移植U-BOOT-2.14.07至MICRO2440开发板

一、编写目的

本文档用于记录移植U-BOOT-2.14.07到MICRO 2440开发板的过程。方便日后工作、学习中查阅/参考相关设置方法。

U-BOOT移植部分参考“u-boot-2014.04移植手册(TQ2440)”。

二、U-BOOT移植

所有版本的u-boot源代码压缩包都可以在ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/下载。关于u-boot源代码的信息，看http://www.denx.de/wiki/U-Boot/SourceCode。本文档使用的u-boot源码为当前最新版本u-boot-2014.07.tar.bz2（网盘：http://pan.baidu.com/s/1gdJ0u3p）。

1. 解压源码

为了适应更多的CPU，U-BOOT的源码目录结构会越来越复杂，本文档只针对MICRO 2440开发板进行开发，该开发板使用的CPU为三星的S3C2440（arm920t）。

 解压U-BOOT源码到工作目录

# tar -xvf /media/sf_ShareDIR/MICRO2440/source/u-boot-2014.07.tar.bz2 -C ./

# cd ./u-boot-2014.07/

2. 建立MICR02440开发板配置

a) 建立board下的micro2440目录

#cp ./board/samsung/smdk2410/ ./board/samsung/micro2440 -rf

#mv ./board/samsung/micro2440/smdk2410.c ./board/samsung/micro2440/micro2440.c

b) 修改micro2440下的Makefile文件

# vim ./board/samsung/micro2440/Makefile

 

c) 建立include/configs下的micro2440配置文件

# cp include/configs/smdk2410.h include/configs/micro2440.h

d) 修改U-BOOT配置文件

# vim include/configs/micro2440.h

 

#define CONFIG_SYS_PROMPT       "MICRO2440 # "

e) 修改顶层vim boards.cfg，增加开发板配置(旧版本UBOOT在MAKEFILE配置)

# vim boards.cfg

 

3. 时钟初始化

a) 修改start.S中时钟初始化代码

# vim ./arch/arm/cpu/arm920t/start.S

# if defined(CONFIG_S3C2410)         ldr     r1, =0x3ff         ldr     r0, =INTSUBMSK         str     r1, [r0] # endif   #if defined(CONFIG_S3C2440)         ldr    r1, =0x7fff         ldr    r0, =INTSUBMSK         str    r1, [r0] #endif /*CONFIG_S3C2440*/   #if defined(CONFIG_S3C2440)         #define MPLLCON 0x4C000004         #define UPLLCON 0x4C000008         #define CAMDIVN 0x4C000018         ldr     r0, =CAMDIVN         mov     r1, #0         str     r1, [r0]         ldr     r0, =CLKDIVN         mov     r1, #0x05         str     r1, [r0]         mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0         orr     r0, r0, #0xc0000000         mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0         ldr     r0, =UPLLCON         ldr     r1, =0x38022         str     r1, [r0]         /*         ** When you set MPLL&UPLL values,you have to set the UPLL         ** value first and then the MPLL value.(Needs intervals         ** approximately 7 NOP)         */         nop         nop         nop         nop         nop         nop         nop         ldr     r0, =MPLLCON         ldr     r1, =0x5c011         str     r1, [r0] #else         /* FCLK:HCLK:PCLK = 1:2:4 */         /* default FCLK is 120 MHz ! */         ldr     r0, =CLKDIVN         mov     r1, #3         str     r1, [r0] #endif  /* CONFIG_S3C2440 */   #endif  /* CONFIG_S3C24X0 */

 

b) 屏蔽micro2440.c时钟初始化代码

在上一步中修改start.S的时候，已经增加了时钟初始化的代码。因此需要屏蔽掉micro2440.c文件下的时钟初始化代码。

# vim board/samsung/micro2440/micro2440.c 

int board_early_init_f(void) { //      struct s3c24x0_clock_power * const clk_power = //                                      s3c24x0_get_base_clock_power();         struct s3c24x0_gpio * const gpio = s3c24x0_get_base_gpio();   #if 0         /* to reduce PLL lock time, adjust the LOCKTIME register */         writel(0xFFFFFF, &clk_power->locktime);           /* configure MPLL */         writel((M_MDIV << 12) + (M_PDIV << 4) + M_SDIV,                &clk_power->mpllcon);           /* some delay between MPLL and UPLL */         pll_delay(4000);           /* configure UPLL */         writel((U_M_MDIV << 12) + (U_M_PDIV << 4) + U_M_SDIV,                &clk_power->upllcon);           /* some delay between MPLL and UPLL */         pll_delay(8000); #endif           /* set up the I/O ports */         writel(0x007FFFFF, &gpio->gpacon);         writel(0x00044555, &gpio->gpbcon);

