TX2440 ARM开发板Uboot移植（－、让u-boot从norFlash动起来）

本文主要是介绍TX2440 ARM开发板Uboot移植（－、让u-boot从norFlash动起来），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

移植环境

主机：VMWare--Ubunt 10.04 Kernel:2.6.34
开发板：Tx2440--256MB Nand
编译器：arm-linux-gcc-4.3.2.tgz
u-boot：u-boot-1.3.4

移植步骤

本次移植的功能特点包括：

Nand Flash读写
Nor/Nand 自动选择启动
DM9000网卡支持
Yaffs2文件系统支持
Uboot启动菜单

1. 清除已编译的文件，配置编译选项

make distclean

修改u-boot\cpu\arm920t\config.mk文件：

PLATFORM_RELFLAGS += -fno-strict-aliasing -fno-common -ffixed-r8 \
-msoft-float

注释掉 \ -msoft-float这一段，不使用软浮点编译。

PLATFORM_CPPFLAGS += -march=armv4修改成

PLATFORM_CPPFLAGS += -march=armv4t

来避免编译时产生target CPU does not support interworking的错误。

2. 建立自己的开发板项目并测试编译。

目前u-boot对很多开发板直接支持，可以查看board目录的一些子目录，如：board/samsung/目录下就是对三星一些ARM开发板的支持，有smdk2400、smdk2410和smdk6400，但没有2440，所以我们就在这里建立自己的开发板项目。

2.1 因2440和2410的资源差不多，主频和外设有点差别，所以我们就就以2410项目的代码作为模板，在board/下建立自己开发板的项目，取名叫smdk2440，并作相应修改：

tar -jxvf u-boot                          //解压源码
cd u-boot/board                        //进入Uboot的board目录
cp -rf smdk2410 smdk2440       //将2410下所有的代码复制到2440下

//将smdk2440下的smdk2410.c改名为smdk2440.c
mv smdk2440/smdk2410.c smdk2440/smdk2440.c

vi board/smdk2440/Makefile       //修改smdk2440下Makefile的编译项
   COBJS:=smdk2440.o flash.o  //将smdk2410.o改为smdk2440.o

cd ..                                       //回到Uboot目录

//建立smdk2440的头文件
cp include/configs/smdk2410.h include/configs/smdk2440.h

现在我们可以将board目录下除smdk2440以外的其它文件夹全部删除；CPU目录下除arm920t的文件夹也可以全部删除；以及include/config目录下除smdk2440.h的其它头文件全部删除。

在include/configs/smdk2440.h头文件中,删除2410相关的宏定义，添加CONFIG_S3C2440和CONFIG_SMDK2440的宏定义:
#define CONFIG_ARM920T    1    /* This is an ARM920T Core     */
#define CONFIG_SMDK2440  1    /* on a SAMSUNG SMDK2440 Board */
#define CONFIG_S3C2440     1    /* in a SAMSUNG S3C2440 SoC    */

修改cpu/arm920t/s3c24x0/interrupt.c文件，找到get_tbclk函数，增加CONFIG_SMDK2440的宏定义：
#elif defined(CONFIG_SBC2410X) || \
      defined(CONFIG_SMDK2410) || \
       defined(CONFIG_SMDK2440) || \
      defined(CONFIG_VCMA9)
tbclk = CFG_HZ;

在include目录中，拷贝s3c2410.h文件为s3c2440.h文件，并修改：
#ifndef __S3C2410_H__ 为 #ifndef __S3C2440_H__

在U-Boot根目录下搜索所有包含#include <s3c2410.h>内容的文件，将文件内的#include <s3c2410.h>修改为#include <s3c2440.h>

在U-Boot根目录下搜索所有包含CONFIG_S3C2410内容的文件，将
#if defined (CONFIG_S3C2410) 或 #ifdef CONFIG_S3C2410改成
#if defined (CONFIG_S3C2410) || defined (CONFIG_S3C2440)

修改的同时，仔细看看文件头，在必要的地方加入：
#elif defined(CONFIG_S3C2440)
#include <s3c2440.h>

修改u-boot根目录下的Makefile文件；查找到smdk2410_config的地方，在他下面按照smdk2410_config的格式建立smdk2440_config的编译选项，并指定交叉编译器：

