在嵌入式设计中,由于Nand Flash具有大容量,擦写次数高,接口简单等优点,常用作固化存储器。S3C2416支持Nand启动,因此Nand存储器可以直接保存固化代码以及其它的数据。笔者在此简单的介绍Nand flash驱动的实现以及Nand启动。
1. Nand驱动实现
笔者采用Nand flash为K9F2G08U0B,一页有(2048+64)Byte,一个block有64页,容量大小为(256M+8M)Byte,是一款8位宽的SLC flash。
1.1. Nand模块头文件
S3C2416 Nand控制器需要通过一些命令来访问Nand flash,并且需要实现底层的寄存器访问。在模块头文件中,我们定义Nand访问常用的命令(来自uboot命名)以及一些寄存器操作宏,并引出模块的接口函数,其内容如下:
#ifndef__NAND_H__#define__NAND_H__#ifdef__cplusplusextern"C" {#endif// Nand flash5字节IDtypedefstruct Nand_ID_Info {unsigned char Maker;unsigned char Device;unsigned char ID_Data3;unsigned char ID_Data4;unsigned char ID_Data5;}Nand_ID_Info;/** Standard NAND flash commands*/// 页读周期1(命令1)#defineNAND_CMD_READ0 0// 页读周期1(命令2)#defineNAND_CMD_READ1 1// 随机地址读周期1#defineNAND_CMD_RNDOUT 5// 页写周期2#defineNAND_CMD_PAGEPROG 0x10// OOB区读命令#defineNAND_CMD_READOOB 0x50// 块擦除命令周期1#defineNAND_CMD_ERASE1 0x60// 读Nand状态命令#defineNAND_CMD_STATUS 0x70// 读多层状态命令#defineNAND_CMD_STATUS_MULTI 0x71// 页写周期1#defineNAND_CMD_SEQIN 0x80// 随机地址写命令#defineNAND_CMD_RNDIN 0x85// 读ID命令#defineNAND_CMD_READID 0x90// 块擦除命令周期2#define NAND_CMD_ERASE2 0xd0// Nand复位#defineNAND_CMD_RESET 0xff/* Extendedcommands for large page devices */// 页读周期2#defineNAND_CMD_READSTART 0x30// 随机地址读周期2#defineNAND_CMD_RNDOUTSTART 0xE0#defineNAND_CMD_CACHEDPROG 0x15// 发送命令#defineNF_CMD(Data) {rNFCMD = (Data);}// 写地址#defineNF_ADDR(Addr) {rNFADDR = (Addr);}// 读字(4字节)#defineNF_READ_WORD() (rNFDATA)// 读一字节#defineNF_READ_BYTE() (rNFDATA8)// 写字(4字节)#defineNF_WRITE_WORD(Data) {rNFDATA = (Data);}// 写一字节#defineNF_WRITE_BYTE(Data) {rNFDATA8 = (Data);}// 使能片选#defineNF_CE_ENABLE() {rNFCONT &=~(1<<1);}// 关闭片选#defineNF_CE_DISABLE() {rNFCONT |=(1<<1);}// 清空spare区ECC校验值#defineNF_INIT_SECC() {rNFCONT |= (1<<4);}// 清空main区ECC校验值#defineNF_INIT_MECC() {rNFCONT |= (1<<5);}// 解锁spare区ECC校验值#defineNF_SECC_UNLOCK() {rNFCONT &=~(1<<6);}// 锁定spare区ECC校验值#defineNF_SECC_LOCK() {rNFCONT |= (1<<6);}// 解锁main区ECC校验值#defineNF_MECC_UNLOCK() {rNFCONT &=~(1<<7);}// 锁定main区ECC校验值#defineNF_MECC_LOCK() {rNFCONT |= (1<<7);}// nand传输完会置位NFSTAT[4],若开启中断,会同时发送中断请求#defineNF_WAIT_READY() {while(!