BootLoader各步骤的原理及实现方法

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2010

1屏蔽中断
1.1如何屏蔽
　　A：CPSR的I、F位，置1表示屏蔽
1.2和模式的关系
　　A：七种模式-USR，SYS，SVC，IRQ，FIQ，UND，ABT。进入SVC默认模式，低五位M[0-4]值10011
1.3何种汇编
　　A：MRS，从CPSR寄存器读取值，ORR，MSR写回，CPSRc。

2 关闭看门狗
2.1 如何关闭
　　A：查阅s3c2440 SOC芯片数据手册，找到watchdoor寄存器的使能，对该位清0表示关闭。
2.2 地址多少
　　A：0x53000000
2.3 不关有何问题？
　　A：倒计时的计数器到时后自动重启开发板，大概7，8秒左右。

3 设置时钟
3.1 时钟是什么？谁产生？
　　A：固定频率的晶体。
3.2 有什么用？如何设？ 
　　A：给ARM内核提供clock-FCLK,给系统高速总线提供HLCK,给外设低速总线提供-PCLK。
3.3 如何设clock？
　　A：确定系统输入时钟的频率，确定3类时钟的分频比，配置相关的寄存器，在s3c2440上的系统 时钟是12MHz，6：2：1，PLL控制寄存器MPLLCON，UPLLCON（MDIV，PDIV，SDIV），CLKCON， CLKDIVN，CAMDIVN

4。关蜂鸣器
4.1 怎样关寄存器
　　A:查看硬件设计的原理图（电路图），确定蜂鸣器的连接位置（是和哪个GPIO的引脚相连），查 看芯片的datasheet,找到这个GPIO引脚所对应的配置寄存器（GPBCON)，确定设置哪些位来对该 寄存器进行配置。
4.2 如何设置寄存器
　　A：1-设置GPBCON寄存器，设置bit0和bit1为输出，value是01表示输出output
　　2-设置GPBDAT寄存器，设置bit0,value是0,表示输出低电平，根据电路图，低电平就可以关 闭蜂鸣器。

5. 设置堆栈
5.1 堆栈有什么用
 A：因为C语言运行需要栈，函数调用的时候。（1.函数传递参数-超过4个参数的时候，2.局部变 量的时候-必须要用栈来存放变量的时候，例如数组）
5.2 怎样设置堆栈
 B：Mov sp, #0x1000；一般来说，在进入C之前，跳转到C（主函数）函数之前，设置好sp.sp的 地址值应该是按字对齐。SP地址必须是设置到SRAM或者SDRAM，设置在高端的地址上，编译器一般压栈是采用FD（满递减）的方式。

6.设置串口
6.1 串口有什么用
 A:能够串行地接收和发送数据，因为它足够简单，历史的原因。
6.2 串口的工作原理，传送机制是什么
 A：发送数据，写到缓存寄存器bufferREG,从buffer拷贝到移位寄存器shifterREG,从发送数据线 （按bit发送，根据异步时钟CLK）传送出去，等待一段时间，传送过程结束。未结束之前，不能 继续写入。
6.3 串口的帧格式样（Frame）是什么？
 A：1个起始位，5~8个数据位，1个可选的奇偶校验位，1-2个停止位。
6.4 S3C2440的串口是怎样的？
 A：2440有3个串口，每个uart都可以工作在中断模式和DMA模式。换言之，UART可以生成一个中  断或DMA 请求用于 CPU 和 UART之间的数据传输。UART使用系统时钟可以支持最高 115.2Kbps的  波特率。如果一个外部设备提供UEXTCLK给UART，UART可以在更高的速度下工作。每个 UART通道 对于接收器和发送器包括了 2个 64位的FIFO。
6.5 如何去设置s3c2440的uart0工作？
 A：查阅芯片手册，设置串口的控制寄存器（工作参数--数据位，停止位，奇偶校验位，波特率 ，工作模式），设置串口的发送接收管脚Pin (IO管脚的功能复用)。
6.6 如何实现串口的读写功能？
 A：getchar和putchar函数实现：写操作下：先查看状态寄存器，根据发送结束位（发送寄存器 为空位），等待到该位被设置为空的时候，读操作下，先查看状态寄存器，根据接收结束位（接 收寄存器为满位），等待到该位被设置为满的时候。

7.xmodem协议
7.1 为什么会有？什么modem协议？
 A：1-文件大小的问题（文件结束传输的问题）。2-数据包丢失的问题（序号的补码）。3-电流 干扰导致数据出错的问题（算术校验和）。 总结：解决文件大、长距离、恶劣环境下的数据不 出错的问题。
7.2 相关协议有哪些？
 A:xmodem-1k,ymodem,zmodem,kermit协议
7.3 xmodem协议的帧结构？
 A：1字节的SOH起始位，1个字节的数据包序号，1个字节的序号的补码，128个字节的数据，1个 字节的校验。
7.4 传送过程是怎样的？
 A：1-接受方发NAK，2-发送方发第一帧数据，3-接收方回复ACK，4-发送方发第二帧，5-6，重复  3-4的步骤，直到结束，End-发送方发EOT,接收方发ACK确认。
    重发机制：如果接收方发现数据包出错，发NAK，然后发送方重发当前的数据。
7.5 控制字有哪些，有什么用？
 A：SOH-帧的开头字节。EOT-结束标志字节。ACK-确认字节。NAK-重发请求字节。CAN-中止传输 字节。