CROSS_COMPILE ?= arm-linux-        //指定交叉编译器为arm-linux-gcc
smdk2410_config    :    unconfig         //2410编译选项格式
    @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2410 NULL s3c24x0
smdk2440_config    :    unconfig         //2440编译选项格式
    @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t smdk2440 NULL s3c24x0
*说明：arm          ：CPU的架构(ARCH)
          arm920t    ：CPU的类型
           smdk2440 ：对应在board目录下建立新的开发板项目的目录
           NUll          ：新开发板目录的上级目录，如直接在board下建立新的开发板的目录，则这里就为NULL
           s3c24x0    ：CPU型号
*注意：编译选项格式的第二行要用Tab键开始，这是Makefile文件规则规定的，否则编译会出错

测试编译新建的smdk2440开发板项目

make smdk2440_config       //如果出现Configuring for my2440 board...则表示设置正确
make

2.2. 到此为止，u-boot对smdk2440开发板还没有任何用处，以上的移植只是搭建了一个smdk2440开发板u-boot的框架，要使其功能实现，还要根据smdk2440开发板的具体资源情况来对u-boot源码进行修改。

1、smdk2440开发板u-boot的入口点分析：
在嵌入式系统软件开发中，在所有源码文件编译完成之后，链接器要读取一个链接分配文件，在该文件中定义了程序的入口点，代码段、数据段等分配情况等。那么我们的smdk2440开发板中，u-boot的这个链接文件就是cpu/arm920t/u-boot.lds，打开该文件部分代码如下：

OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH(arm)    //定义生成文件的目标平台是arm
ENTRY(_start)              //定义程序的入口点是_start

SECTIONS
{
    //其他一些代码段、数据段等分配
    . = 0x00000000;
    . = ALIGN(4);
    .text :
    {
        cpu/arm920t/start.o    (.text)
        *(.text)
    }
    ..................
}

知道了程序的入口点是_start，那么我们就打开smdk2440开发板u-boot第一个要运行的程序 cpu/arm920t/start.S（即u-boot的stage1部分），查找到_start的位置如下：
globl _start
_start: b       start_code    //将程序的执行跳转到start_code处

从这段汇编代码可以看到程序又跳转到start_code处开始执行，那么再查找到start_code处的代码如下：
/* the actual start code */

start_code:
    /*
     * set the cpu to SVC32 mode
     */
    mrs    r0,cpsr
    bic    r0,r0,#0x1f
    orr    r0,r0,#0xd3
    msr    cpsr,r0

    //以下两行是对AT91RM9200DK开发板上的LED进行初始化的,可以将它们删除
    bl coloured_LED_init
    bl red_LED_on
    ... ...

由此可以看到，start_code处是u-boot启动代码的真正开始处。以上就是u-boot的stage1入口的过程。

2、smdk2440开发板u-boot的硬件设备初始化。

2.1、在u-boot启动代码处有两行是AT91RM9200DK的LED初始代码，但tx2440上的LED资源与该开发板的不一致，所以我们要删除或屏蔽该处代码，可以再加上tx2440的LED驱动代码（注：添加tx2440 LED功能只是用于表示u-boot运行的状态，给调试带来方便，可将该段代码放到任何你想调试的地方），代码如下：

    //bl coloured_LED_init //接上一步
    //bl red_LED_on

#if defined(CONFIG_S3C2440)  //区别与其他开发板

//根据tx2440原理图可知LED分别由S3C2440的PB5、6、7、8口来控制，以下是PB端口寄存器基地址(查2440的DataSheet得知)
#define GPFCON 0x56000050
#define GPFDAT 0x56000054
#define GPFUP 0x56000058
    //以下对寄存器的操作参照S3C2440的DataSheet进行操作
    ldr r0, =GPFUP
    ldr r1, =0x7FF        //即：二进制11111111111，关闭GPF口上拉
    str r1, [r0]

    ldr r0, =GPFCON   //配置PF1、2、3、4为输出口
    ldr r1, =0x0055      //即：二进制01010101
    str r1, [r0]

    ldr r0, =GPFDAT
    ldr r1, =0x0F         //即：二进制11110000，PF0、1、2、3设为低电平
    str r1, [r0]

