移植u-boot-2009.03到友善之臂mini2440开发板step1

移植u-boot-2009.03到友善之臂mini2440开发板step2

U-Boot提供了一个简单的功能菜单，有点像一个微型的Shell，它可以接收用户命令，执行相应的操作。默认情况下，菜单是通过第一个串口输出到上位机进行显示的，当然你也可以把菜单输出到其它串口或USB口或显示屏上，后面几种情况要求比较高，不在本文讨论之列。

在经过了Step2后，按理说应该能从串口正常输出了啦，再次确认了串口初始化和相关操作设置，主要是查看了cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c文件，因为S3C2440的串口设置与S3C2410完全一致不需要作任何更改啊，在经过了多次试验之后还是无法正常输出。

在仔细阅读了别人的移植文章，结全提供的Patch补丁文件，找出来可能是原因是系统时钟频率问题，能影响串口正常工作的也正是时钟频率问题。S3C2410在12MHz外部时钟的情况下，默认运行主频是200MHz左右，而S3C2440在正常情况下是运行在400MHz左右，这也是2440区别于2410的一个重点方面，另外2440在工业参数方面优于2410并且多了一个摄像头接口中。

目标明确，对系统时钟进行手工初始化，让它明明白白地按照我们的要求去运行。在U-Boot里系统的初始化有两部分，在start.S中有CPU的初始化，还有就是在切换到C语言函数下，也有一部分通过C语言来进行系统初始化的函数，分别进行修改。

在汇编文件中增加时钟初始化。打开cpu/arm920tstart.S，找到初始化系统中继的位置（注意，此时禁用中断相关代码也要做一定修改，参考数据手册），在其下方加入以下代码：

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#define MPLLCON		0x4C000004
#define UPLLCON		0x4C000008
 
ldr r0, =UPLLCON
ldr r1, =0x38022
str r1, [r0]
 
ldr r0, =MPLLCON
ldr r1, =0x7F021
str r1, [r0]
 
ldr r0, =CLKDIVN
mov r1, #5
str r1, [r0]

第一段代码定义了相关寄存器，CLKDIVN前面已有定义；第二段设置了USB时钟频率48MHz；第三段设置了系统的主频405MHz；第四段设置了分频系数，将主频降频分配给系统总线，等其它慢速设备使用，基本原理跟PC上相似，串口时钟也从分频后的时钟中获得。具体的0×38022、0x7F021请各位参考S2C2440数据手册第7章Clock&Power Management。

C文件中的时钟初始化，打开board/samsung/mini2440/mini2440.c，修改M_MDIV、
M_PDIV、M_SDIV等几个值，在这里主要就是修改宏定义，改成与前面在汇编文件中寄存器设置的参数一致即可，USB口的频率设置无所谓，详细修改方案参照附件的Patch补丁文件。

做完了这几步，再次仔细确认了下所有相关文件。编译、下载，还是不能正常显示，不过有时会有乱码出来，那可能还是时钟问题，已经相当接近了。到了这一步，如果要解决问题，原则上是要把串口初始化代码及相关代码走读一遍的，但是我并没有这么做，而是直接参考了别人的Patch文件，原来要修改cpu/arm920t/s3c24x0/speed.c中的频率计算函数。2440中FCLK的计算与2410有一定的区别，是原2410计算值的2倍，另外已知前面设置的分频参数是FCLK:HCLK:PCLK=1：4：8，直接把HCKL设为FCLK的1/4，代码修改如下：

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ulong get_FCLK(void)
{
	......
	p = ((r & 0x003F0) >> 4) + 2;
	s = r & 0x3;
 
	if(pllreg == MPLL)
		return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m * 2) / (p << s));
	else
		return((CONFIG_SYS_CLK_FREQ * m) / (p << s));
}
 
ulong get_HCLK(void)
{
	return (get_FCLK()/4);
}

修改好后，编译下载，从串口成功输出了调试信息，你可以选择相应功能进行操作。从串口初始化代码中看到，串口初始化时需要根据波特率设置配置寄存器，而寄存器的设置值要通过HCLK与波特率计算得出，当调用了错误的get_HCLK()函数后当然是不能输出，或输出乱码，因此在移植的过程中一定要非常仔细，在没有头绪的时候，也可以根据Step2提供的LED点灯程序来定位问题出现的位置。

好了，U-Boot的移植就到此为止了，暂时也不想去做Nand Flash或网卡驱动的移植，那东西还是比较复杂的，下一步打算就是移植Linux，同样是通过Supervivi下载到内存中运行、调试。