(rNFSTAT& (1<<4)));}// 获得nand RnB引脚状态,1为准备好,0为忙#defineNF_GET_STATE_RB() {(rNFSTAT &(1<<0))}// 清除nand传输完标志#defineNF_CLEAR_RB() {rNFSTAT |=(1<<4);}/* 模块接口函数 */externunsigned char Nand_ReadSkipBad(unsigned int Address, unsigned char *Buffer, unsignedint Length);externunsigned char Nand_WriteSkipBad(unsigned int Address, unsigned char *Buffer, unsignedint Length);extern voidNand_Init(void);extern intNand_ReadID(Nand_ID_Info *pInfo);externunsigned char Nand_EraseBlock(unsigned int Block);externunsigned char Nand_MarkBadBlock(unsigned int Block);externunsigned char Nand_IsBadBlock(unsigned int Block);externunsigned char WriteCodeToNand(void); // 代码固化进Nand接口函数#ifdef__cplusplus}#endif#endif/*__NAND_H__*/
1.2. Nand初始化
对于不同的Nand flash,其时序要求不一样。为了达到最佳的性能,是要根据芯片手册设定一下Nand的访问时序参数的。Nand初始化函数如下:
//复位static void Nand_Reset(){NF_CE_ENABLE();NF_CLEAR_RB();NF_CMD(NAND_CMD_RESET);NF_WAIT_READY();NF_CE_DISABLE();}//初始化void Nand_Init(){// 配置nand控制引脚rGPACON = (rGPACON &~(0x3f<<17)) |(0x3f<<17);// 配置K9F2G08U0Btiming(HCLK@133M)// TACLS=1, (tALS或tCLS-tWP=0)(ALE或CLE有效后需保持才能发出写脉冲)// TWRPH0=2,tWP=12ns(最小写脉冲宽度)// TWRPH1=1,tALH或tCLH=5ns(写脉冲后ALE或CLE需保持有效时间)// SLC nand 1位检验就行,1-bit ECCrNFCONF =(1<<12)|(2<<8)|(1<<4)|(0<<0);// 上升沿检查nand准备好信号线rNFCONT =(0<<12)|(0<<10)|(0<<9)|(0<<8)|(0x3<<6)|(0x3<<4)|(0x3<<1)|(1<<0);Nand_Reset();}
1.3 Nand ID的读取
Nand写入读ID命令(0x90)后,即可读取5字节的ID信息,ID信息包含了生产厂商,设备ID,以及nand页大小,块大小,位宽等重要信息。其函数实现如下:
intNand_ReadID(Nand_ID_Info *pInfo){if (pInfo == (Nand_ID_Info *)0){return 1; // 参数错误}NF_CE_ENABLE();NF_CLEAR_RB();NF_CMD(NAND_CMD_READID); // 发送读ID命令NF_ADDR(0x0); // 写0x0地址pInfo->Maker = NF_READ_BYTE(); //Maker:0xECpInfo->Device = NF_READ_BYTE(); //Device:0xDApInfo->ID_Data3 = NF_READ_BYTE(); //0x10pInfo->ID_Data4 = NF_READ_BYTE(); //0x95pInfo->ID_Data5 = NF_READ_BYTE(); //0x44NF_CE_DISABLE();return 0;}
1.4 Nand页读
K9F2G08U0B一页分为2k的main区与64字节的spare区,main区用来存储正常数据,spare区用来存储附加数据(如ECC检验)。对于flash存储器,是会出现位反转或坏块的问题,写入flash的数据或从flash读出的数据可能是有错的,因此必须用ECC进行校验,确保写入的数据与读出的数据是一致的。对于SLCNand Flash,只需1位ECC校验即可,而S3C2416能够产生硬件ECC,可产生4字节的main区ECC与2字节的spare区ECC。我们把4字节的main区ECC放在spare区0~3偏移地址处,2字节的sapre区ECC放在spare区4~5偏移地址处。页读函数如下:
// Block为Nand块区号,Page为对应块中的页号,Buffer为数据缓存区static intNand_ReadPage(unsigned int Block, unsigned int Page,unsigned char*Buffer){unsigned int i;unsigned int MECC, SECC;if (Buffer == (unsigned char *)0) {return 1; // 缓冲区为空,参数错误}Page &= (64-1); // 64 pagein one blockPage += (Block << 6); //Block转换为页数NF_INIT_MECC(); // main区ECC清空NF_INIT_SECC(); // spare区ECC清空NF_MECC_UNLOCK(); // main区ECC解锁,开始ECC计算NF_CE_ENABLE(); // 使能片选NF_CLEAR_RB(); // 清数据传输标志NF_CMD(NAND_CMD_READ0);// page read cycle 1NF_ADDR(0); // column