on-chip ROM boot的原理分析

(转载请注明出处:http://blog.youkuaiyun.com/gujintong1110/article/details/44561477

引子:arm处理器如何去boot引导外部储存器的程序?NAND/NOR FLASH/I2C FLASH/SD/USB这些FLASH cpu是怎么选择和驱动引导的?

本文以freescale的IMX28系列芯片介绍on-chip ROM boot的原理。
一、 On-Chip RAM and ROM
Imx28芯片的片内内置了128KB的ROM和RAM。片内Rom出厂内置了boot代码,简单来说包含了硬件初始化和boot初始化和模式选择,还有厂商测试代码。具体来说包含了对所有外部可支持的BOOT 设备驱动,解密boot image,解析Image内的设备配置数据DCD,数字签名,支持从NAND/SD/MMC设备的第二boot。Boot Mode 配置负责选择从片外什么设备导入外部可执行程序到片内RAM。Boot mode支持5种设备:
1. NAND Flash
2. SD/MMC
3. SPI /NOR FLASH
4. USB
5. I2C
二、片内内置boot的原理
Cpu一上电,首先从片内rom中执行指令,即执行片内boot程序。它会初始化硬件,判断boot mode和读取外部固件到片内ram。最后去跳转到片内ram去执行新的用户boot程序,把控制权交给用户程序。 另外为了安全性考虑,boot会检查和加密解密外部导入的固件,这里不做过多介绍。
内置boot会分配60KB 片内RAM空间给新导入的应用程序存放。片内ROM BOOT 128K地址空间和片内RAM128K地址空间分配如下:
这里写图片描述
片内boot只能加载用户自己的boot的前一部分代码到片内RAM分配的60KB内存中,用户的boot的第一阶段代码首先就会去初始化外部存储器SDRAM。然后将剩下的引导映像继续加载到SDRAM。最后才会跳转到SDRAM中去执行完整的Image。

### 关于ESP32-S3启动问题的分析 #### 1. SPI_FLASH_BOOT模式下的Flash检测机制 在将Bootloader写入Flash的过程中,默认情况下`esptool.py`能够自动检测SPI Flash的大小并据此更新头部信息[^1]。如果需要手动调整Flash大小,则可以在`make menuconfig`中通过设置`ESPTOOLPY_FLASHSIZE`选项完成。 对于ESP32-S3设备而言,在启用`SPI_FAST_FLASH_BOOT`模式时,确保Flash参数配置正确至关重要。错误的Flash大小可能导致加载失败或者数据读取异常。因此建议开发者仔细校验Flash的实际规格,并确认其与固件上传过程中指定的参数一致。 #### 2. ESP-NOW协议的一对多通信及其影响因素 ESP32支持利用ESP-NOW协议实现高效低延迟的数据传输,特别是在一对多场景下表现出色[^2]。然而需要注意的是,尽管ESP-NOW本身并不直接影响启动过程,但如果应用程序涉及复杂的网络初始化逻辑(比如等待特定事件触发),则可能间接延长系统的响应时间甚至引发超时错误。 针对这种情况,可以考虑优化程序设计,例如提前分离基础服务层与高级功能模块之间的依赖关系;另外也要注意合理规划RAM资源分配策略以免因内存不足而中断正常运行流程。 #### 3. U-Boot启动阶段的相关启示 虽然U-Boot主要用于ARM架构处理器而非Espressif系列MCU,但从其启动原理仍可获得一些借鉴价值[^3]: - **硬件初始化**: 类似地,在进入主函数之前也需要完成必要的外设配置工作; - **地址重映射处理**: 对应到ESP32-S3上即意味着要妥善管理不同区域间的切换操作(如IRAM vs DRAM); - **多核协调同步**: 如果项目涉及到双核或多核环境的话更需格外留意如何有效唤醒其余核心节点. 综上所述,解决ESP32-S3启动期间遇到的问题可以从以下几个方面入手:一是核实flash size设定无误与否;二是审查是否存在耗时较长的任务阻碍了整体进度;三是参照其他成熟项目的实践经验改进现有框架结构. ```python import esptool def write_bootloader(flash_size="detect"): try: # 使用esptool工具烧录bootloader至目标芯片 command = ["--chip", "esp32s3", "--baud", "921600", "write_flash"] if flash_size != "detect": command.extend(["--flash_size", flash_size]) command.append("0x0") # bootloader起始位置 command.append("path/to/bootloader.bin") result = esptool.main(command) return True except Exception as e: print(f"Error occurred while writing bootloader: {e}") return False ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值