到外部?jī)?nèi)存，初始化棧，清0全局變量區(qū)，靜態(tài)變量區(qū)等。與體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的部分，只能用匯編來(lái)寫(xiě)。由于S3C2416/50/51目前在各個(gè)編譯器中都還沒(méi)有啟動(dòng)代碼文件，因此筆者在MDK下主要參考S3C2440的啟動(dòng)代碼來(lái)寫(xiě)一個(gè)S3C2416的啟動(dòng)代碼。

啟動(dòng)代碼的內(nèi)容，順序等都沒(méi)有特定的要求，只要能達(dá)到初始化c運(yùn)行環(huán)境即可。這里筆者說(shuō)明一下，編寫(xiě)的啟動(dòng)代碼應(yīng)該是地址無(wú)關(guān)的，即鏈接到任存儲(chǔ)器地址都是可以運(yùn)行的。如S3C2416在nand boot/Norboot時(shí)用戶(hù)的第一條代碼是在0x0處執(zhí)行的，而在IROM boot時(shí)，用戶(hù)的第一條代碼是在0x40000000處執(zhí)行的，啟動(dòng)代碼對(duì)不同的啟動(dòng)模式都是要能正確運(yùn)行的。此外，啟動(dòng)代碼文件內(nèi)容應(yīng)該是板級(jí)無(wú)關(guān)的，不同的開(kāi)發(fā)板，只要是同一處理器(S3C2416/50/51)，啟動(dòng)代碼文件都是適用的。即板級(jí)的代碼如GPIO口的初始化不適合放在啟動(dòng)代碼中實(shí)現(xiàn)。此處筆者只以筆者的啟動(dòng)代碼思路來(lái)作講解。

處理器在上電復(fù)位完成后，第一條代碼進(jìn)入的是異常向量表中對(duì)應(yīng)的復(fù)位向量地址。對(duì)于arm，這個(gè)異常向量表的地址通常是0x00000000偏移處，如發(fā)生復(fù)位，則arm進(jìn)入0x0處的復(fù)位向量地址，發(fā)生IRQ中斷則進(jìn)入0x18處的IRQ異常向量地址。異常向量表就是用來(lái)記錄各個(gè)異常進(jìn)入時(shí)的代碼處理位置。

復(fù)位代碼最先做的事應(yīng)該是關(guān)看門(mén)狗，因?yàn)槿绻撮T(mén)狗打開(kāi)的話(huà)，在啟動(dòng)代碼進(jìn)行初始化過(guò)程中是無(wú)法喂狗的，可能造成處理器一直不停復(fù)位。

啟動(dòng)代碼未完成時(shí)，各個(gè)狀態(tài)都還不是確定的，如果有中斷打開(kāi)并引起中斷異常，可能造成代碼跑飛。

一般來(lái)說(shuō)，處理器復(fù)位后都是運(yùn)行在一個(gè)較低速的時(shí)鐘下，為加快啟動(dòng)，通常盡可能快地設(shè)置處理器的各個(gè)時(shí)鐘。

除了Nor flash可以直接執(zhí)行代碼外，其它的代碼存儲(chǔ)器如nand flash、sd/mmc都是不能直接執(zhí)行代碼的。因此需要初始化外部?jī)?nèi)存，用來(lái)存儲(chǔ)代碼，變量。(本章節(jié)為避免復(fù)雜化，暫時(shí)不講解，注釋掉調(diào)用DDR2的初始化及用戶(hù)代碼的搬移)

對(duì)于代碼存儲(chǔ)在nand、sd/mmc等不能直接執(zhí)行代碼的存儲(chǔ)器，初始代碼是一定需要把用戶(hù)代碼從這些設(shè)備讀入到特定的內(nèi)存中執(zhí)行的。而對(duì)于Nor flash可直接執(zhí)行代碼的存儲(chǔ)器，通常為了提高性能，也是會(huì)把代碼從Nor flash讀出，在內(nèi)存中執(zhí)行的。

MMU的初始化不總是必須的，主要是為提高性能，開(kāi)D-cache必須開(kāi)MMU。如果是IROM SD/MMC或IROM NAND方式運(yùn)行代碼，用到了中斷，則也必須開(kāi)MMU，因?yàn)镮ROM啟動(dòng)在0x0地址處為IROM固化代碼，需要對(duì)中斷向量表重新映射到RAM。(本章節(jié)為避免復(fù)雜化，暫時(shí)不講解，注釋掉MMU的初始化)