addressNF_ADDR(0); // columu addressNF_ADDR(Page & 0xff); // 写入3字节的页地址NF_ADDR((Page>>8) & 0xff);NF_ADDR((Page>>16) & 0xff);NF_CMD(NAND_CMD_READSTART); // page readcycle 2NF_WAIT_READY(); // 等待命令完成for (i=0; i<2048; i++) { // 读取main区数据Buffer[i] = NF_READ_BYTE();}NF_MECC_LOCK(); // 锁定main ECCNF_SECC_UNLOCK(); // 解锁spare ECCMECC = NF_READ_WORD(); // spare区前4字节为main区ECC// main区的ECC放入到NFMECCD0/1中相应的位中rNFMECCD0=((MECC&0xff00)<<8) |(MECC&0xff);rNFMECCD1=((MECC&0xff000000)>>8) |((MECC&0xff0000)>>16);NF_SECC_LOCK(); // 锁定spare ECC// spare区第5,6这两字节为spare区ECC,剩下部分未使用SECC = NF_READ_WORD();// spare区的ECC放入到NFMECCD0/1中相应的位中rNFSECCD=((SECC&0xff00)<<8)|(SECC&0xff);NF_CE_DISABLE();// check whether spare/main area bit failerror occurredif ((rNFECCERR0 & 0xf) == 0) {return 0; // 数据读取正确} else {return 2; // ECC检验不一致,数据读取有误}}
1.5 Nand页写
当要写数据到一个Nand block时,要先确保这个块已经被擦除,并且需要跳过一些坏块。数据写完后,为确保写入与读取的数据一致,应同时写入数据的ECC校验值到spare区约定好的ECC位置。页写函数如下:
// Block为Nand块区号,Page为对应块中的页号,Buffer为数据缓存区static intNand_WritePage(unsigned int Block, unsigned int Page,unsigned char*Buffer){unsigned int i;unsigned char State;unsigned int MECC, SECC;if (Buffer == (unsigned char *)0) {return 1; // 数据缓存参数错误}if (Nand_IsBadBlock(Block)) {return 2; // 是坏块,返回坏块错误码}Page &= (64-1); // 1 block最大64页Page += (Block << 6); // block转换成页NF_INIT_MECC(); // main区ECC清空NF_INIT_SECC(); // spare区ECC清空NF_MECC_UNLOCK(); // main区ECC解锁,开始ECC计算NF_CE_ENABLE(); // 使能片选NF_CLEAR_RB(); // 清数据传输标志NF_CMD(NAND_CMD_SEQIN); // page programcycle 1NF_ADDR(0); // column addressNF_ADDR(0); // columu addressNF_ADDR(Page & 0xff); // 写入3字节页地址NF_ADDR((Page>>8) & 0xff);NF_ADDR((Page>>16) & 0xff);for (i=0; i<2048; i++) { // 写入2k数据到main区NF_WRITE_BYTE(Buffer[i]);}NF_MECC_LOCK(); // 锁定main ECCMECC = rNFMECC0; // 4字节写main区数据的ECCNF_SECC_UNLOCK(); // 解锁spare ECCNF_WRITE_BYTE(MECC&0xff);// 写4字节main ECC到spare区NF_WRITE_BYTE((MECC>>8) & 0xff);NF_WRITE_BYTE((MECC>>16) & 0xff);NF_WRITE_BYTE((MECC>>24) & 0xff);NF_SECC_LOCK(); // 锁定spare ECCSECC = rNFSECC; // 2字节的spare写数据ECCNF_WRITE_BYTE(SECC & 0xff); // 继续写入SECCNF_WRITE_BYTE((SECC>>8) & 0xff);NF_CMD(NAND_CMD_PAGEPROG); // page programcycle 2NF_WAIT_READY(); // 等待写完NF_CMD(NAND_CMD_STATUS); // 读取nand状态do {State = NF_READ_BYTE();} while(!(State & (1<<6))); // 等待状态变成ReadyNF_CE_DISABLE();// 是否写成功,第0位为0则pass,不然failif (State & (1<<0)) {if (Nand_MarkBadBlock(Block)) { // 标志坏块return 3; // 写不成功并且坏块标记不成功} else {return 4; // 写不成功坏块标记成功}}return 0;}
