移植uboot2010.06到TQ2440开发板详解之一

最新推荐文章于 2020-07-20 20:59:02 发布

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#2010 #flash #struct #asynchronous #makefile #c

本文详细记录了移植Uboot2010.06到TQ2440开发板的过程，包括建立板文件、修改配置、时钟配置、Flash支持以及Nand读写等功能的实现。通过建立自己的开发板文件，修改Makefile，设置时钟分频和模式，以及添加NAND Flash控制器的硬件支持，最终实现了Uboot的移植和验证。

最近在学习uboot的移植，也看过很多文章，但多多少少都有些不尽人意的地方，自己手动移植也出现过种种问题。尤其是不能对移植的过程有很好的理解，基于这个原因，我打算深入学习一下uboot的移植过程，并对移植过程详细记录，方便那些想学习uboot移植确找不到门路的新手。

鉴于本人也是新手，文章难免有疏漏之处，也有自己不是很明白的地方，已经标记出来，还望各位多多指教。如果觉得好想转载，请注明出处。

一、建立自己的开发板并测试编译

1、建立自己的板文件（夹）：

1) 首先找到uboot源码包，进入uboot目录。

找到与开发板最相近的一个目标板，在此基础上进行修改。我们选择SMDK2410：

[root@local 02:53/home/zhang]# cd uboot-2010.06/board/samsung/

[root@local 02:53/home/zhang/uboot-2010.06/board/samsung]# ls

goni smdk2400 smdk2410 smdk6400 smdkc100

2) 建立自己的目标板文件（夹）：

[root@local 02:53/home/zhang/uboot-2010.06/board/samsung]# cp -R smdk2410/ tq2440

[root@local 02:56/home/zhang/uboot-2010.06/board/samsung]# ls

goni smdk2400 smdk2410 smdk6400 smdkc100 tq2440

修改文件名：

[root@local 03:00/home/zhang/uboot-2010.06/board/samsung/tq2440]# mv smdk2410.c tq2440.c

[root@local 03:00/home/zhang/uboot-2010.06/board/samsung/tq2440]# ls

config.mk flash.c lowlevel_init.S Makefile tq2440.c

修改Makefile，如下图：

建立头文件，在include/configs/目录下：

[root@local 03:05/home/zhang/uboot-2010.06/include/configs]# cp smdk2410.h tq2440.h

3) 修改根目录下的Makefile文件，添加配置：

复制smdk2410的配置，添加tq2440的两行配置，如下图：

说明：

arm：CPU的体系架构，对应uboot/arch/arm目录

arm920t: CPU的类型，对应uboot/arch/arm/cpu/arm920t/目录(每个版本uboot位置不尽相同)

tq2440: 自己的板文件目录

samsung: 自己的板文件目录的上级目录，如果是在uboot/board目录下，则设置为NULL

s3c24x0: CPU型号，SOC片上系统

指定交叉编译工具，如下图：

4) 测试编译：

[root@local 03:22/home/zhang/uboot-2010.06]# make distclean

[root@local 03:23 /home/zhang/uboot-2010.06]# maketq2440_config

Configuring fortq2440 board...

[root@local 03:25 /home/zhang/uboot-2010.06]# make all

如果没有错误就说明uboot和交叉编译工具基本上没问题了，这时候生成了uboot.bin。但是这时候实际生成的是针对smdk2410的uboot，下面对其进行修改，以适应tq2440。

二、Uboot启动过程分析

这一阶段本来打算写的，由于自己还没有弄的很明白，怕写出来出错会误导很多人，所以干脆就不写了，推荐大家去看一下韦东山的视频第9课，专门讲uboot的，能获取很大帮助。这里给出下载网址：http://dl.dbank.com/c03o1ebwlo

三、修改Uboot启动TQ2440开发板

1、修改SDRAM的配置

修改board/samsung/tq2440/lowlevel_init.S文件，这里是ARM的几个Bank（片选）总线宽度以及是否是能wait、UB/LB功能，需要参考硬件原理图的连接配置方式：

54 #define B1_BWSCON (DW16) //(DW32)

55 #define B2_BWSCON (DW16)

56 #define B3_BWSCON (DW16 + WAIT + UBLB)

57 #define B4_BWSCON (DW16)

58 #defineB5_BWSCON (DW8) //)(DW16)

59 #define B6_BWSCON (DW32)

60 #define B7_BWSCON (DW32)

还有126行，SDRAM refresh control register，REFRESH，时钟刷新寄存器，根据具体情况需要修改其中某些位，这里仅修改了Refresh count位：

REFRESH[10:0]：

SDRAMrefresh count value. Refer to chapter 6 SDRAM refresh controller bus prioritysection.