读者有什么问题，可以在下面发表评论或给我留言，每个问题我都会认真阅读，需要回复的，请留下邮箱。

Patch For UBoot: u-boot-200903-mini2440

http://www.stars625.com/portinguboottomini2440step1.html

移植u-boot-2009.03到友善之臂mini2440开发板step3

http://www.stars625.com/portinguboottomini2440step3.html

阅读本文你需要有以下基础知识：C语言宏定义的基本规则、运用；S3C24X0系列MCU的I/O配置、操作方法。说明一下《移植u-boot-2009.03到友善之臂mini2440开发板stepX》系列文章只是提供一个移植U-Boot的基本思路和方法，要求记者有一定的C语言基础和嵌入式开发经验。

编辑include/configs/mini2440.h，把CONFIG_S3C2410改成CONFIG_S3C2440；把CONFIG_SMDK2410改成CONFIG_MINI2440。U-Boot里有些驱动根据处理的型号的不同，配置的方法、参数各不相同，那么就是通过这个CONFIG_XXXXX来定义区分的。由于S3C2410和S3C2440的寄存器地址和参数设置基本是相同的，所以只需在定义CONFIG_S3C2410的地方加上CONFIG_S3C2440即可，CONFIG_MINI2440同理；如果处理器差异较大，那么在具体地置你就要根据该处的功能需要编写相应的驱动代码。

方法如下：在U-Boot根目录下用grep命令搜索所有包含CONFIG_S3C2410的文件，一般为#if defined (CONFIG_S3C2410)改成#if defined (CONFIG_S3C2410) || defined (CONFIG_S3C2440)。可以看到很多地方S3C2410和S3C2440都是引用同一头文件s3c2410.h的，详细修改位置大家可以查看我的Patch文件。

Patch文件是我将修改后的代码与原始文件进行diff比较生成的补丁文件，增加了什么内容，删除了什么内容大家可以根据前导符“+”或“-”区别。Patch可以用文本编辑器打开，里面的内容耐心看一看，基本上都能看懂的；当然也可以直接用patch命令打补丁到U-Boot源码里。

经过以上宏定义的修改，编译基本上是可以通过，如果有什么Error或Warning可以根据提示进行修改，最终是可以编译生成Bin文件的，此时的Bin文件下载到开发板还是没有任何反应的，下面我们就将LED代码加进去。

编辑cpu/arm920t/start.S，这个是U-Boot文件中第一个运行的程序，汇编格式，如何知道程序是从该文件开始运行的，还有从该文件哪一段代码开始运行的呢。一般在嵌入式系统软件开发中，在所有源码文件编译完成之后，链接器要读取一个链接分配文件，在该文件中定义了程序的入口点，代码段、数据段等如何分配等，这个文件就存在于board/samsung/mini2440/u-boot.lds，打开文件看到以下代码：

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OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)
SECTIONS
{
	. = 0x00000000;
 
	. = ALIGN(4);
	.............
}

第1行定义了生成文件的目标平台，第2行定义了程序的内口点_start，下面就是定义了段分配。

回到start.S文件，找到_start如下：

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.globl _start
_start: b		start_code

一个简单跳转，继续找到start_code，那么此处就是启动代码的正式开始处了，加入以下LED驱动代码：

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#define GPBCON		0x56000010
#define GPBDAT		0x56000014
#define GPBUP		0x56000018
 
ldr		r0, =GPBUP
ldr		r1, =0x7FF
str		r1, [r0]
 
ldr		r0, =GPBCON
ldr		r1, =0x154FF
str		r1, [r0]
 
ldr		r0, =GPBDAT
ldr		r1, =0x1C0
str		r1, [r0]

在以上向行代码分别定义了操作PB口的寄存器地址，关闭PB口上拉，设置PB5、6、7、8口为输出口（对应mini2440开发板上的4个LED），设PB5为低电平，PB6、7、8设为高电平，对应LED1高，其余不亮。关于此处寄存的设置请参考S3C2440用户手册第九章IO Ports，汇编代码可以参考上下文的写法依葫芦画瓢。

一般的Bootloader都有以下两个功能：上电首先初始化RAM；然后将自身复制到RAM中运行，提高运行速度。以上两点我们可以从start.S文件中start_code往下的两个宏看到：

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#ifndef CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT
#ifndef CONFIG_SKIP_RELOCATE_UBOOT

在前一篇文章中提到，我们直接通过现在Bootloader将U-Boot.bin文件下载到内存中运行，RAM初始化的动作已经由Supervivi做了，这里我们不需要再次进行初始化，而且如果进行初始化也会导致试验失败，因此一定要将LOWLEVEL_INIT功能关掉，你可以在这里把bl cpu_init_crit注释掉，也可以在include/configs/mini2440.h中增加一个宏定义：

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#define CONFIG_SKIP_LOWLEVEL_INIT		1