1.6 Nand坏块判定
Nand写时应先判定所在块是否坏块,若是,则应跳过写这一块,并标记这一块为坏块。坏块标记我们约定用spare区偏移处第六字节来作标志,坏块这一字节标志为非0xff,好块为0xff。我们读取block中页0,spare区第六字节的值即可判断这个block是否坏块,代码实现如下:
unsigned charNand_IsBadBlock(unsigned int Block){unsigned char Data;// 每个block第一页spare区第6字节为0xff标记为好坏Nand_RamdomRead(Block, 0, 2054, 1,&Data);if (Data != 0xff){return 1; // 坏块}return 0;}
1.7 Nand随机地址读
对于标记读取坏块中的标志,往往只需要访问一页中的几个字节,Nand随机地址读写即可实现访问一页中的相应字节。一页中随机地址读函数实现如下:
// Block为Nand块区号// Page为对应块中的页号// Address为页内随机地址// Length为读取长度// Buffer为数据缓存区static unsigned char Nand_RamdomRead(unsigned int Block, unsigned intPage,unsigned intAddress, unsigned short Length,unsigned char *Buffer){unsigned short i;if (Address + Length > 2048+64) {return 1; // 页内地址及写入长度不能超出该页范围}if (Buffer == (void *)0 || Length == 0) {return 2; // 参数错误}Page += (Block << 6); // Block转换为页数NF_CE_ENABLE();NF_CLEAR_RB();NF_CMD(NAND_CMD_READ0); // page read cycle 1NF_ADDR(0); // column addressNF_ADDR(0); // columu addressNF_ADDR(Page & 0xff); // 传输3字节的页地址NF_ADDR((Page>>8) & 0xff);NF_ADDR((Page>>16) & 0xff);NF_CMD(NAND_CMD_READSTART); // page readcycle 2NF_WAIT_READY(); // 等待页读完成NF_CMD(NAND_CMD_RNDOUT); // ramdom readcycle 1NF_ADDR(Address & 0xff); // 2 cycle addressin pageNF_ADDR((Address>>8) & 0xf);NF_CMD(NAND_CMD_RNDOUTSTART); // ramdom readcycle 2for (i=0; i<Length; i++) {Buffer[i] = NF_READ_BYTE(); // 读取Length长度数据}NF_CE_DISABLE();return 0;}
1.8 Nand随机地址写
写入一页中几个字节数据时,需要用到Nand随机地址写,函数实现如下:
// Block为Nand块区号// Page为对应块中的页号// Address为页内随机地址// Length为写入长度// Buffer为数据缓存区static unsigned char Nand_RamdomWrite(unsigned int Block, unsigned intPage,unsigned intAddress, unsigned short Length,unsigned char *Buffer){unsigned short i;unsigned char State;if (Address + Length > 2048+64) {return 1; // 页内地址及写入长度不能超出该页范围}if (Buffer == (void *)0 ||Length == 0) {return 2; // 参数错误}Page += (Block << 6); //Block转换为页数NF_CE_ENABLE();NF_CLEAR_RB();NF_CMD(NAND_CMD_SEQIN); // 页写周期1NF_ADDR(0);// column addressNF_ADDR(0); // columu addressNF_ADDR(Page & 0xff); // 3字节页地址NF_ADDR((Page>>8) & 0xff);NF_ADDR((Page>>16) & 0xff);NF_CMD(NAND_CMD_RNDIN); // 页内随机写命令NF_ADDR(Address & 0xff); // 2字节页内地址NF_ADDR((Address>>8) & 0xf);for (i=0; i<Length; i++) {NF_WRITE_BYTE(Buffer[i]); // 写入Length长数据}NF_CMD(NAND_CMD_PAGEPROG); // 页写周期2NF_WAIT_READY(); // 等待写完NF_CMD(NAND_CMD_STATUS); // 读取写结果状态do {State = NF_READ_BYTE();} while(!(State & (1<<6))); // 等待状态变成ReadyNF_CE_DISABLE();if (State & (1<<0)) {return 3; // ramdom write error}return 0;}