#endif
//此段代码使u-boot启动后，点亮开发板上的LED1、LED2、LED3、LED4

2.2、在u-boot中添加对S3C2440一些寄存器的支持、添加中断禁止部分和时钟设置部分。
由于2410和2440的寄存器及地址大部分是一致的，所以这里就直接在2410的基础上加上对2440的支持即可：
... ...
#if defined(CONFIG_S3C2400) || defined(CONFIG_S3C2410) || defined(CONFIG_S3C2440)
/* turn off the watchdog */
# if defined(CONFIG_S3C2400)
# define pWTCON 0x15300000
# define INTMSK 0x14400008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define CLKDIVN 0x14800014 /* clock divisor register */
#else                        //下面的相关寄存器在2410和2440中的地址是一致的
# define pWTCON 0x53000000
# define INTMSK 0x4A000008 /* Interupt-Controller base addresses */
# define INTSUBMSK 0x4A00001C
# define CLKDIVN 0x4C000014 /* clock divisor register */
# endif
ldr     r0, =pWTCON        //关闭看门狗定时器
mov     r1, #0x0
str     r1, [r0]
/*
* mask all IRQs by setting all bits in the INTMR - default
*/
mov r1, #0xffffffff
ldr r0, =INTMSK
str r1, [r0]
# if defined(CONFIG_S3C2410) || defined(CONFIG_S3C2440)
# if defined(CONFIG_S3C2410)
ldr r1, =0x3ff
# else
ldr r1, =0x7fff          //添加s3c2440的中断禁止部分
# endif
ldr r0, =INTSUBMSK
str r1, [r0]
# endif
# if defined(CONFIG_S3C2440)
ldr r0, =CLKDIVN         //设置分频系数FCLK
mov r1,#0x5   /* 0=1:1:1, 1=1:1:2, 2=1:2:2, 3=1:2:4, 4=1:4:4, 5=1:4:8, 6=1:3:3, 7=1:3:6 */
str r1, [r0]
# else
ldr r0, =CLKDIVN   /* default FCLK is 120 MHz ! FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
mov r1, #3
str r1, [r0]
# endif
mrc p15,0,r0,c1,c0,0    //根据2440的Datasheet，设置异步总线模式
orr r0,r0,#0xc0000000 /*R1_nF:OR:R1_iA*/
mcr p15,0,r0,c1,c0,0
#endif /* CONFIG_S3C2400 || CONFIG_S3C2410 || defined(CONFIG_S3C2440)*/

2.3、时钟部分除了在start.S中添加外，还要分别在board/smdk2440/smdk2440.c和cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c中修改或添加部分代码。

修改board/samsung/my2440/smdk2440.c，设置主频和USB时钟频率参数：
#define FCLK_SPEED 2       //设置默认等于2，即下面红色代码部分有效

#if FCLK_SPEED==0          /* Fout = 203MHz, Fin = 12MHz for Audio */
#define M_MDIV    0xC3
#define M_PDIV    0x4
#define M_SDIV    0x1
#elif FCLK_SPEED==1        /* Fout = 202.8MHz */
#define M_MDIV    0xA1
#define M_PDIV    0x3
#define M_SDIV    0x1
#elif FCLK_SPEED==2        /* Fout = 405MHz */
#define M_MDIV    0x7F      //这三个值根据芯片手册"PLL VALUE SELECTION TABLE”部分进行设置
#define M_PDIV    0x2
#define M_SDIV    0x1
#endif

#define USB_CLOCK 2        //设置默认等于2，即下面红色代码部分有效

#if USB_CLOCK==0
#define U_M_MDIV    0xA1
#define U_M_PDIV    0x3
#define U_M_SDIV    0x1
#elifUSB_CLOCK==1
#define U_M_MDIV    0x48
#define U_M_PDIV    0x3
#define U_M_SDIV    0x2
#elif USB_CLOCK==2          /* Fout = 48MHz */
#define U_M_MDIV    0x38   //这三个值根据芯片手册"PLL VALUE SELECTION TABLE”部分进行设置
#define U_M_PDIV    0x2
#define U_M_SDIV    0x2
#endif
... ...
找到board_init函数，将gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410修改为
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2440;

修改cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c，根据设置的分频系数FCLK:HCLK:PCLK 修改获取时钟频率的函数：
static ulong get_PLLCLK(int pllreg)
{
    S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
    ulong r, m, p, s;

    if (pllreg == MPLL)
    r = clk_power->MPLLCON;
    else if (pllreg == UPLL)
    r = clk_power->UPLLCON;
    else
    hang();

    m = ((r & 0xFF000) >> 12) + 8;
    p = ((r & 0x003F0) >> 4) + 2;
    s = r & 0x3;
#if defined(CONFIG_S3C2440)
    return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m * 2) / (p << s));
#else
    return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m) / (p << s));
#endif
}

