u-boot移植（九）---代码修改---NAND

时间 2019-12-18

标签 boot 移植代码修改 nand 繁體版

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1、NAND原理

　　NAND 无地址空间，地址和数据的发送都依赖于LDATA[0：7]这一串数据总线。linux

　　不看随机页编程，看到从高位到低位的页，总共分为64个页面，每一个页的组成是2K + 64 个byte，一个块的大小是（128K + 4K）byte，64页组成一块。编程

1.1 NAND Flash的编址

　　nand flash的的页的大小是（2048 + 64）byte，64这个数据是不参与编址的。函数

　　访问 nand flash：工具

- 发出命令：读、写、擦除
- 发出地址
- 传输数据

　　命令设置以下：ui

1.2 nand flash的访问

　　能够看看上面的模式选择，而后对应引脚进行操做，就能够进行读写操做。命令和数据就经过这些引脚来进行操做。可是没必要直接操做这些引脚，能够经过寄存器来进行操做。this

　　查看S3C2440的手册，能够看到以下的信息：spa

　　写命令寄存器就至关于NAND Flash寄存器命令周期，写地址寄存器就至关于NAND Flash寄存器的地址周期......code

　　咱们的NAND Flash是X8的，便是8位NAND Flash，对应2440上面的一些控制寄存器：blog

　　NAND Flash命令寄存器：内存

　　地址寄存器：

　　数据寄存器：

　　状态寄存器：

　　还有一些其余寄存器是与读写有关的。

　　操做这些寄存器，2440会自动驱动PIN脚给出信号。

2、u-boot中设置nand启动

2.1 创建init.c

　　这是NAND启动的初始化文件，里面包含了nand启动的初始化函数。代码添加到 borad/samdung/jz2440/ 目录下：

 1 /* NAND FLASH控制器 */
 2 #define NFCONF (*((volatile unsigned long *)0x4E000000))
 3 #define NFCONT (*((volatile unsigned long *)0x4E000004))
 4 #define NFCMMD (*((volatile unsigned char *)0x4E000008))
 5 #define NFADDR (*((volatile unsigned char *)0x4E00000C))
 6 #define NFDATA (*((volatile unsigned char *)0x4E000010))
 7 #define NFSTAT (*((volatile unsigned char *)0x4E000020))
 8 
 9 /* GPIO */
 10 #define GPHCON              (*(volatile unsigned long *)0x56000070)
 11 #define GPHUP               (*(volatile unsigned long *)0x56000078)
 12 
 13 /* UART registers*/
 14 #define ULCON0              (*(volatile unsigned long *)0x50000000)
 15 #define UCON0               (*(volatile unsigned long *)0x50000004)
 16 #define UFCON0              (*(volatile unsigned long *)0x50000008)
 17 #define UMCON0              (*(volatile unsigned long *)0x5000000c)
 18 #define UTRSTAT0            (*(volatile unsigned long *)0x50000010)
 19 #define UTXH0               (*(volatile unsigned char *)0x50000020)
 20 #define URXH0               (*(volatile unsigned char *)0x50000024)
 21 #define UBRDIV0             (*(volatile unsigned long *)0x50000028)
 22 
 23 #define TXD0READY   (1<<2)
 24 
 25 
 26 void nand_read_ll(unsigned int addr, unsigned char *buf, unsigned int len);  27 
 28 /* 断定是不是nor启动 */
 29 static int isBootFromNorFlash(void)  30 {  31     volatile int *p = (volatile int *)0;  32     int val;  33 
 34     val = *p;  35     *p = 0x12345678;  36     if (*p == 0x12345678)  37  {  38         /* 写成功, 是nand启动 */
 39         *p = val;  40         return 0;  41  }  42     else
 43  {  44         /* NOR不能像内存同样写 */
 45         return 1;  46  }  47 }  48 
 49 /* 拷贝代码到sdram */
 50 void copy_code_to_sdram(unsigned char *src, unsigned char *dest, unsigned int len)  51 {  52     int i = 0;  53     
 54     /* 若是是NOR启动 */
