使用Friendly Arm mini2440下载韦东山关于SDRAM测试裸程序失败的原因分析

• 错误的现象
• 程序源码
• 烧写方法
• 错误分析
• 修改代码
• 总结

错误的现象

按照韦东山《嵌入式Linux应用开发完全手册》配套光盘中源码进行编译，然后将拨码开关拨到norFlash一端，再通过MiniTools下载到mini2440开发板的nandflash中，然后运行程序，发现程序异常，LED灯没有点亮，下面是运行有问题的源码和错误分析。

程序源码

首先是初始化汇编文件head.S，用于完成开发板的初始 @************************************************************************* @ File：head.S @ 功能：设置SDRAM，将程序复制到SDRAM，然后跳到SDRAM继续执行 @************************************************************************* .equ MEM_CTL_BASE, 0x48000000 .equ SDRAM_BASE, 0x30000000 .text .global _start _start: bl disable_watch_dog @ 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启 bl memsetup @ 设置存储控制器 bl copy_steppingstone_to_sdram @ 复制代码到SDRAM中 ldr pc, =on_sdram @ 跳到SDRAM中继续执行 on_sdram: ldr sp, =0x34000000 @ 设置堆栈 bl main halt_loop: b halt_loop disable_watch_dog: @ 往WATCHDOG寄存器写0即可 mov r1, #0x53000000 mov r2, #0x0 str r2, [r1] mov pc, lr @ 返回 copy_steppingstone_to_sdram: @ 将Steppingstone的4K数据全部复制到SDRAM中去 @ Steppingstone起始地址为0x00000000，SDRAM中起始地址为0x30000000 mov r1, #0 ldr r2, =SDRAM_BASE mov r3, #4*1024 1: ldr r4, [r1],#4 @ 从Steppingstone读取4字节的数据，并让源地址加4 str r4, [r2],#4 @ 将此4字节的数据复制到SDRAM中，并让目地地址加4 cmp r1, r3 @ 判断是否完成：源地址等于Steppingstone的未地址？ bne 1b @ 若没有复制完，继续 mov pc, lr @ 返回 memsetup: @ 设置存储控制器以便使用SDRAM等外设 mov r1, #MEM_CTL_BASE @ 存储控制器的13个寄存器的开始地址 adrl r2, mem_cfg_val @ 这13个值的起始存储地址 add r3, r1, #52 @ 13*4 = 54 1: ldr r4, [r2], #4 @ 读取设置值，并让r2加4 str r4, [r1], #4 @ 将此值写入寄存器，并让r1加4 cmp r1, r3 @ 判断是否设置完所有13个寄存器 bne 1b @ 若没有写成，继续 mov pc, lr @ 返回 .align 4 mem_cfg_val: @ 存储控制器13个寄存器的设置值 .long 0x22011110 @ BWSCON .long 0x00000700 @ BANKCON0 .long 0x00000700 @ BANKCON1 .long 0x00000700 @ BANKCON2 .long 0x00000700 @ BANKCON3 .long 0x00000700 @ BANKCON4 .long 0x00000700 @ BANKCON5 .long 0x00018005 @ BANKCON6 .long 0x00018005 @ BANKCON7 .long 0x008C07A3 @ REFRESH .long 0x000000B1 @ BANKSIZE .long 0x00000030 @ MRSRB6 .long 0x00000030 @ MRSRB7 下面是leds.c的源码 #define GPBCON (*(volatile unsigned long *)0x56000010) #define GPBDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000014) #define GPB5_out (1<<(5*2)) #define GPB6_out (1<<(6*2)) #define GPB7_out (1<<(7*2)) void wait(volatile unsigned long dly) { for(; dly > 0; dly--); } int main(void) { unsigned long i = 0; GPBCON = GPB5_out|GPB6_out|GPB7_out; // 将LED1,2,4对应的GPF4/5/6三个引脚设为输出 while(1){ wait(3000000); GPBDAT = (~(i<<5)); // 根据i的值，点亮LED1,2,4 if(++i == 8) i = 0; } return 0; }