1.9 坏块标记
如果检查出坏块,需要对相应的块在约定位置进行坏块标记,以免再对这个坏块进行读写。其代码实现如下:
unsigned charNand_MarkBadBlock(unsigned int Block){// 每个block第一页spare区第6字节标记非0xff坏块unsigned charData = 0x55;return Nand_RamdomWrite(Block, 0, 2054, 1,&Data);}
1.10 块区擦除
数据写入块区前,对应的块应已擦除好,擦除失败,则认为是坏块,并标注。其代码实现如下:
unsigned charNand_EraseBlock(unsigned int Block){unsigned char State;NF_CE_ENABLE();NF_CLEAR_RB();NF_CMD(NAND_CMD_ERASE1); // erase blockcommand cycle 1// write 3 cycle block address[A28:A18]NF_ADDR((Block<<6) & 0xff); //[A19:A18]NF_ADDR((Block>>2) & 0xff); //[A27:A20]NF_ADDR((Block>>10) & 0xff); //A28NF_CMD(NAND_CMD_ERASE2); // erase blockcommand cycle 2NF_WAIT_READY();NF_CMD(NAND_CMD_STATUS);do {State = NF_READ_BYTE();} while(!(State & (1<<6))); // 等待状态变成ReadyNF_CE_DISABLE();// 是否擦写成功,第0位为0则pass,不然failif (State & (1<<0)) {if (Nand_MarkBadBlock(Block)) {return3; // 擦除不成功并且坏块标记不成功} else {return 4; // 擦除不成功坏块标记成功}}return 0; // 成功擦除}
1.11 接口函数写
对于实际的应用,往往需要对Nand进行一定长度代码或数据的写入或读取,并且判断出坏块,则应跳过读写。因此,Nand模块还应实现任意长度代码、数据的写入或读取接口函数功能,接口函数写实现如下:
// Address为Nand字节偏移地址(从Nand芯片最前面开始索引)// Buffer为数据缓存区(作为从Buffer指向的地址开始拷贝的源地址)// Length为写长度(从Buffer指向的地址开始连续读取的字节个数)unsigned charNand_WriteSkipBad(unsigned int Address,unsigned char *Buffer, unsigned intLength){unsigned int BlockIndex, PageIndex;unsigned int WriteBytes;unsigned char i;unsigned char State;if (Length == 0 || Buffer == (void *)0) {return 1; // 参数错误}if ((Address & 0xfff) != 0) {return 2; // nand地址非页对齐,读最小单位为1页}State = 0;WriteBytes = 0; // 己写字节数PageIndex = (Address >> 11) &0x3f; // 块中的页偏移位置BlockIndex = Address >> 17; // 块写位置while (1) {if (Nand_EraseBlock(BlockIndex)) {BlockIndex++; // 坏块,跳过到下一块continue;}for (i=PageIndex; i<64; i++) {if (Nand_WritePage(BlockIndex, i,Buffer)) {// 写一页if (State == 1) {State=2; // write errortwice// 再次写错误,认为是坏块,取消这块写的数据WriteBytes-= 2048 * (i-PageIndex);// 调整内存位置到写这块之前Buffer -= 2048 *(i-PageIndex);break;} else {State = 1;i -= 1; // 写出错,尝试再次写该页continue;}}WriteBytes += 2048; // 写取了一页数据if (WriteBytes >= Length) {break; // 数据写入完退出}State = 0;Buffer += 2048; // 下一页内存存储位置}if (State == 2) { // 两次写均出错,跳过到下一块BlockIndex++;State = 0;continue;}if (WriteBytes >= Length) {break; // 写完退出循环}PageIndex = 0; // 下一块从第一页开始写BlockIndex++; // 再写下一个块}return 0;}