 55     if (isBootFromNorFlash())  56  {  57         while (i < len)  58  {  59             dest[i] = src[i];  60             i++;  61  }  62  }  63     else
 64  {  65         //nand_init();
 66         nand_read_ll((unsigned int)src, dest, len);  67  }  68 }  69 
 70 /* 清除BSS */
 71 void clear_bss(void)  72 {  73     extern int __bss_start, __bss_end;  74     int *p = &__bss_start;  75     
 76     for (; p < &__bss_end; p++)  77         *p = 0;  78 }  79 
 80 /* nand初始化 */
 81 void nand_init_ll(void)  82 {  83 #define TACLS   0
 84 #define TWRPH0  1
 85 #define TWRPH1  0
 86     /* 设置时序 */
 87     NFCONF = (TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4);  88     /* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选 */
 89     NFCONT = (1<<4)|(1<<1)|(1<<0);  90 }  91 
 92 static void nand_select(void)  93 {  94     NFCONT &= ~(1<<1);  95 }  96 
 97 static void nand_deselect(void)  98 {  99     NFCONT |= (1<<1); 100 } 101 
102 static void nand_cmd(unsigned char cmd) 103 { 104     volatile int i; 105     NFCMMD = cmd; 106     for (i = 0; i < 10; i++); 107 } 108 
109 static void nand_addr(unsigned int addr) 110 { 111     unsigned int col  = addr % 2048; 112     unsigned int page = addr / 2048; 113     volatile int i; 114 
115     NFADDR = col & 0xff; 116     for (i = 0; i < 10; i++); 117     NFADDR = (col >> 8) & 0xff; 118     for (i = 0; i < 10; i++); 119     
120     NFADDR  = page & 0xff; 121     for (i = 0; i < 10; i++); 122     NFADDR  = (page >> 8) & 0xff; 123     for (i = 0; i < 10; i++); 124     NFADDR  = (page >> 16) & 0xff; 125     for (i = 0; i < 10; i++); 126 } 127 
128 static void nand_wait_ready(void) 129 { 130     while (!(NFSTAT & 1)); 131 } 132 
133 static unsigned char nand_data(void) 134 { 135     return NFDATA; 136 } 137 
138 void nand_read_ll(unsigned int addr, unsigned char *buf, unsigned int len) 139 { 140     int col = addr % 2048; 141     int i = 0; 142         
143     /* 1. 选中 */
144  nand_select(); 145 
146     while (i < len) 147  { 148         /* 2. 发出读命令00h */
149         nand_cmd(0x00); 150 
151         /* 3. 发出地址(分5步发出) */
152  nand_addr(addr); 153 
154         /* 4. 发出读命令30h */
155         nand_cmd(0x30); 156 
157         /* 5. 判断状态 */
158  nand_wait_ready(); 159 
160         /* 6. 读数据 */
161         for (; (col < 2048) && (i < len); col++) 162  { 163             buf[i] = nand_data(); 164             i++; 165             addr++; 166  } 167         
168         col = 0; 169  } 170 
171     /* 7. 取消选中 */        
172  nand_deselect(); 173 }

　　修改 borad/samdung/jz2440/ 目录下的 makefile:

2.2 去掉代码重定位

　　去掉 -pie 选项：

　　注释掉第82行：

2.3 修改代码连接地址

　　Jz2440.h (include\configs)

2.4 修改连接脚本文件

　　U-boot.lds (arch\arm\cpu) 连接脚本的修改，本版本u-boot将一个文件夹下面的c文件都连接成一个.o文件，名字为built-in.o，因此咱们直接写上built-in.o便可。

