开发板烧写系统

1概要

2.内容

开发板烧写系统是一个涉及多个步骤的过程,具体步骤可能因开发板型号、系统镜像和烧写工具的不同而有所差异。以下是一个通用的开发板烧写系统流程,以及一些具体的烧写方法和注意事项:

一、通用流程

  1. 前期准备

    • 根据实际需求选择合适的开发板,了解其硬件配置和性能参数。
    • 准备适用于开发板的烧写工具,如烧写卡、USB烧写器等。
    • 从官方渠道下载适用于开发板的系统镜像。
  2. 连接开发板

    • 将烧写工具与开发板通过USB、串口等方式连接。
    • 根据开发板型号,通过按键组合或特定操作进入烧写模式。
  3. 烧写系统

    • 将下载的系统镜像导入烧写工具。
    • 在烧写工具中选择烧写选项,开始烧写过程。
    • 等待烧写完成,过程中请勿断开连接或进行其他操作。
  4. 校验与重启

    • 烧写完成后,校验系统镜像的完整性,确保下载过程中无损坏。
    • 重启开发板,检查系统是否正常启动。

二、具体烧写方法

1. 使用SD卡烧写
  • 将uboot烧写到SD卡中,然后将SD卡插入开发板。
  • 通过串口工具发送命令,配置开发板的相关参数。
  • 使用dd命令或其他烧写工具将系统镜像烧写到SD卡的指定分区。
2. 使用USB烧写
  • 安装相应的USB驱动。
  • 使用烧写工具(如RKDevTool)将系统镜像烧写到开发板的Flash中。
  • 在烧写过程中,可能需要进入特定的烧写模式或Loader模式。
3. 使用网络烧写
  • 配置开发板和网络环境,确保开发板与烧写服务器网络通畅。
  • 通过串口工具发送命令,配置开发板的网络参数。
  • 使用tftp、nfs等网络协议将系统镜像从服务器下载到开发板并烧写。

三、注意事项

  1. 备份原始系统:在进行系统烧写前,备份原始系统以便在出现问题时进行恢复。
  2. 遵循官方指导:按照官方提供的开发板文档和指南进行操作,避免误操作导致的问题。
  3. 多次尝试与调试:遇到问题时,尝试多次烧写和调试以寻求解决方案。
  4. 关注社区支持:加入相关开发者社区获取其他开发者的经验和支持。

四、常见问题及解决方案

  1. 烧写过程中断电或连接中断

    • 解决方案:重新连接设备并重新开始烧写过程。
  2. 烧写完成后系统无法启动

    • 解决方案:检查镜像完整性并重新烧写;检查硬件连接是否正确;尝试进入Recovery模式进行修复。
  3. 设备在烧写过程中出现未知错误

    • 解决方案:查阅官方文档;寻求社区支持;尝试其他烧写工具或方法。

总之,开发板烧写系统是一个需要谨慎操作的过程。在烧写前要做好充分准备并了解相关步骤和注意事项;在烧写过程中要保持耐心和细心以避免出现错误;在烧写后要进行必要的校验和调试以确保系统正常运行。

3.关联知识 

1.烧写软件是如何知道将系统烧写到硬件的什么位置的 

烧写软件知道将系统烧写到硬件的什么位置,主要依赖于以下几个关键因素:

一、硬件地址映射和配置

  1. 芯片手册和硬件规格
    • 每种微控制器(MCU)或处理器芯片都有详细的硬件手册,其中包含了存储器的地址映射信息。烧写软件会参考这些信息来确定系统烧写的起始地址。
  2. 硬件寄存器配置
    • 某些芯片允许通过配置特定的硬件寄存器来改变存储器的地址映射。例如,STM32F407xx芯片内部有个SYSCFG存储器重映射寄存器(SYSCFG_MEMRMP),可以通过设置该寄存器的MEM_MODE字段来实现把0x0地址映射到不同的程序存储设备。