4. 编译并下载至于RAM运行

a) 由于需要通过DNW（参考MICRO2440用户手册）下载UBOOT到SDRAM上运行，因此需要先去掉底层初始化相关的代码，如SDRAM、NAND初始化的代码，通过定义CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT宏即可。另外需要设置CONFIG_SYS_TEXT_BASE为0x32000000，通过DNW下载BIN文件到这个地址运行。

# vim include/configs/micro2440.h

#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE    0x32000000

#define CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT

b) 屏蔽U-BOOT中暂时未用到的功能（如果不屏蔽，将编译不过）

# vim include/configs/micro2440.h

（1） #if 0 #define CONFIG_CS8900           /* we have a CS8900 on-board */ #define CONFIG_CS8900_BASE      0x19000300 #define CONFIG_CS8900_BUS16     /* the Linux driver does accesses as shorts */ #endif   （2） #if 0 #define CONFIG_USB_OHCI #define CONFIG_USB_OHCI_S3C24XX #define CONFIG_USB_KEYBOARD #define CONFIG_USB_STORAGE #define CONFIG_DOS_PARTITION #endif   （3） #if 0 #define CONFIG_CMD_DHCP #define CONFIG_CMD_ELF #define CONFIG_CMD_NAND #define CONFIG_CMD_PING #define CONFIG_CMD_REGINFO #define CONFIG_CMD_USB #endif   （4） #if 0 #define CONFIG_CMD_FAT #define CONFIG_CMD_EXT2 #define CONFIG_CMD_UBI #define CONFIG_CMD_UBIFS #define CONFIG_CMD_MTDPARTS #define CONFIG_MTD_DEVICE #define CONFIG_MTD_PARTITIONS #define CONFIG_YAFFS2 #define CONFIG_RBTREE #endif

c) 编译

# make micro2440_config

# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

d) 运行

设置开发板从NOR启动，使用友善之臂提供的DNW（FriendlyARM BIOS 2.0 for 2440的d选项）下载生成的u-boot.bin文件至RAM中运行。运行结果如下图所示，可以正常输出，但无法初始化FLASH，是因为还没移植好NOR FLASH的驱动。

 

5. 移植NOR FLASH

MICRO 2440开发板使用的NOR FLASH型号为SST39VF1601。因此需要为U-BOOT增加对NOR的支持。在u-boot中添加对Nor flash的支持比较简单，大多数Nor flash都支持CFI接口，而u-boot有对cfi flash的驱动支持。对于SSTVF1601，并不支持标准的CFI接口，所以得使用JEDEC接口。但jedec_flash.c中并没有SSTVF1601的配置信息，所以得手动添加上。

a) 修改jedec_table结构体，增加对SST39VF1601的支持

#ifdef CONFIG_SYS_FLASH_LEGACY_1024Kx16         {       /* MICRO2440 SST39VF1601 */                 .mfr_id         = (u16)SST_MANUFACT,                 .dev_id         = SST39VF1601,                 .name           = "SST39VF1601",                 .uaddr          = {                         [1] = MTD_UADDR_0x5555_0x2AAA /* x16 */                 },                 .DevSize        = SIZE_2MiB,                 .CmdSet         = P_ID_AMD_STD,                 .NumEraseRegions= 4,                 .regions        = {                          ERASEINFO(0x1000,96),                          ERASEINFO(0x1000,160),                          ERASEINFO(0x1000,240),                          ERASEINFO(0x1000,16),                 }         } #endif

# vim ./drivers/mtd/jedec_flash.c

 

b) 修改开发板的NOR配置为CONFIG_SYS_FLASH_LEGACY_1024Kx16

# vim include/configs/micro2440.h

#define CONFIG_SYS_FLASH_LEGACY_1024Kx16

#define CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT       (512)

c) 重新编译并下载至RAM中运行

如下图所示，已经可以正常识别NOR FLASH。

 

d) 测试FLASH读写命令

Ø 解锁FLASH

# protect off all

Ø 格式化FLASH

 # erase 0 +200000

Ø 复制数据至FLASH中

# cp.b 32000000 0 200000

Ø 比较数据

# cmp.b 0 32000000 200000

注意：经过上面几个测试后，FLASH的数据已经是混乱的，因此已无法通过NOR启动SUPERVIVI了，需要使用J-LINK重新烧写SUPERVIVI-128MB。

 