　　将这两个built-in.o放入连接脚本当中：

2.5 修改 board_init_f

　　在crt0.S中设置nand 启动的代码：

　　这一段代码就是 nand 重定位代码了。CONFIG_SYS_TEXT_BASE 是本身设置的，能够自行设置大小。

　　接下来的代码就是跳转到 board_init_f_mem 和 board_init_f 中执行初始化。

　　init_sequence_f 链表中要注释掉下面两行，并更改：

2.6 修改重定位代码

　　首先在board_init_f（Board_f.c (common) ）添加返回函数：

 1 unsigned int board_init_f(ulong boot_flags)  2 {  3 
 4     gd->flags = boot_flags;  5     gd->have_console = 0;  6 
 7     if (initcall_run_list(init_sequence_f))  8  hang();  9 #if 0 10 #if !defined(CONFIG_ARM) && !defined(CONFIG_SANDBOX) && \ 11 !defined(CONFIG_EFI_APP) 12 /* NOTREACHED - jump_to_copy() does not return */ 13 hang(); 14 #endif 15 #endif
16     return (unsigned int)(gd->new_gd);　　//添加的返回值，返回id供 board_init_r调用 17 }

　　board_init_f 函数原型记得在 include/common中也修改。

　　修改crt0.S 代码以下：

ENTRY(_main) /* * Set up initial C runtime environment and call board_init_f(0). * 初始化C运行环境而且调用 board_init_f(0) 函数 */

 /* * 初始化栈地址 */
#if defined(CONFIG_SPL_BUILD) && defined(CONFIG_SPL_STACK) ldr sp, =(CONFIG_SPL_STACK) #else
    /* Generic-asm-offsets.h (include\generated) * #define GENERATED_GBL_DATA_SIZE 192 * JZ2440.h（include\config） * #define PHYS_SDRAM_1 0x30000000 * #define CONFIG_SYS_SDRAM_BASE PHYS_SDRAM_1 * #define CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR (CONFIG_SYS_SDRAM_BASE + 0x1000 - GENERATED_GBL_DATA_SIZE) * * CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR = 0x30000000 + 0x1000 - 192(0xc0) = 0x30000f40 */ ldr sp, =(CONFIG_SYS_INIT_SP_ADDR)        /* 设置CFIG_SYS_INIT_SP_ADDR定义的地址，include/configs/jz2440.h中定义 */
#endif
#if defined(CONFIG_CPU_V7M)    /* v7M forbids using SP as BIC destination */ mov r3, sp bic r3, r3, #7 mov sp, r3 #else
    /* sp 的8字节对齐 */ bic sp, sp, #7    /* 8-byte alignment for ABI compliance */
#endif
 /* 设置nand 启动 */ bl nand_init_ll /* 跳转到borad/samsung/jz2440/init.c 中执行 nand_init_ll 函数 */ mov r0, #0 ldr r1, =(CONFIG_SYS_TEXT_BASE) /*CONFIG_SYS_TEXT_BASE=0x33f00000 程序的连接地址*/ ldr r2, =0x100000 /* 程序大小 */ bl copy_code_to_sdram /* 拷贝代码到SDRAM */ bl clear_bss /* 清除bss */ ldr pc, =call_board_init_f            /* 执行第一阶段初始化 */ bl call_board_init_r /* 执行第二阶段代码 */ adr lr, here /*设置返回地址为下面的here，重定位到sdram后返回here运行*/ ldr r0, [r9, #GD_RELOC_OFF] /* r0 = gd->reloc_off 取重定位地址偏移值 */ add lr, lr, r0 /*返回地址加偏移地址等于重定位后在sdram中的here地址*/ here: /*返回后跳到sdram中运行 */ /* * now relocate vectors */ bl relocate_vectors /* Set up final (full) environment */ bl c_runtime_cpu_setup /* we still call old routine here */ call_board_init_f: mov r0, sp /* r0 = sp */ bl board_init_f_mem /*跳转到 board_init_f_mem 执行*/ mov sp, r0 mov r0, #0 bl board_init_f /* 调用单板的初始化函数，跳转到 borad_init_f 处执行 */ call_board_init_r: ldr r1, =CONFIG_SYS_TEXT_BASE /* call board_init_r */ bl board_init_r /* this is auto-relocated! */ ENDPROC(_main)

　　here的代码必定不能注释掉，注释掉后就启动不了

2.7 去掉-pie选项

　　以下图：

3、编译烧写

　　make CROSS_COMPILE=arm-2440-linux-gnueabi-

　　生成的 u-boot.bin 有470K 左右。

　　而后经过jtag 工具直接烧写进nand 的 0地址中，拨码开关拨到 nand 启动，显示以下：