二、烧写工具和配置

  1. 烧写工具的设置
    • 在使用烧写工具(如J-Flash、Keil等)时,用户需要在工具中指定烧写的起始地址和结束地址。这些地址通常与硬件手册中提供的地址映射信息相匹配。
  2. 烧写配置文件
    • 对于某些复杂的系统(如基于Linux的嵌入式系统),烧写过程可能涉及多个镜像文件(如uboot、Linux kernel、设备树等)。这些镜像文件需要被烧写到特定的硬件位置。烧写工具会读取烧写配置文件来确定每个镜像文件的烧写地址。

三、烧写过程中的验证和调试

  1. 地址验证
    • 在烧写过程中,烧写软件会验证烧写地址是否在硬件支持的地址范围内,并检查是否存在地址冲突。
  2. 调试和日志
    • 如果烧写过程中出现问题(如烧写失败、硬件无响应等),烧写软件通常会提供调试信息和日志,帮助用户定位问题所在。这些信息和日志可能包含与烧写地址相关的错误提示。

四、实际案例

以STM32F407xx芯片为例,其内部主存储器的地址范围是0x08000000到0x080FFFFF。在烧写STM32F407xx的程序时,用户需要在烧写工具中将烧录的起始地址设置为0x08000000,并确保烧写的程序不会超过这个地址范围。同时,如果需要改变程序的入口地址(即程序存储器的0x0地址),用户可以通过配置SYSCFG_MEMRMP寄存器来实现。

五、结论

综上所述,烧写软件知道将系统烧写到硬件的什么位置,主要依赖于硬件地址映射和配置、烧写工具和配置以及烧写过程中的验证和调试。这些因素共同确保了系统能够被正确地烧写到硬件的指定位置。

2.开发板的系统启动过程 

开发板的系统启动过程是一个涉及多个组件和步骤的复杂过程。以下是一个概括性的启动过程描述:

一、启动引导程序(Bootloader)

  1. 加载Bootloader
    • 当开发板上电或复位后,CPU会从预定义的地址(通常是Flash或ROM)开始执行。这个地址中存放着Bootloader程序。
  2. 初始化硬件
    • Bootloader首先会进行一系列的硬件初始化操作,包括CPU、内存、外设等。这些初始化操作是为了确保系统能够正常工作,并为后续的操作系统启动做好准备。
  3. 加载操作系统内核
    • 完成硬件初始化后,Bootloader会从存储设备(如Flash、SD卡等)中读取操作系统内核的映像文件,并将其加载到内存中。这个过程中可能还涉及到对文件系统的解析和校验等操作。

二、启动操作系统内核

  1. 设置启动参数
    • 在加载操作系统内核之前,Bootloader会设置一些启动参数,如根文件系统的位置、内存大小等。这些参数会传递给操作系统内核,供其在启动过程中使用。
  2. 启动内核
    • Bootloader将控制权交给操作系统内核。内核开始执行,并进行一系列的初始化操作,如创建进程、加载驱动程序、初始化设备等。

三、挂载根文件系统

  1. 查找根文件系统
    • 操作系统内核在启动过程中会查找根文件系统。根文件系统是系统启动后挂载的第一个文件系统,其中包含了系统启动和运行所需的各种文件和目录。
  2. 挂载根文件系统
    • 一旦找到根文件系统,操作系统内核会将其挂载到文件系统的根目录下。这样,系统就可以访问根文件系统中的文件和目录了。

四、启动用户空间程序

  1. 加载init进程
    • 在完成上述步骤后,操作系统内核会启动init进程(或其他类似的系统初始化进程)。init进程是系统启动后运行的第一个用户空间程序,负责执行系统初始化脚本和服务。
  2. 启动应用程序
    • init进程会根据配置启动各种应用程序和服务。这些应用程序和服务构成了系统的用户空间部分,为用户提供各种功能和界面。

五、总结

开发板的系统启动过程是一个涉及多个组件和步骤的复杂过程。从Bootloader的加载和硬件初始化,到操作系统内核的启动和根文件系统的挂载,再到用户空间程序的启动,每个步骤都是确保系统能够正常工作的关键。不同的开发板和操作系统可能会有一些细节上的差异,但总体流程是类似的。

 

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