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UBOOT-2010.06 移植 支持nand flash 上 （五）

2019-07-13 03:53发布

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参考资料：
嵌入式Linux之我行——u-boot-2009.08在2440上的移植详解（三）
u-boot-2011.03在TQ2440上的移植(4)--支持nandflash启动
说明:本片日志，是在上面两篇博文的指导下，加上网络上的一些资料，整理，最终实现在自己开发板上实现UBOOT nand flash的支持，感谢所有的朋友们。

1、由原理图知接TQ2440的nanflash型号是K9F2G08U0A，2KB页面大页结构，256M。16位数据格式 2、在include/configs/smdk2440.h头文件中定义Nand要用到的宏和寄存器，如下： vi include/configs/smdk2440.h /*
 * Nand flash register and envionment variables
 */ #define CONFIG_S3C2440_NAND_BOOT  1 #define NAND_CTL_BASE  0x4E000000 #define STACK_BASE  0x33F00000    
#define STACK_SIZE  0x8000         #define oNFCONF  0x00
#define oNFCONT  0x04 #define oNFADDR  0x0c //0x4E00000c
#define oNFDATA  0x10 //0x4E000010
#define oNFCMD   0x08 //0x4E000008
#define oNFSTAT  0x20 //0x4E000020 #define oNFECC   0x2c //0x4E00002c 3、修改cpu/arm920t/start.S这个文件，使u-boot从Nand Flash启动，在上一节中提过，u-boot默认是从Nor Flash启动的。修改部分如下：
//注意：在上一篇Nor Flash启动中，我们为了把u-boot用supervivi下载到内存中运行而屏蔽掉这段有关CPU初始化的代码。而现在我们要把u-boot下载到Nand Flash中，从Nand Flash启动，所以现在要恢复这段代码。 #ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
    bl cpu_init_crit
#endif //注释掉系统从Norflash启动这部分代码
#if 0
#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT
relocate:    /* relocate U-Boot to RAM     */
 adr r0, _start  /* r0 <- current position of code   */
 ldr r1, _TEXT_BASE  /* test if we run from flash or RAM */
 cmp r0, r1   /* don't reloc during debug         */
 beq stack_setup  ldr r2, _armboot_start
 ldr r3, _bss_start
 sub r2, r3, r2  /* r2 <- size of armboot            */
 add r2, r0, r2  /* r2 <- source end address         */ copy_loop:
 ldmia r0!, {r3-r10}  /* copy from source address [r0]    */
 stmia r1!, {r3-r10}  /* copy to   target address [r1]    */
 cmp r0, r2   /* until source end addreee [r2]    */
 ble copy_loop
#endif /* CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT */
#endif   //下面添加2440中u-boot从Nand Flash启动-----------------
#ifdef CONFIG_S3C2440_NAND_BOOT
 
 mov r1, #NAND_CTL_BASE   //复位Nand Flash
 ldr r2, =( (0<<12)|(3<<8)|(0<<4)|(3<<2)|(1<<1) )
 str r2, [r1, #oNFCONF]   //设置配置寄存器的初始值，参考s3c2440手册
 ldr r2, [r1, #oNFCONF]  ldr r2, =( (1<<4)|(1<<1)|(1<<0) )
 str r2, [r1, #oNFCONT]   //设置控制寄存器
 ldr r2, [r1, #oNFCONT]  //ldr r2, =(0x01)           //RnB Clear
 //str r2, [r1, #oNFSTAT]
 //ldr r2, [r1, #oNFSTAT]
 
 mov r2, #0xff            //复位command
 strb r2, [r1, #oNFCMD]
 mov r3, #0               //等待 nand1:
 add r3, r3, #0x1
 cmp r3, #0xa
 blt nand1 nand2:
 ldr r2, [r1, #oNFSTAT]   //等待就绪
 tst r2, #0x4
 beq nand2  ldr r2, [r1, #oNFCONT]
 orr r2, r2, #0x02         //取消片选
 str r2, [r1, #oNFCONT]  //get read to call C functions (for nand_read())
 ldr sp, DW_STACK_START   //为C代码准备堆栈,DW_STACK_START定义在下面
 mov fp, #0  //copy U-Boot to RAM
 ldr r0, =TEXT_BASE//传递给C代码的第一个参数：u-boot在RAM中的起始地址
 mov r1, #0x0      //传递给C代码的第二个参数：Nand Flash的起始地址
 mov r2, #0x30000  //传递给C代码的第三个参数：u-boot的长度大小(192k)
 bl nand_read_ll   //此处调用C代码中读Nand的函数，现在还没有要自己编写实现
 tst r0, #0x0
 beq ok_nand_read  bad_nand_read:
 loop2: b loop2    //infinite loop
 