1.12 接口函数读
接口函数读实现如下:
// Address为Nand字节偏移地址(从Nand芯片最前面开始索引)// Buffer为数据缓存区(作为从Nand拷贝数据到的目标地址)// Length为读取长度(从Nand的Address开始连续读取的字节个数)unsigned charNand_ReadSkipBad(unsigned int Address,unsigned char *Buffer, unsigned intLength){unsigned int BlockIndex, PageIndex;unsigned int ReadBytes;unsigned char i;unsigned char State;if (Length == 0 || Buffer == (void *)0) {return 1; // 参数错误}if ((Address & 0xfff) != 0) {return 2; // nand地址非页对齐,读最小单位为1页}State = 0;ReadBytes = 0; // 已读字节数PageIndex = (Address >> 11) &0x3f; // 块中的页偏移位置BlockIndex = Address >> 17; // 块读位置while (1) {if (Nand_IsBadBlock(BlockIndex)) {BlockIndex++; // 坏块,跳过读取下一块continue;}for (i=PageIndex; i<64; i++) { // 读取一个blockif (Nand_ReadPage(BlockIndex, i,Buffer)) {if (State == 1) {State=2; // read error twice// 再次读错误,认为是坏块,取消这块读的数据ReadBytes -=2048 * (i-PageIndex);// 调整内存位置到读取这块之前Buffer -= 2048* (i-PageIndex);break;} else {State = 1;i -= 1; // 读出错,尝试再次读该页continue;}}ReadBytes += 2048; // 读取了一页数据if (ReadBytes >=Length) {break; // 读取数据足够则退出}State = 0;Buffer += 2048; // 下一页内存存储位置}if (State == 2) { // 两次读取均出错,跳过到下一块BlockIndex++;State = 0;continue;}if (ReadBytes >= Length){break; // 读完退出循环}PageIndex = 0; // 下一块从第一页开始读BlockIndex++; // 读下一个块}return 0;}
2. Nand启动
写好了Nand驱动,即可调用Nand驱动接口函数实现代码从Nand读取到RAM,或把代码从RAM固化进Nand。Nand启动从Nand搬移代码到RAM,我们首先要确定代码运行的RAM基址,以及拷贝的代码大小,最后调用Nand_ReadSkipBad从Nand 0x0地址偏移处读取即可。对于代码需固化到Nand,我们传入链接器给出的代码基址和代码大小参数,最后调用Nand_WriteSkipBad从Nand 0x0地址偏移处写入即可,我们给出Nand代码烧录调用函数如下:
// 从运行代码的RAM位置,指定一定长度的代码烧写进Nand 0x0偏移处unsigned char WriteCodeToNand(){// 在板级代码LowLevelInit.s中引出了链接器生成的代码大小,代码运行地址信息:// __CodeAddr__为代码拷贝到的RAM位置,链接文件中设定// __CodeSize__为二进制代码编译生成的大小,链接器最终链接后给出externunsigned int __CodeAddr__;extern unsigned int __CodeSize__;unsigned char State;Nand_Init(); // Nand时序初始化//将__CodeAddr__位置开始,长度为__CodeSize__一块代码写入到Nand第0块第0页位置处.State = Nand_WriteSkipBad(0, (unsigned char *)__CodeAddr__,__CodeSize__);return State;}
在启动代码中,我们需要识别出Nand启动,并调用Nand_ReadSkipBad接口函数即可把代码从Nand读取到代码,然后拷贝到到运行内存位置。在LowLevelInit.s板级文件中,我们修改CopyCodeToRAM,判别是Nand启动还是IROM SD/MMC启动,并调用相应的设备代码拷贝函数即可。我们可以借用NFCONF(0x4E000000)寄存器的最高位判断是否为1来确定是否从Nand启动?如果为1则从Nand启动,如果为0则认为是IROM SD/MMC启动。 CopyCodeToRAM函数加入Nand启动后的代码如下:
; SD/MMCDevice Boot Block AssignmenteFuseBlockSize EQU 1SdReservedBlockSize EQU 1BL1BlockSize EQU 16SdBL1BlockStart EQU SdReservedBlockSize+ \eFuseBlockSize + BL1BlockSizeglobalBlockSizeHide EQU 0x40003FFCCopyMovitoMem EQU 0x40004008; Nandcontroller base address Nand控制器基地址NFCONF EQU 0x4E000000EXPORT __CodeSize__EXPORT __CodeAddr__; 引出代码搬移函数,以供启动代码调用EXPORT CopyCodeToRAM; 引入Nand启动的初始化函数及Nand读函数IMPORT Nand_InitIMPORT Nand_ReadSkipBad; 引入链接器产生符号,以确定代码运行位置,编译生成的大小IMPORT ||ImageERROM0Base||IMPORT ||LoadERROM0Length||IMPORT ||LoadERROM1Length||IMPORT ||LoadRWRAMRW$$Length||; 链接器产生代码链接运行位置__CodeAddr__ DCD ||ImageERROM0Base||; 链接器各个段需保存的代码以及需初始代的变量大小__CodeSize__ DCD ||LoadERROM0Length||+ \||LoadERROM1Length|| + \||LoadRWRAMRW$$Length||;功能:实现从SD或Nand拷贝代码到DDR2指定位置(__CodeAddr__用来指定对应的内存位置)处.CopyCodeToRAM;压栈STMFD SP!,{LR} ; 保存返回地址; 判断NFCONF的最高位为1,说明启动设备为NandLDR R0, =NFCONFLDR R1,[R0]AND R1,R1, #0x80000000//如果bit[31]不为1,则跳转到MMC_SD_Boot位置,否则继续往下运行:CMP R1,#0x80000000BNE MMC_SD_Boot;执行到这说明是从Nand启动:Nand_Boot;先初始化Nand芯片BL Nand_Init ; Nand初始化;;调用 Nand_ReadSkipBad(R0,R1,R2) 时传递的3个参数R0,R1,R2MOV R0,#0 ;R0=0 Nand的开始位置LDR R1,__CodeAddr__ ;R1=DDR2内存目标地址,用来放置从Nand拷贝过来的代码的位置LDR R2,__CodeSize__ ;要拷贝的代码大小BL Nand_ReadSkipBad ;调用Nand读函数MOVS R0, R0 ;返回值确定调用Nand_ReadSkipBad()函数是否成功.Nand_Boot_LoopBNE Nand_Boot_Loop ;返回非0说明拷贝失败,那么就一直死循环在Nand_Boot_Loop处.;执行到这里就说明上面读取成功,可以继续执行AfterCopy标号位置,用来返回当前CopyCodeToRAM()子程序B AfterCopy;SD启动子程序:MMC_SD_Boot; 不需要卡初始化LDR R3,=0; 拷贝sd卡代码到链接执行域内存代码处LDR R2, __CodeAddr__;; 计算代码的大小,以block计,不足512字节的算1个block; 代码的大小包括Code RO-data RW-data(代码需保存需初始化的RW的初始值); 代码保存在ROM中,应从加载域得到ROM的大小,而不是执行域,编译器可能压缩; 代码段保存在加载域的ROM中LDR R0, __CodeSize__LDR R1,=0x1ffTST R0,R1 ; 是否不足一个block(512Bytes)BEQ %F0; 代码恰好block对齐,不用加多一个blockADD R0,R0, #5120 LSR R1,R0, #9 ; 得到代码的block大小; 计算代码在SD/MMC卡中的block起启地址LDR R4,=SdBL1BlockStartLDR R0,=globalBlockSizeHideLDR R0,[R0] ; SD/MMC的总block块SUB R0,R4 ; 减去保留块及BL1大小CMP R1,#16 ; 代码不足8k,直接BL1处拷贝BLS ParameterOK; 代码少于16个block跳转SUB R0,R1 ; 再减去代码的大小,代码的block位置;; 调用IROM Movi拷贝函数,仅适用于IROM启动,卡访问时钟25MParameterOKLDR R4,=CopyMovitoMemLDR R4,[R4]BLX R4MOVS R0,R0 ; 返回值确定函数成功还是失败MMC_SD_Boot_LoopBEQ MMC_SD_Boot_Loop; 返回0说明拷贝失败;;从当前子程序返回AfterCopyLDMFD SP!, {PC} ; 函数返回
对于S3C2416来说,不借助昂贵的烧写工具,只有SD卡能直接烧写进代码,对于需要把代码固化进Nand,需先设置代码从SD卡启动,然后再通过某一触发条件(如某一按键输入作为下载键)调用WriteCodeToNand函数把代码烧写进Nand,以后设置从Nand启动即可。
3. 附录
至此,启动代码已支持Nand启动以及sd卡启动,c代码运行环境RAM资源可达64MB。 LowLevelInit.s,板级初始化代码实现,包括DDR2初始化函数实现,代码拷贝函数实现,实现Nand启动以及sd卡启动。 Nand.h / Nand.c,Nand模块接口头文件以及Nand驱动功能实现。 源码下载: http://pan.baidu.com/s/1mgqfJWO