我是采用的后一种方法。

如果你想在其它的C语言源文件中控制LED可以加入以下代码：

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#include <s3c2410.h>
 
S3C24X0_GPIO * const gpio = S3C24X0_GetBase_GPIO();
 
gpio->GPBCON = 0x00295551;
gpio->GPBUP  = 0x000007FF;
gpio->GPBDAT = 0x00000180;

将第1行加在文件头部，将下面几行加在你想控制LED亮灭的地方，这段代码会使LED1、LED2变亮。

至此，将编译出的u-boot.bin文件下载到内存0×0处运行可以看到开发板上LED根据我们的要求亮了起来。

下一篇我们将讨论，将U-Boot的调试信息从串口输出，关注《移植u-boot-2009.03到友善之臂mini2440开发板step3》。

根据教程移植失败，原因是多方面的：教程里的开发板、U-Boot版本与自身的不一致，细微的差别（比如LED、串口的引脚分配等）都有可能导致失败，即使全都一样的情况下，大家的知识水平也不一样，有些Makefile的更改等，作者未加以说明导致编译出错。下面根据我的经历写一下移植过程，根据本文不能保证你一定能移植成功，本文重点讲解的是移植过程中的思路、方法。

在大三的时候买过一个S3C44B0的开发板，大四的时候用过一段时间的S3C2410的实验箱，都曾尝试在这两个平台上移植U-Boot，均以失败告终；最近买了一块性价比较高的友善之臂mini2440开发板，移植成功了。个人觉得做移植必需要有一定的前导知识：开发环境的配制，你可以使用Windows平台下的Cygwin，可以在Windows下使用虚拟机安装Linux，可以直接安装一个Linux PC作开发；相应的你需要了解GCC编译工具的使用，交叉编译环境的设置，了解Makefile相关内容；一定的文档阅读能力，包括各种帮助文件、Readme、MCU数据手册等；根据数据手册编写一定的硬件驱动，如果没有以上知识准备建议照着开发板的实验手册，把所有例程都跑一遍。

在移植的过程中主要参考了以下两篇文章，感谢作者分享。

http://blog.chinaunix.net/u1/34474/showart_487416.html

http://blog.chinaunix.net/u1/34474/showart.php?id=1877493

由于只是为了学习基本的移植方法、流程，下文只进行了LED的相关驱动和串口输出设置以及其它一些必要的更改，至于Nor Flash、Nand Flash、网卡、USB的移植并未涉及。开发环境的设置可以参考mini2440的用户手册，写得相当详细。

买回来的开发板已经安装好了Bootloader，官方使用的是Supervivi，在下面的过程中我们尽量不搞破坏，用最简洁的方式，完成学习目标：在PC是编译好U-Boot，生成Bin文件，将开发板与PC通过串口和USB口相连，把生成的Bin文件通过USB口下载到开发板上RAM里，从RAM里直接运行，查看串口是否按要求输出信息。

请同时关注以下两文章：
移植u-boot-2009.03到友善之臂mini2440开发板step2

http://www.stars625.com/portinguboottomini2440step2.html

移植u-boot-2009.03到友善之臂mini2440开发板step3

http://www.stars625.com/portinguboottomini2440step3.html

解压U-Boot，把里面的README好好看一下，里面已经基本介绍了整个移植过程和配置文件的选项，基本的移植步骤都包括以下三个步骤：

1、在U-Boot源码Board中找一款与目标开发板配置相近的文件夹，在这里我们进入board/samsung目录，把smdk2410复制一份并命名为mini2440，进入mini2440目录，将里面的smdk2410.c改成mini2440.c，同时Makefile中也要作相应的更改。

2、进入include/configs目录，将smdk2410.h复制一份并命名为mini2440.h。

3、打开U-Boot根目录下的Makefile文件，搜索smdk2410，定位到smdk2410_config : unconfig处，对照该格式在下面加两行：

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mini2440_config :   unconfig
    @$(MKCONFIG) $(@:_config=) arm arm920t mini2440 samsung s3c24x0

注意在@$(MKCONFIG)前要加入一个TAB这是Makefile文件规则规定的，在第二行的第一个arm表示MCU平台（包括：i386、ppc、mips、nios、m68k等）；第二个arm920t表示arm内核版本（包括：arm7tdmi、arm10、arm11等）；第三个mini2440对应开发板所在文件夹board/samsung/mini2440；第四个samsung对应开发板所在文件夹上层目录board/samsung，如果mini2440目录就直接放在board目录下，那么此处应写NULL；第五个s3c24x0对应MCU型号。

完成了上面三步，可以执行以下命令进行编译：

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#make mini2440_config
#make

如果成功编译出u-boot.bin，那么恭喜你，迈出了成功的第一步。

总结一下，移植U-Boot基本步骤有三：1、在board目录下创建开发板对应目录；2、在include/configs下创建开发板对应配置文件；3、在U-Boot根目录下的Makefile中加入开发板对应编译命令。