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1 介紹 S3C4510B是三星公司推出的針對嵌入式應用的16/32 位嵌入式處理器，該微控制器專(zhuān)為以太網(wǎng)通信系統的集線(xiàn)器和路由器而設計，具有低成本和高性能的特點(diǎn), S3C4510B中內置了ARM公司設計的16/32位ARM7TDMI處理器, 可以執行32位的ARM指令，也可執行16位的THUMB指令, 并集成了多種外圍部件，主要有： ● 時(shí)鐘頻率50MHz ● 內核/IO電壓3.3V ● 8KB的Cache/SRAM ● 一個(gè)10/100Mbps 以太網(wǎng)控制器，MII接口 ● 兩個(gè)HDLC通道，每個(gè)通道可支持10Mbps ● 兩個(gè)UART通道 ● 兩個(gè)DMA通道 ● 兩個(gè)32位定時(shí)/計數器 ● 18個(gè)可編程I/O口 ● 中斷控制器，支持21個(gè)中斷源，包括4個(gè)外部中斷 ● 支持SDRAM，EDO DRAM，SRAM，Flash等 ● 具有擴展外部總線(xiàn) ● JTAG接口，支持軟件開(kāi)發(fā) ，硬件調試 S3C4510B支持目前常用的嵌入式操作系統，如VxWorks、pSoS、ucLinux等，本文將主要介紹VxWorks操作系統下的軟件開(kāi)發(fā)。 ARM7TDMI是ARM家族通用的一款32位微處理器，它主要為用戶(hù)提供了高性能、低價(jià)格解決方案。 ARM7TDMI具有三級流水線(xiàn)的32位RISC處理器，處理器結構為馮%26;#183;諾依曼Load/Store。該CPU具有兩種指令集，即ARM和Thumb指令集。ARM指令集是32位，它可以利用CPU最大性能；而Thumb指令集則是16位指令集。 ARM7TDMI內核方塊圖如圖1所示。 2 系統硬件圖 該系統主要以S3C4510B為核心，外圍集成了以太網(wǎng)卡、SDRAM、FLASH、UART以及HDLC等。圖2是以S3C4510B為核心的最小系統設計圖。 SDRAM選用HY57V653220（8Mbyte）、兩片FLASH分別為AM29F040（存放bootrom）和T28F160BT（作為文件系統用）。 3 VxWorks操作系統下BSP構建 在完成板上基本硬件的測試后，下面我就開(kāi)始對vxWorks操作系統下BSP進(jìn)行開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)前需要做一些準備工作，如準備開(kāi)發(fā)工具等。 ① 開(kāi)發(fā)工具用的是Tornado2.2 for ARM； ② 參考資料有BSP Kit、S3C4510B DataSheet； ③ 參考Tornado2.2 for ARM下自帶的wrSBCArm7 BSP； ④ 燒寫(xiě)程序采用編程器。 通常在開(kāi)發(fā)BSP的時(shí)候，我們需要在Tornado原帶BSP目錄下找一個(gè)與我們所用的處理器相同或相近。與BSP相關(guān)的文件有：romInit.s、sysAlib.s、bootInit.c、bootConfig.c、sysLib.c、config.h、configNet.h、makefile以及與我們硬件相關(guān)的，如串口sysSerial.c等。由于篇幅所限，具體的文件作用在此就不說(shuō)了。下面主要根據S3C4510B來(lái)闡述一下BSP開(kāi)發(fā)步驟。 （1）拷貝BSP 將wrSBCArm7 BSP拷貝一份并命名為4510BSP，接下來(lái)的工作就是修改該目錄下的文件，從而得到自己的BSP。 （2）修改MakeFile文件 修改4510BSP目錄下的makefile文件，修改如下幾行： TARGET_DIR = 4510BSP # changed by caiyang VENDOR = CAI # changed by caiyang BOARD = MyArmBoard # changed by caiyang ROM_TEXT_ADRS = 01000000 # ROM entry address ROM_WARM_ADRS = 01000004 # ROM warm entry address ROM_SIZE = 00080000 # number of bytes of ROM space RAM_LOW_ADRS = 00006000 # RAM text/data address (bootrom) RAM_HIGH_ADRS = 00486000 # RAM text/data address (bootrom) MACH_EXTRA = 注解：ROM_TEXT_ADRS：BOOT ROM的入口地址。對大多數板來(lái)說(shuō)，這就是ROM地址區的首地址，然而也有的硬件配置使用ROM起始的一部分地址區作為復位向量，因此需要根據此設置偏移量作為它的地址。這個(gè)偏移量因CPU結構而定。 ROM_WARM_ADRS：BOOT ROM熱啟動(dòng)入口地址。它通常位于固定的ROM_TEXT_ADRS＋4的地方。當需要熱啟動(dòng)時(shí)，sysLib.c文件中sysToMonitor( )函數代碼明確的跳轉到ROM_WARM_ADRS地址處開(kāi)始執行。 ROM_SIZE：ROM實(shí)際大小。 RAM_LOW_ADRS：裝載Vxworks的地址。 RAM_HIGH_ADRS：將Boot Rom Image拷貝到RAM的目的地址。 注意：RAM_LOW_ADRS 和 RAM_HIGH_ADRS 都是絕對地址，通常位于DRAM起始地址的偏移量處，該偏移量取決于CPU結構，這需要參考VxWorks內存分布。