ok_nand_read:  //检查搬移后的数据，如果前4k完全相同，表示搬移成功
 mov r0, #0
 ldr r1, =TEXT_BASE
 mov r2, #0x1000           //4 bytes * 1024 = 4K-bytes go_next:
 ldr r3, [r0], #4
 ldr r4, [r1], #4
 teq r3, r4
    bne notmatch
 
    subs r2, r2, #4
    beq stack_setup
    bne go_next notmatch:
    loop3:
 b loop3           //infinite loop #endif //CONFIG_S3C2440_NAND_BOOT    
_start_armboot: .word start_armboot //在这一句的下面加上DW_STACK_START的定义 .align 2
DW_STACK_START: .word STACK_BASE+STACK_SIZE-4    
//以上为2440中u-boot从Nand Flash启动----------------- 4、在board/samsung/smdk2440/目录下新建一个nand_read.c文件，在该文件中来实现上面汇编中要调用的nand_read_ll函数，代码如下： #include #define BUSY 1
#define NF_BASE   0x4E000000  //Nand Flash配置寄存器基地址 #define __REGb(x) (*(volatile unsigned char *)(x))
#define __REGi(x) (*(volatile unsigned int  *)(x)) #define NFCONF __REGi(NF_BASE + 0x0 )  //通过偏移量还是得到配置寄存器基地址
#define NFCONT __REGi(NF_BASE + 0x4 )  //通过偏移量得到控制寄存器基地址
#define NFCMD  __REGb(NF_BASE + 0x8 )  //通过偏移量得到指令寄存器基地址
#define NFADDR __REGb(NF_BASE + 0xC )  //通过偏移量得到地址寄存器基地址
#define NFDATA __REGb(NF_BASE + 0x10)  //通过偏移量得到数据寄存器基地址
#define NFSTAT __REGb(NF_BASE + 0x20)  //通过偏移量得到状态寄存器基地址 #define NAND_CHIP_ENABLE  (NFCONT &= ~(1<<1))  //Nand片选使能
#define NAND_CHIP_DISABLE (NFCONT |= (1<<1))   //取消Nand片选
#define NAND_CLEAR_RB     (NFSTAT |= BUSY)
#define NAND_DETECT_RB    { while(!(NFSTAT & BUSY));}
#define NAND_SECTOR_SIZE  2048
#define NAND_BLOCK_MASK   (NAND_SECTOR_SIZE - 1) static void s3c2440_write_addr_lp(unsigned int addr)
{
 int i;
 volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&NFADDR;
 int col, page;  col = addr & NAND_BLOCK_MASK;
 page = addr / NAND_SECTOR_SIZE;
       
 *p = col & 0xff;   /* Column Address A0~A7 */
   for(i=0; i<10; i++);  
 *p = (col >> 8) & 0x0f;  /* Column Address A8~A11 */
   for(i=0; i<10; i++);
 *p = page & 0xff;   /* Row Address A12~A19 */
   for(i=0; i<10; i++);
 *p = (page >> 8) & 0xff; /* Row Address A20~A27 */
   for(i=0; i<10; i++);                                                           
 *p = (page >> 16) & 0x01; /* Row Address A28~A29 */
   for(i=0; i<10; i++);                                                                                           }
/* low level nand read function */
int nand_read_ll(unsigned char *buf, unsigned long start_addr, int size)
{
    int i, j;     if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK) || (size & NAND_BLOCK_MASK))
    {
        return -1; //地址或长度不对齐
    }     NAND_CHIP_ENABLE; //选中Nand片选     for(i = start_addr; i < (start_addr + size);)
    {  
        //发出READ0指令
        //NAND_CLEAR_RB;
        NFCMD = 0;         s3c2440_write_addr_lp(i);
        //2k page
  NFCMD = 0x30;   NAND_DETECT_RB;         for(j=0; j < NAND_SECTOR_SIZE; j++, i++)
        {
            *buf = NFDATA;
            buf++;
        }
    }     NAND_CHIP_DISABLE; //取消片选信号     return 0;
} 以上紫 {MOD}部分对应于K9F2G08U0A的数据手册写操作顺序，如下图所示： 整一芯片 = 2048块 一个块（扇区） = 64 页 一页 = 2048 字节 + 64字节 5、然后，在board/samsung/smdk2440/Makefile中添加nand_read.c的编译选项，使他编译到u-boot中，如下： COBJS    := smdk2440.o flash.o nand_read.o 6、还有一个重要的地方要修改，在arch/arm/cpu/arm920t/u-boot.lds中，这个u-boot启动连接脚本文件决定了u-boot运行的入口地址，以及各个段的存储位置，这也是链接定位的作用。添加下面两行代码的主要目的是防止编译器把我们自己添加的用于nandboot的子函数放到4K之后，否则是无法启动的。如下：   .text :
 {
  arch/arm/cpu/arm920t/start.o (.text)
  board/samsung/smdk2440/lowlevel_init.o (.text)
  board/samsung/smdk2440/nand_read.o (.text)
  *(.text)
 }
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