6. 移植DM9000网卡

a) 屏蔽原有网卡配置，这一步在前面已经修改过的

# vim include/configs/micro2440.h

#if 0 #define CONFIG_CS8900           /* we have a CS8900 on-board */ #define CONFIG_CS8900_BASE      0x19000300 #define CONFIG_CS8900_BUS16     /* the Linux driver does accesses as shorts */ #endif

b) 增加DM9000网卡配置

# vim include/configs/micro2440.h

#define CONFIG_DRIVER_DM9000 #define CONFIG_DM9000_BASE 0x20000300 #define DM9000_IO CONFIG_DM9000_BASE #define DM9000_DATA (CONFIG_DM9000_BASE + 4) #define CONFIG_DM9000_USE_16BIT

c) 根据实际网络设置网络参数

# vim include/configs/micro2440.h

#define CONFIG_NETMASK          255.255.255.0 #define CONFIG_IPADDR           192.168.2.123 #define CONFIG_SERVERIP         192.168.2.222 #define CONFIG_ETHADDR          10:23:45:67:89:AB

d) 修改网卡初始化函数

# vim ./board/samsung/micro2440/micro2440.c

int board_eth_init(bd_t *bis) {         int rc = 0; #ifdef CONFIG_CS8900         rc = cs8900_initialize(0, CONFIG_CS8900_BASE); #endifi   #ifdef CONFIG_DRIVER_DM9000         rc = dm9000_initialize(bis); #endif         return rc; }

e) 打开PING命令，用于测试网络

# vim include/configs/micro2440.h

#define CONFIG_CMD_PING

f) 测试网络

重新编译后下载至RAM中运行，使用PING命令测试网络，测试结果如下图所示。

 

7. 移植NAND FLASH

MICRO 2440开发板使用的NAND FLASH为K9F2G08U0B，该FLASH为256MB大小，详细参数可参考相关DATASHEET。

a) 打开NAND命令（之前的步骤中屏蔽过）

# vim include/configs/micro2440.h

#define CONFIG_CMD_NAND

b) 增加S3C2440的NAND驱动文件

# cp drivers/mtd/nand/s3c2410_nand.c drivers/mtd/nand/s3c2440_nand.c

c) 将s3c2440_nand.c内所有的2410改成2440

# vim drivers/mtd/nand/s3c2440_nand.c

# 按esc键

# :%s/2410/2440/g

d) 修改Makefile，增加编译选项

# vim drivers/mtd/nand/Makefile

obj-$(CONFIG_NAND_S3C2440) += s3c2440_nand.o

e) 修改配置文件

# vim include/configs/micro2440.h

/*  * NAND configuration  */ #ifdef CONFIG_CMD_NAND #ifdef CONFIG_S3C2440 #define CONFIG_NAND_S3C2440 #define CONFIG_SYS_S3C2440_NAND_HWECC #else #define CONFIG_NAND_S3C2410 #define CONFIG_SYS_S3C2410_NAND_HWECC #endif #define CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE      1 #define CONFIG_SYS_NAND_BASE            0x4E000000 #endif

 

 

 

 

 

 

 

 

f) 修改NAND驱动文件

# vim drivers/mtd/nand/s3c2440_nand.c

(1) #define S3C2440_NFCONF_nFCE        (1<<1) #define S3C2440_NFCONF_TACLS(x)    ((x)<<12) #define S3C2440_NFCONF_TWRPH0(x)   ((x)<<8) #define S3C2440_NFCONF_TWRPH1(x)   ((x)<<4)   #define S3C2440_ADDR_NALE 8 #define S3C2440_ADDR_NCLE 0xC   (2)         twrph1 =  CONFIG_S3C24XX_TWRPH1; #else         tacls = 0;         twrph0 = 1;         twrph1 = 0; #endif           //cfg = S3C2440_NFCONF_EN;         cfg |= S3C2440_NFCONF_TACLS(tacls);         cfg |= S3C2440_NFCONF_TWRPH0(twrph0);         cfg |= S3C2440_NFCONF_TWRPH1(twrph1);         writel(cfg, &nand_reg->nfconf);         writel((1<<4)|(1<<1)|(1<<0), &nand_reg->nfcont);           /* initialize nand_chip data structure */   (3) if (ctrl & NAND_CTRL_CHANGE) {                 ulong IO_ADDR_W = (ulong)nand;                   if (!(ctrl & NAND_CLE))                         IO_ADDR_W |= S3C2440_ADDR_NCLE;                 if (!(ctrl & NAND_ALE))                         IO_ADDR_W |= S3C2440_ADDR_NALE;      if (cmd == NAND_CMD_NONE)        IO_ADDR_W= &nand->nfdata;                   chip->IO_ADDR_W = (void *)IO_ADDR_W;                   if (ctrl & NAND_NCE)                         writel(readl(&nand->nfcont) & ~(1 << 1),        &nand->nfcont);                 else                         writel(readl(&nand->nfcont) | (1 << 1),              &nand->nfcont);         }