不管是用匯編還是用c編寫(xiě)代碼，棧是一定要分配及初始化的。arm7/arm9有七種工作模式，每種模式的棧均應(yīng)該設(shè)置，最后是進(jìn)入用戶(hù)模式。

進(jìn)入c入口之前是需要初始化c環(huán)境的，如清0全局變量、靜態(tài)變量區(qū)等。此處為保持跟MDK的其它arm啟動(dòng)代碼一致，直接跳轉(zhuǎn)到__main，利用編譯器的庫(kù)函數(shù)來(lái)完成c環(huán)境的初始化，最后才是真正的用戶(hù)main函數(shù)。啟動(dòng)代碼完成后，最后是用絕對(duì)地址來(lái)跳轉(zhuǎn)到c入口__main的。

筆者對(duì)啟動(dòng)代碼都是有一定的注釋?zhuān)行┘拇嫫鞯脑O(shè)置是需要參考芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)，S3C2416數(shù)據(jù)手冊(cè)，arm架構(gòu)以及匯編語(yǔ)法學(xué)習(xí)筆者在之前的文章已給出相關(guān)資料的鏈接，歡迎下載學(xué)習(xí)。只要加入了啟動(dòng)代碼，就可以任意用c語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)S3C2416了。

;/*******************************************************/

;/* s3c2416.s: start code forsamsung s3c2416/50/51(arm9) */

;/********************************************************/

; Clock setting(External Crystal12M):

; MPLLCLK = 800M, EPLLCLK = 96M

; ARMCLK = 400M, HCLK = 133M

; DDRCLK = 266M, SSMCCLK = 66M,PCLK = 66M

; HSMMC1 = 24M

; Standard definitions of Mode bitsand Interrupt (I & F) flags in PSRs

Mode_USR EQU0x10

Mode_FIQ EQU0x11

Mode_IRQ EQU0x12

Mode_SVC EQU0x13

Mode_ABT EQU0x17

Mode_UND EQU0x1B

Mode_SYS EQU0x1F

; when I bit is set, IRQ isdisabled

I_Bit EQU 0x80

; when F bit is set, FIQ isdisabled

F_Bit EQU 0x40

; Stack Configuration

UND_Stack_Size EQU0x00000020

SVC_Stack_Size EQU0x00000020

ABT_Stack_Size EQU0x00000020

FIQ_Stack_Size EQU0x00000100

IRQ_Stack_Size EQU0x00000400

USR_Stack_Size EQU0x00001000

ISR_Stack_Size EQU(UND_Stack_Size + SVC_Stack_Size +

ABT_Stack_Size+ FIQ_Stack_Size +

IRQ_Stack_Size)

AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3

Stack_Mem SPACEUSR_Stack_Size

__initial_sp SPACE ISR_Stack_Size

Stack_Top

; Heap Configuration

Heap_Size EQU0x00000200

AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3

__heap_base

Heap_Mem SPACEHeap_Size

__heap_limit

; Internal Memory Base Addresses

IRAM_BASE EQU0x40000000

; Watchdog Timer Base Address

WT_BASE EQU0x53000000

; Interrupt Register Base Address

INT_BASE EQU 0x4A000000

INTMSK1_OFS EQU 0x08

INTSUBMSK_OFS EQU 0x1C

INTMSK2_OFS EQU 0x48

; Clock Base Address

CLOCK_BASE EQU 0x4C000000

LOCKCON0_OFS EQU 0x00

LOCKCON1_OFS EQU 0x04

MPLLCON_OFS EQU 0x10

EPLLCON_OFS EQU 0x18

CLKSRC_OFS EQU 0x20

CLKDIV0_OFS EQU 0x24

CLKDIV1_OFS EQU 0x28

CLKDIV2_OFS EQU 0x2C

;----------------------- CODE-------------------------------------------

PRESERVE8

;Area Definition and Entry Point

;Startup Code must be linked first at Address at which it expects to run.

AREA RESET, CODE, READONLY

; ENTRY