/* return HCLK frequency */
ulong get_HCLK(void)
{
    S3C24X0_CLOCK_POWER * const clk_power = S3C24X0_GetBase_CLOCK_POWER();
#if defined(CONFIG_S3C2440)
    return(get_FCLK()/4);
#else
    return((clk_power->CLKDIVN & 0x2) ? get_FCLK()/2 : get_FCLK());
#endif
}

2.4、修改SDRAM配置，使之和开发板的硬件配置一致。检查在board/smdk2440/lowlevel_init.S：
#define B1_BWSCON     (DW16)
#define B4_BWSCON     (DW16) //接网卡，位宽为16
#define B5_BWSCON     (DW8)
#define B6_BWSCON     (DW32) //接内存，位宽为32
根据HCLK设置SDRAM 的刷新参数，主要是REFCNT寄存器，开发板HCLK为100M
将  #define REFCNT   0x1113  改为  #define REFCNT 0x4f4

2.5、编译uBoot,下载到开发板运行。

3、在u-boot中添加对开发板上Nor Flash的支持

通常，可以选择从Nor Flash启动和从Nand Flash启动。u-boot中默认是从Nor Flash启动，再从上一节的运行结果中看，还发现几个问题：第一，我开发板的Nor Flash是2M的，而这里显示的是512kB；第二，出现Warning - bad CRC, using default environment的警告信息。
这是因为我们还没有添加对我们自己的Nor Flash的支持，u-boot默认的是其他型号的Nor Flash，而Tx2440开发板Nor Flash的型号是EON29LV160AB；另外怎样将命令行提示符前面的SMDK2410变成我自己定义的呢？

3.1、修改文件 include/configs/smdk2440.h

#define CONFIG_SYS_PROMPT   "[SMDK2440]#"  //将命令行前的名字改成[SMDK2440]
/*-----------------------------------------------------------------------
* FLASH and environment organization
*/
#if 0    //注释掉下面两个类型的Nor Flash设置，因为不是我们所使用的型号
#define CONFIG_AMD_LV400     1 /* uncomment this if you have a LV400 flash */
#define CONFIG_AMD_LV800     1 /* uncomment this if you have a LV800 flash */
#endif

#define CONFIG_EON_29LV160AB   1        //添加SMDK2440开发板Nor Flash设置
#define PHYS_FLASH_SIZE             0x200000  //我们开发板的Nor Flash是2M
#define CFG_MAX_FLASH_SECT     (35)    //根据EON29LV160AB的芯片手册描述，共有35个sector
//暂设置环境变量的首地址为0x060000(即：384Kb)
#define CFG_ENV_ADDR     (CONFIG_SYS_FLASH_BASE + 0x060000)

3.2、修改文件 include/flash.h，加入开发板的Nor Flash标识定义：

#define EON_MANUFACT 0x00011100 /* EON manuf ID */
#define EON_ID_LV160AB 0x00002249 /* 29LV160AB ID (16M,bottom boot sect) */

3.3、修改文件 board/smdk2440/flash.c，实现Nor Flash标识的正确读取：

3.3.1、修改定义部分如下：
#define MAIN_SECT_SIZE   0x10000         // 64 KB 查看EON29LV160AB的芯片手册

3.3.2、修改flash_init函数如下（注：函数内包含调整前段容量大小的代码）
#elif defined(CONFIG_AMD_LV800)
(AMD_MANUFACT & FLASH_VENDMASK) |
(AMD_ID_LV800B & FLASH_TYPEMASK);
#elif defined(CONFIG_EON_29LV160AB) //在CONFIG_AMD_LV800后面添加CONFIG_SST_39VF1601
(EON_MANUFACT & FLASH_VENDMASK) |
(EON_ID_LV160AB & FLASH_TYPEMASK);

3.3.3、修改flash_print_info函数，删除函数内原有的输出定义厂商的信息，直接修改为：
printf ("EON: ");       //输出品牌
case (AMD_MANUFACT & FLASH_VENDMASK):
printf ("AMD: ");
break;
case (EON_ID_LV160AB & FLASH_TYPEMASK):  //输出型号
printf ("1x EON29LV160AB (16Mbit)\n");
break;
case (AMD_ID_LV800B & FLASH_TYPEMASK):
    printf ("1x Amd29LV800BB (8Mbit)\n");
    break;