烧写方法

使用MiniTools将程序烧写到mini2440开发板的Nandflash中，下图中是烧写的方式。

错误分析

经过代码检查，未发现任何错误，然后网上查找资料也未发现特别合适的解答，但初步得出问题是由于使用MiniTools烧写导致，怀疑是miniTools在烧写程序时可能自己添加了一部分代码，导致从0地址复制程序到0x30000000位置后，运行ldr pc, =on_sdram出现错误（因为这一句使用编译时就确定的绝对地址，所以前面由MiniTools添加了代码会调至调整位置出错）。
而分析MiniTools添加代码的功能是将用户的代码拷贝到SDRAM的0X30000000地址处，这对后面修改程序有作用。

修改代码

只用修改head.S中关于程序的拷贝和跳转的代码的部分就行，下面是修改后的代码，主要修改一下几处。

1. 将第二行的.equ SDRAM_BASE, 0x30000000改为.equ SDRAM_BASE, 0x32000000，修改了代码复制的位置，即将已经有MiniTools搬运到0x30000000处的代码再次复制到0x32000000中；
2. 将copy_steppingstone_to_sdram中的mov r1, #0改为mov r1, #0x30000000，目的是修改复制代码的源代码；
3. 将copy_steppingstone_to_sdram中的mov r3, #4*1024改为ldr r3, =0x30001000，目的是修改复制代码判断复制完成的标志；
4. 修改Makefile文件中的连接地址为0x32000000，这样就实现了将代码跳转后运行。不修改连接地址的话，也可以运行，但是就没有跳转复制后的代码处运行。

@************************************************************************* @ File：head.S @ 功能：设置SDRAM，将程序复制到SDRAM，然后跳到SDRAM继续执行 @************************************************************************* .equ MEM_CTL_BASE, 0x48000000 .equ SDRAM_BASE, 0x32000000 .text .global _start _start: bl disable_watch_dog @ 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启 bl memsetup @ 设置存储控制器 bl copy_steppingstone_to_sdram @ 复制代码到SDRAM中 ldr pc, =on_sdram @ 跳到SDRAM中继续执行 on_sdram: ldr sp, =0x34000000 @ 设置堆栈 bl main halt_loop: b halt_loop disable_watch_dog: @ 往WATCHDOG寄存器写0即可 mov r1, #0x53000000 mov r2, #0x0 str r2, [r1] mov pc, lr @ 返回 copy_steppingstone_to_sdram: @ 将Steppingstone的4K数据全部复制到SDRAM中去 @ Steppingstone起始地址为0x00000000，SDRAM中起始地址为0x30000000 mov r1, #0x30000000 ldr r2, =SDRAM_BASE ldr r3, =0x30001000 1: ldr r4, [r1],#4 @ 从Steppingstone读取4字节的数据，并让源地址加4 str r4, [r2],#4 @ 将此4字节的数据复制到SDRAM中，并让目地地址加4 cmp r1, r3 @ 判断是否完成：源地址等于Steppingstone的未地址？ bne 1b @ 若没有复制完，继续 mov pc, lr @ 返回 memsetup: @ 设置存储控制器以便使用SDRAM等外设 mov r1, #MEM_CTL_BASE @ 存储控制器的13个寄存器的开始地址 adrl r2, mem_cfg_val @ 这13个值的起始存储地址 add r3, r1, #52 @ 13*4 = 52 1: ldr r4, [r2], #4 @ 读取设置值，并让r2加4 str r4, [r1], #4 @ 将此值写入寄存器，并让r1加4 cmp r1, r3 @ 判断是否设置完所有13个寄存器 bne 1b @ 若没有写成，继续 mov pc, lr @ 返回 .align 4 mem_cfg_val: @ 存储控制器13个寄存器的设置值 .long 0x22011110 @ BWSCON .long 0x00000700 @ BANKCON0 .long 0x00000700 @ BANKCON1 .long 0x00000700 @ BANKCON2 .long 0x00000700 @ BANKCON3 .long 0x00000700 @ BANKCON4 .long 0x00000700 @ BANKCON5 .long 0x00018005 @ BANKCON6 .long 0x00018005 @ BANKCON7 .long 0x008C07A3 @ REFRESH .long 0x000000B1 @ BANKSIZE .long 0x00000030 @ MRSRB6 .long 0x00000030 @ MRSRB7

总结

修改后的代码实现了将0x30000000处代码复制到0x32000000处，并跳转到复制后代码位置进行运行，之所以这样修改是因为miniTools并没有将代码烧写到nandFlash的0地址，而是添加了一个将用户程序复制到0x30000000的引导（这是猜测不确定）。