u-boot移植---代码修改---时钟修改SDRAM

Posted 2020-09-21 游戏进行中

　　最开始已经建立了新单板以及配置文件，现在就需要做的是代码的修改，配置成适合目标板使用的u-boot。

一、时钟修改

　　在代码流程分析中，我们知道，系统的启动是：

• 设置 CPU 为管理员模式
• 关闭看门狗
• 屏蔽中断
• 设置启动参数：时钟 FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4     FCLK=120MHZ
• flush v4 I/D caches
• disable MMU stuff and caches
• DRAM设置

　　在DRAM设置中，有如下定义说明：

　　

　　在这段初始化步骤中，并没有看见系统时钟的设置。

　　在S3C2440的datesheet中时钟那一章，我们可以看到如下定义：

　　

　　下面的英文的意思是：尽管 MPLL仅仅只是在一个 reset 后启动，但是直到软件对MPLLCON寄存器写一个有效的设置之后，MPLL才作为系统时钟的输出。在有效设置之前，从外部晶振源(XTlPll或EXTCLK)获得的时候将直接用于系统时钟。哪怕用户不想要改变MPLLCON寄存器的值，用户都应该写一个相同的值进MPLLCON寄存器。

　　而我们外部时钟源的管脚定义说明如下：

　　

　　

 

　　实际电路如下：

　　　　　　　　

 

 

　　黄色部分为我们外部时钟源(EXTCLK)的管脚，可以看到，外部时钟源被3.3V电压拉高。而管脚定义中已经说明，如果外部时钟源没有使用，则将此管脚拉高。

　　OM[3:2]管脚都被拉低，则主时钟源和USB时钟源都选择的是外部晶振，外部晶振输入则为XTIpll管脚。晶振源为12MHz。

　　再来看看CLK的定义：

• FCLK: 为CPU核供给时钟信号，我们所说的cpu主频为200MHz，就是指的这个时钟信号，相应的，1/Fclk即为cpu时钟周期　　
• HCLK: 为AHB bus peripherals供给时钟信号，AHB为advanced high-performance bus
• PCLK: 为APB bus peripherals供给时钟信号，APB为advanced peripherals bus

　　分析一下时钟源码：

　　

　　CLKDIVN寄存器的定义如下：

　　

　　　　#3 = 0b0011   对应寄存器可知道

　　　　　　　　DIVN_UPLL：UCLK = UPLL clock

　　　　　　　　HDIVN：01  HCLK=FCLK/2

　　　　　　　　PDIVN：0   PCLK = HCLK/2 = FCLK/4

　　默认FCLK 为120MHz 则HDIVN和PDIVN都不为0，在datesheet的CLOCK CONTROL LOGIC 这一小节里面有这样的注意：

　　

　　意思就是说我们的S3C2440不支持同步总线模式，我们必须改为异步模式，那么我们必须在时钟设置上加上那段代母，修改CPU的总线模式，改后代码如下：

 1     /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */
 2     /* default FCLK is 120 MHz ! */
 3     /* 设置启动参数：时钟 */
 4     ldr    r0, =CLKDIVN            /* r0中存放时钟寄存器地址 */
 5     mov    r1, #3                    /* 将立即数0存放到r1中，r1 = 0x3 */
 6     str    r1, [r0]                /* 将r1中的值存放到以r0中的值为地址的存储单元中，即 CLKDIVN = 0 */
 7 
 8     /* MMU_SetAsyncBusMode */
 9     mrc p15,0,r0,c1,c0,0
10     orr r0,r0,0xc0000000
11     mcr p15,0,r0,c1,c0,0

　　同样的，在The Clock Distribution Block Diagram （POWER MANAGEMENT ）框图中，对FCLK有如下的定义：

　　　

　　再来看看 normal mode和 slow mode是什么意思：

　　

　　

　　我们CPU的启动是在normal mode中，同样所以此时，我们是在处于normal mode。

　　MPLL为锁相环输出频率 ，用来给MCU提供频率，进而再给CPU的各个模块供应频率。具体可以看看datesheet中的Clock Generator Block Diagram 框图。而文档和前面已经说过：尽管 MPLL仅仅只是在一个 reset 后启动，但是直到软件对MPLLCON寄存器写一个有效的设置之后，MPLL才作为系统时钟的输出。在有效设置之前，从外部晶振源(XTlPll或EXTCLK)获得的时候将直接用于系统时钟。哪怕用户不想要改变MPLLCON寄存器的值，用户都应该写一个相同的值进MPLLCON寄存器。

　　而我们的源码中，在时钟设置后，就直接跳到cpu_init_crit 去执行，在其中又跳进lowlevel_init中执行DRAM的初始化，并且注释中HCLK的默认频率为60MHZ，此时的HCLK是依赖于MPLL的，因此我们必须添加上MPLL的设置：

　　

　　注意下面的note：当我们设置MPLL & UPLL的值的时候，我们首先必须要设置UPLL的值，然后再设置MPLL的值。

　　