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g) 修改nand_base.c文件

# vim drivers/mtd/nand/nand_base.c

static void nand_select_chip(struct mtd_info *mtd, int chipnr) {         struct nand_chip *chip = mtd->priv;           switch (chipnr) {         case -1:                 chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_NONE, 0 | NAND_CTRL_CHANGE);                 break;         case 0:                 chip->cmd_ctrl(mtd, NAND_CMD_NONE, NAND_CTRL_CLE | NAND_CTRL_CHANGE);                 break;

h) 测试NAND驱动

重新编译后下载至RAM中运行，使用PING命令测试网络，测试结果如下图所示。可以识别到NAND为256MB。

 

 

i) 测试NAND读写命令

Ø 格式化NAND

# nand erase.chip

Ø 将SDRAM的0x32000000地址的0xff字节数据写到NAND的0地址

# nand write 32000000 0 ff

Ø 从NAND的0 地址读0xff字节数据到SDRAM的0x31000000 地址

# nand read 31000000 0 ff

Ø 比较

# cmp.b 31000000 32000000 ff

 

8. 保存过程代码

目前U-BOOT已经可以通过FriendlyARM BIOS 2.0 for 2440下载到SDRAM运行，并可以对NOR、NAND、网络等进行操作，接下来需要增加支持NOR、NAND启动等功能。保存目前所有修改过的代码，并上传到网盘，方便接下来的修改进行。

# cd ..

# tar -jcvf 201407230222_u-boot-2014.07.tar.bz2 u-boot-2014.07/

网盘：http://pan.baidu.com/s/1bnxnQsn 

9. NOR启动支持

a) 修改启动地址

# vim include/configs/micro2440.h

#define CONFIG_SYS_TEXT_BASE 0x00000000

 

 

b) 打开底层初始化（之前的步骤中屏蔽了）

# vim include/configs/micro2440.h

//#define CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT

 

c) 修改内在初始化代码

根据HCLK设置SDRAM的刷新参数，主要是REFCNT寄存器，将其改为0x4f4。

# vim board/samsung/micro2440/lowlevel_init.S

#define REFCNT                  0x4F4

 

d) 重新编译下载BIN文件至NOR中并启动

Ø 复制BIN文件到TFTP目录

# cp u-boot.bin /opt/TFTP_DIR/MICRO2440/

Ø 使用之前制作的U-BOOT将支持NOR启动的U-BOOT下载至NOR

通过FriendlyARM BIOS 2.0 for 2440下载之前的U-BOOT到SDRAM运行

Ø 通过FLASH操作命令将新的U-BOOT镜像下载至NOR FLASH中

# protect off all

# erase 0 +40000

# tftp 0x32000000 /MICRO2440/u-boot.bin

# cp.b 0x32000000 0x0 0x40000

 

Ø 重新上电，如下图所示，能正常从NOR中启动U-BOOT

 

10. 保存参数至NADN

a) 修改配置，设置参数保存位置

# vim include/configs/micro2440.h

#define CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS      1 #define CONFIG_SYS_FLASH_BANKS_LIST     { CONFIG_SYS_FLASH_BASE } #define CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT       (512)   #if 0 #define CONFIG_ENV_ADDR                 (CONFIG_SYS_FLASH_BASE + 0x070000) #define CONFIG_ENV_IS_IN_FLASH #define CONFIG_ENV_SIZE                 0x10000 #endif   #define CONFIG_ENV_IS_IN_NAND #define CONFIG_ENV_OFFSET 0x40000 // 256K for u-boot #define CONFIG_ENV_SIZE 0x20000 // 128K for environment   /* allow to overwrite serial and ethaddr */ #define CONFIG_ENV_OVERWRITE

 

 

 

b) 重新编译并测试

目前NOR上已经有了支持NOR启动的U-BOOT了，使用U-BOOT的命令可以将新编译的U-BOOT烧写至NOR中，接下来烧写U-BOOT都使用这种方法，不再使用SDRAM运行的方法。同时也可以使用J-LINK将U-BOOT烧写至NOR中。

Ø 编译

# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-

# cp u-boot.bin /opt/TFTP_DIR/MICRO2440/

Ø 下载

# protect off all

# erase 0 +40000

# tftp 0x32000000 /MICRO2440/u-boot.bin

# cp.b 0x32000000 0x0 0x40000

 

Ø 重新上电，并使用setenv、saveenv指令测试

 

11. 保存过程代码

目前U-BOOT已经可以在NOR上运行，并将参数存储于NAND中，接下来需要增加支持NAND启动等功能。保存目前所有修改过的代码，并上传到网盘，方便接下来的修改进行。

# cd ..

# tar -jcvf 201407231832_u-boot-2014.07.tar.bz2 u-boot-2014.07/

网盘：http://pan.baidu.com/s/1c0q0lTu 

12. 建立NAND分区

 

13. 支持NAND FLASH启动