Refresh period = (2¹¹-refresh_count+1)/HCLK

Ex) Ifrefresh period is 7.8 us and HCLK is 100MHz, the refresh count is as follows:

Refreshcount = 2¹¹ + 1 - 100x7.8 = 1269(0x4F5)。page210

126 #define REFCNT 0x4f4 /*period=7.8125us,HCLK=100Mhz,(2048+1-7.8125*100)=0x4F4*/

2、时钟一些概念与原理

1) 时钟比的概念

经常会看到这么一个时钟关系：FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8，其意义是：HCLK=FCLK/4，PCLK=FCLK/8，在手册242页定义：

FCLK: FCLK is usedby ARM920T. 内核时钟，即主频

HCLK: HCLK is usedfor AHB bus, which is used by the ARM920T, the memory controller, the interruptcontroller, the LCD. 总线时钟，包括USB总线时钟。

PCLK: PCLK is usedfor APB bus, which is used by the peripherals such as WDT, IIS, I2C, PWM timer,MMC interface ADC, UART, GPIO, RTC and SPI. IO接口时钟，例如串口的时钟就是从这里来的。

2) 时钟寄存器配置，page254

MPLL ControlRegister：

MPLL = (2 * m *Fin) / (p * 2s)

m = (MDIV + 8), p= (PDIV + 2), s = SDIV

UPLL ControlRegister：

UPLL = (m * Fin) /(p * 2s)

m = (MDIV + 8), p= (PDIV + 2), s = SDIV

其中MDIV、PDIV、SDIV是MPLLCON、UPLLCON寄存器的分频因子。由于计算比较复杂，手册上一般都会给出几种常见的分频值，pege255。

例如：

Input Frequency	Output Frequency	MDIV	PDIV	SDIV
12.0000MHZ	405.00MHZ	127(0x7f)	2	1
12.0000MHZ	48.00MHZ(UPLLCON)	56(0x38)	2	2

即：

MPLLCON[19:12] =0x7f

MPLLCON[9:4] = 2

MPLLCON[1:0] = 1

未指明的位清零，由此计算出：MPLLCON=0x7F021，UPLLCON=0x38022

NOTE: Whenyou set MPLL&UPLL values, you have to set the UPLL value first and then theMPLL value. (Needs intervals approximately 7 NOP)。先配置UPLLCON后配置MPLLCON。

3) 时钟比的控制

设置好了FCLK=405MHZ，USB PLLCLK=48MHZ，设置FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8，即HCLK=FCLK/4，PCLK=FCLK/8，时钟频率按照第二步计算，由此可以推算出：

CLKDIVN寄存器的值为：0x5。

CAMDIVN[9] = 0(HCLK4_HALF，由于HCLK=FCLK/4)，该位初始值为0

HDIVN=2，page242。

NOTE：If HDIVN is not 0, the CPU bus mode has tobe changed from the fast bus mode to the asynchronous bus mode using followinginstructions(S3C2440 does not support synchronous bus mode).

MMU_SetAsyncBusMode

mrc p15,0,r0,c1,c0,0

orr r0,r0,#R1_nF:OR:R1_iA

mcr p15,0,r0,c1,c0,0

If HDIVN isnot 0 and the CPU bus mode is the fast bus mode, the CPU will operate by theHCLK.

Thisfeature can be used to change the CPU frequency as a half or more withoutaffecting the HCLK

and PCLK.

在手册上没找到关于#R1_nF:OR:R1_iA 意义，参考：http://blog.youkuaiyun.com/loongembedded/article/details/5947270

nF和iA是哪个寄存器的[31:30]比特位，置1表示时钟的模式为：Asynchronous，将#R1_nF:OR:R1_iA替换为0xC0000000.

3、修改时钟配置

1) 修改cpu/arm920t/start.S文件中的时钟部分：

首先屏蔽掉原来的时钟设置：