　　同样，在borad_f.c 中 board_early_init_f 函数里面，进行了时钟的初始化代码过程：

　　

　　我们可以将MPLL的设置放入我们的start.S中，并注释掉这里面的MPLL设置。

　　修改如下：

　　start.S　

 1     /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:4:8 */
 2     /* default FCLK is 120 MHz ! */
 3     /* 设置启动参数：时钟 */
 4     ldr    r0, =CLKDIVN            /* r0中存放时钟寄存器地址 */
 5     mov    r1, #5                    /* 将立即数0存放到r1中，r1 = 0x3 */
 6     str    r1, [r0]                /* 将r1中的值存放到以r0中的值为地址的存储单元中，即 CLKDIVN = 0 */
 7 
 8     /* MMU_SetAsyncBusMode */
 9     mrc p15,0,r0,c1,c0,0
10     orr r0,r0,0xc0000000
11     mcr p15,0,r0,c1,c0,0
12 
13     /* MPLLCON = s3c2440_MPLL_400MHZ */
14     ldr r0, =0x4c000004
15     ldr r1, =s3c2440_MPLL_400MHZ
16     str r1, [r0]
17 
18     /* 启动ICACHE */
19     mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0    /* read control reg */
20     orr r0, r0, #(1<<12)
21     mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0    /* write it back */

 

　　DRAM修改：lowlevel_init.S (board\\samsung\\jz2440) 

/* 
 * 初始化存储控制器，经过此初始化之后，内存才可以使用
 */
 /* 地址为 0x00000eb0 */
SMRDATA:
        .long 0x22011110     //BWSCON
        .long 0x00000700     //BANKCON0
        .long 0x00000700     //BANKCON1
        .long 0x00000700     //BANKCON2
        .long 0x00000700     //BANKCON3  
        .long 0x00000740     //BANKCON4
        .long 0x00000700     //BANKCON5
        .long 0x00018005     //BANKCON6
        .long 0x00018005     //BANKCON7
        .long 0x008C04F4     //REFRESH
        .long 0x000000B1     //BANKSIZE
        .long 0x00000030     //MRSRB6
        .long 0x00000030     //MRSRB7

　　board_early_init_f（Jz2440.c (board\\samsung\\jz2440) ）：

　　

二、调试

　　完成修改后，进行编译调试：

2.1 编译

　　

　　编译完成后，查看文件大小：

　　

　　编译出的文件大小公有500多KB。

2.2 烧写进jz2440开发板

 2.2.1 烧写已经制作完成好的u-boot

　　开发板拨码开关先拨至nand flash启动那端。

　　用openjtag工具连接电脑和开发板，启动命令行，进入uboot-bin所在目录：

　　

　　启动oflash:

　　

　　输入数字0，启动openjtag:

　　

　　输入数字1，选择S3C2440：

　　

　　选择1 Nor Flash prog

　　

　　输入文件名：

　　

　　选择开始地址为0地址：

　　

　　开始烧写。

　　烧写完成后，断开JTAG口。（JTAG 线上有复位引脚，使用 JTAG 工具烧好程序后，一定要把 JTAG 工具和开发板之间的 JTAG 排线断开， 并给开发板重新上电，开发板上的程序才能正常启动。 ）

2.2.2 烧写新的u-boot

　　连接串口线，开发板设置为nor启动，启动开发板。启动过程中按空格键

 　　

　　按q退出后，输入命令查看分区大小：

　　

　　bootloader分区不够，我们的新的u-boot.bin有500多K，无法用命令o来烧写。只能使用命令来烧写，接上USB线。

　　打开dnw工具：

　　

　　输入如下命令：

　　

　　设置dnw工具：

　　点击USB Port-》transmit->transmit，选择新编译的u-boot.bin。

　　

　　此时只是把文件发送到了内存当中。

　　去掉nor flash的写保护：

　　

　　从0地址开始擦除：

　　

　　从30000000地址把程序拷贝到nor flash的0地址。

　　

　　重启开发板，查看烧写，串口上无任何反应。

2.3 调试

　　使用openjtag进行调试。连接openjtag  adapter。

　　打开openOCD GUI工具 点击connect。

　　

　　打开telnet：

　　

　　执行命令，查看信息：

　　

　　查看nor flash的0地址：

　　　　

　　

 　　执行反汇编命令，生成u-boot.dis:

　　

　　结合代码查看，start.S中是执行玩了 cpu_init_crit后，跳转到 _main中去执行：

　　

　　_main在u-boot.dis中的地址如下：

　　

　　从0地址开始运行：

　　

　　在telnet中设置断点：

　　

　　继续运行：

　　

　　由于代码中那时候内存已经初始化，那么此时内存应该是可以访问的：

　　读内存：

　　

　　写内存，并将内存读取出来：

　　

　　数据是正确的，证明我们的修改没有问题。SDRAM 的修改没有问题。

　　此时还有一个问题是，我们的串口无任何打印。留待下一个再分析