對于A(yíng)RM的內存分布請看圖3，從圖3可以看出RAM_LOW_ADRS在DRAM＋0x1000處。這些地址對于S3C4510B來(lái)說(shuō)都應該是重映射后的地址。 （3）修改config.h文件 主要是修改ROM_BASE_ADRS、ROM_TEXT_ADRS、ROM_SIZE、RAM_LOW_ADRS、RAM_HIGH_ADRS和undef掉不需要的部分。注意這些應該和makefile文件中設置的一致。 （4）修改romInit.s文件 CPU一上電就開(kāi)始執行romInit( )函數，因此在romInit.s代碼段中它必須是第一個(gè)函數。對于熱啟動(dòng)，處理器將會(huì )執行romInit( )加上4后的代碼（具體參考sysLib.c中的sysToMonitor( )函數）。更多的硬件初始化在sysLib.c中sysHwInit( )函數中，romInit( )的工作就是做較少的初始化并把控制權交給romStart( )（在bootInit.c文件）。 在S3C4510B處理器中，romInit.s文件主要做了以下幾個(gè)工作： ① 禁止CPU中斷并切換到SVC32模式； ② 禁止中斷控制器； ③ 初始化SYSCFG、EXTDBWTH、ROMCON0、ROMCON1、DRAMCON0等寄存器，同時(shí)初始化了FLASH、SDRAM、DM9008等外圍設備； ④ 將FLASH的內容拷貝到SDRAM中； ⑤ 改變FLASH和SDRAM的基地址，將SDRAM基地址改為0； ⑥ 初始化堆棧指針； ⑦ 跳轉到C程序romStart( )函數中。 在這里，只需要修改SYSCFG、EXTDBWTH、ROMCON0、ROMCON1、DRAMCON0等寄存器來(lái)設置FLASH、SDRAM、DM9008的基地址和大小即可。這需要根據板上的配置來(lái)修改，修改的內容在wrSbcArm7.h文件中。 BSP基本部分就已經(jīng)修改完成，至于bootInit.c和bootConfig.c文件，我們一般不需要修改它，只是在調試過(guò)程中為了方便調試，可以將他們拷貝到BSP目錄下，然后修改makefile文件，在makefile文件中添加如下兩句。 BOOTCONFIG = bootConfig.c BOOTINIT = bootInit.c （5）利用tsfs（target server file system）下載 要利用tsfs下載VxWorks，首先需要配置以下內容： ① 在config.h文件中添加如下內容 /* Serial port configuration */ #define INCLUDE_SERIAL #undef NUM_TTY #define NUM_TTY N_SIO_CHANNELS #undef CONSOLE_TTY #define CONSOLE_TTY 0 #undef CONSOLE_BAUD_RATE #define CONSOLE_BAUD_RATE 38400 /*** WDB ***/ #ifdef SERIAL_DEBUG #define WDB_NO_BAUD_AUTO_CONFIG #undef WDB_COMM_TYPE #undef WDB_TTY_BAUD #undef WDB_TTY_CHANNEL #undef WDB_TTY_DEV_NAME #define WDB_COMM_TYPE WDB_COMM_SERIAL /* WDB in Serial mode */ #define WDB_TTY_BAUD 38400 /* Baud rate for WDB Connection */ #define WDB_TTY_CHANNEL 1 /* COM PORT #2 */ #define WDB_TTY_DEV_NAME "/tyCo/1" /* default TYCODRV_5_2 device name */ #endif /* SERIAL_DEBUG */ /* tsfs added by caiyang */ #define INCLUDE_TSFS_BOOT 并修改引導行為 #define DEFAULT_BOOT_LINE \par "tsfs(0,0)host:vxWorks f=8 h=169.254.72.67 e=169.254.72.68 u=caiyang pw=caiyang" 注：串口1用來(lái)顯示引導信息，相當于PC機中的顯示器，串口2用來(lái)下載VxWorks和調試。同時(shí)串口2波特率不能太高，經(jīng)測試115200好像不行。 ② 配置target server 啟動(dòng)Tornado開(kāi)發(fā)環(huán)境，選擇Tool－>target server菜單。在下拉菜單中選“target server file system”并選中Enable File System，然后目錄指向Vxworks所在的地方。同時(shí)注意要把Tornado Registry打開(kāi)，這樣配置完后點(diǎn)擊Launch按鈕即可連接成功，此后就可以通過(guò)串口2下載VxWorks和調試。 一般情況下，我們首先調試好BSP，然后在調試網(wǎng)卡。所以在調試網(wǎng)卡前，我們需要用串口來(lái)下載VxWorks映像。 至此，我們的BSP就開(kāi)發(fā)完成。 4 結論 在沒(méi)有調試BSP的硬件工具如仿真器的時(shí)候，我們只能通過(guò)點(diǎn)燈或者串口輸出來(lái)定位程序執行的正確性。這大大增加了調試難度和進(jìn)程。對于BSP開(kāi)發(fā)，一般需要從一個(gè)模板來(lái)修改。BSP開(kāi)發(fā)的正確性直接影響到VxWorks系統運行的穩定性。 |