8. SDRAM初始化
8.1 什么是SDRAM？为什么要用SDRAM？
 A：SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存储器）。因为SRAM容 易小，价格贵，无法适应大规模的程序开发）。
8.2 SDRAM的工作原理、控制机制是什么？
 A：从总线传送的地址，通过行地址和列地址进行寻址，存储结构是4个bank，每个bank是4M大小 ，每个存储单元是16bit，接收地址省略了0,1这2个位，使得寻址按4个字节对齐，它的时钟是分 2个clock分别寻址，由2个SDRAM器件组成，每个32M存储空间，分别存放一个word的高2字节和低 2字节，共同组成64M的SDRAM空间。
 0x30000000--前13位是行地址，后9位是列地址。通过内存控制器。之所以分行地址和列地址， 是为了地址线的分时复用。
8.3 如何初始化SDRAM器件？
 A：查阅SDRAM器件的数据手册，设置s3c2440和内存控制器相关的13个寄存器，赋初始化控制值  ，包括总线宽度、等待状态、SDRAM的刷新频率、控制寄存器选择bank6、bank7。可调整的bank 大小。模式寄存器（CAS latency去查sdram器件的芯片手册-时序图）。
 
8.4 程序如何从SRAM跳到SDRAM上运行？
 A：1-设置链接器armlink的-ro-base参数，使得ro-base从0x30000000（sdram）开始，2-在程序 中，定义一个跳转的标识符on_the_ram，这其实就是定义了一个绝对地址在SDRAM中，3-设置PC寄存器为刚才那个绝对地址（on_the_ram(0x3000xxxx))。ldr pc, =on_the_ram。

9.实现NAND flash->SDRAM的搬移
9.1 什么是NAND FLASH，为什么要用它？
 A:NAND flash是ROM的一种。因为它容量大，价格便宜，并且掉电后不丢失数据，可进行在线的 编程。
9.2 NAND flash要不要初始化？如果要，怎么初始化？
 A：要初始化。看s3c2440的芯片手册，找到NAND flash控制器中相应的寄存器，对控制寄存器 CONF进行设置，设置Buswidth,Addcycle,Pagesize...。
9.3 如何实现flash的读操作？
 A:1-先通读一下硬件原理图，找到NANDflash的连接图，了解flash的接口。
   2-查找NAND flash 的芯片手册，找到相应接口pin管脚的含义。
   3-提出一个问题，IO0-IO7如何表示对一个地址的读写操作？
     （1）flash是以Page页为单位，进行读写操作。
     （2）对40k空间，进行计算，得到需要进行80次页操作（读）。
     （3）对一个页page的读，找到对应的READ Flow Chart读操作的控制流程。

9.4 NAND flash的数据存储是怎样的？
 A：最小的单位是一个页Page=512bytes+16byteREG。按32Pages组成一个Block。一个flash器件 内部可以包含4096个blocks,最大容量为512M。

9.5Nand Flash（k9f1208）和NorFlash（sst39vf160）有何不同？
 A:首先查看2种Flash的Datesheet，找到2个器件的外围管脚pin的定义说明，通过对比发现， NorFlash有独立的地址线和数据线，Nandflash是IOn管脚进行复用。Norflash没有命令锁存和地 址锁存。NorFlash的读操作和SRAM一致，可以用来存放启动代码。NorFlash的写操作类似于 NANDflash，对NorFlash进行写操作，不能使用str，必须进行编程（program）。

9.6相比用NorFlash存放启动代码，NandFlash用于启动有何优缺点？
 A：NandFlash要比NorFlash慢一点，因为它是IO复用方式，比直接的总线读写要慢。NandFlash  能够启动，必须要靠SRAM，同时还必须有NandFlash的控制器在启动的时候帮助进行copy。
 优点是容量大，可以存放更多启动代码，或者更大的操作系统，文件系统，因为有了NandFlash  和SRAM，SDRAM的配合启动方式，使得减少了NorFlash的使用，慢慢不用。

9.7我们采用的Nandflash的外部引脚是怎样的？
 A：IO0-IO7表示输入输出（命令字、地址（块block地址，页page地址）、数据），CLE：命令锁  存，ALE：地址锁存，RE：读使能，WE：写使能，R/Busy：忙。区别于NorFlash：没有地址线和数据线。

9.8NandFlash的1Page和1block多大？
 A：1Page:512字节+16字节=528字节。1block:32个page页，约16K字节。

9.9NandFlash的地址线和数据线是如何区分的？
 A：首先数据和地址都是通过IO0-IO7这八个管脚进行传输的，区别数据和地址主要看NandFlash 的操作（控制）流程图FlowChart，根据最开始写入的命令字来区分。