s3c2440的nandflash启动

介绍了s3c2440对nandflash的基本操作（见http://www.linuxidc.com/Linux/2011-07/39313.htm），其中提到了s3c2440具有nandflash自启动的功能，本文就详细介绍该功能的实现方法。 nandflash由于其自身的特点，不具备运行程序的功能。但s3c2440通过称为“Steppingstone”的内部SRAM缓存，实现了可以运行存储在外部nandflash中的启动代码的功能。它的机制是：当检测到是由nandflash启动时，系统会自动把nandflash中的前4k字节的数据加载到Steppingstone中，然后把该Steppingstone映射为Bank0，因此系统会从Steppingstone开始运行程序，从而实现了s3c2440的nandflash自启动的功能。这一过程是由系统自动完成的，无需人为干预。在系统启动以后，Steppingstone所在的SRAM就可以用作其他用途了。但有人可能会问，如果我的程序很大，超过了4k字节，那是不是就不能利用s3c2440的这个功能了呀？因为Steppingstone只有4k字节大小，也就是程序运行的最大长度只能为4k字节，4k字节以外的内容就运行不到了。这个疑问的答案当然是否定的。我们可以通过在Steppingstone中，把程序的其余部分复制到RAM中，程序运行时由Steppingstone转移到该RAM中，从而就解决了上述难题。一般来说，在启动代码的前4k字节里，要完成s3c2440的核心配置，而把启动代码的剩余部分搬到RAM中运行。下面我们就介绍一下如何实现上述的功能。在本博客的第一篇文章中，我们介绍了s3c2440的启动代码，其中有下面这段代码： …… ……；下面的代码为把ROM中的数据复制到RAM???ldr r0, =BWSCONldr r0, [r0]ands r0, r0, #6 ；读取OM[1:0]引脚状态；为0表示从NAND Flash启动，不为0则从NOR Flash启动bne copy_proc_beg ；跳转，不用读取NAND Flashadr r0, ResetEntry ；OM[1:0] == 0，从NAND Flash启动cmp r0, #0 ；if use Multi-ice, bne copy_proc_beg ；do not read nand flash for boot;nop;===========================================================nand_boot_beg[{TRUE}bl RdNF2SDRAM ；复制NAND Flash到SDRAM]ldr pc, =copy_proc_beg;===========================================================copy_proc_begadr r0, ResetEntry…… …… 上面这段代码是nandflash自启动的关键所在，我们在这里再详细讲解一下。前三条语句用于读取寄存器BWSCON的第1位和第2位，当这两位都为0时，表示的是nandflash启动，否则为norflash启动。如果不为0，则跳到copy_proc_beg处开始执行。如果为0，则继续执行下面三条语句：adr r0, ResetEntry cmp r0, #0bne copy_proc_beg这三条语句的作用是判断当前是否是在仿真的情况下运行的程序。如果是在仿真的情况下，则跳到copy_proc_beg处开始执行，否则开始执行nand_boot_beg处的语句。RdNF2SDRAM是由C语言所撰写的一段程序，它完成了上面我们介绍的把nandflash中的程序复制到SRAM中的功能。我们再来整理一下什么时候执行RdNF2SDRAM程序：必须具备两个条件，一为由nandflash启动，二为不是在仿真的情况下，只有这两个条件都满足时才开始复制nandflash程序。ldr pc, = copy_proc_beg语句这段程序的重点，这时候我们已经把所有的程序都复制到了SRAM中了，而在执行这条语句之前（包括这条语句）程序都是在Steppingstone中运行，那么接下来的程序是继续在Steppingstone中运行呢，还是在我们刚刚复制完程序的SRAM中运行呢？当然是在SRAM中运行！这样才能避免我们上面所提到的程序大于4k字节时遇到的问题。而如何从Steppingstone跳到SRAM呢？靠得就是这条语句——ldr pc, = copy_proc_beg，它把copy_proc_beg的绝对地址赋予pc，由于程序已经复制到了SRAM中，copy_proc_beg的绝对地址是在SRAM范围内，所以从这句代码以后，程序就开始到SRAM中执行了。在这句话之前的程序大小，我们是要控制在4k字节以内的，而这句代码以后，程序再大，也都会正常运行下去的。 RdNF2SDRAM是C语言编写的一段把nandflash中的数据复制到SRAM的程序。在以前本博客所撰写的所有程序中，我们都没有用到该程序，所以为了编译成功，我们把有关RdNF2SDRAM的地方都注释掉了。现在我们再把这些注释去掉，在C文件中编写RdNF2SDRAM程序。相信大家有了上一篇文章的基础，编写这个程序应该不难的。这里，我就把完整的程序列写出来，以后如果要在nandflash中运行程序，只需把这段程序复制到自己的程序中即可。另外这个程序只针对K9F2G08U0A，如果要使用其他nandflash，还需要做些改动。 //nandflash程序#define rGPACON （*（volatile unsigned *）0x56000000） //Port A control #define rNFCONF （*（volatile unsigned *）0x4E000000） //NAND Flash configuration#define rNFCONT （*（volatile unsigned *）0x4E000004） //NAND Flash control#define rNFCMD （*（volatile unsigned *）0x4E000008） //NAND Flash command#define rNFADDR （*（volatile unsigned *）0x4E00000C） //NAND Flash address#define rNFDATA8 （*（volatile unsigned char *）0x4E000010） //NAND Flash data#define rNFSTAT （*（volatile unsigned *）0x4E000020） //NAND Flash operation status #define NF_CMD（data） {rNFCMD = （data）; }#define NF_ADDR（addr） {rNFADDR = （addr）; } #define NF_nFCE_L（） {rNFCONT &= ~（1<<1）; }#define NF_nFCE_H（） {rNFCONT |= （1<<1）; }#define NF_RDDATA8（）（rNFDATA8）#define NF_CLEAR_RB（） {rNFSTAT |= （1<<2）; }#define NF_DETECT_RB（） {while（！（rNFSTAT&（1<<2）））;} #define NF_CE_L（） NF_nFCE_L（）#define NF_CE_H（） NF_nFCE_H（） //nandflash命令集#define CMD_READ1 0x00 //读命令周期1#define CMD_READ2 0x30 //读命令周期2#define CMD_RESET 0xff //复位 // HCLK=100Mhz#define TACLS 1 #define TWRPH0 2#define TWRPH1 0 //把nandflash中的数据复制到SRAMvoid RdNF2SDRAM（）{ unsigned int i, j; unsigned int start_addr = 0x0; //nandflash起始地址 unsigned char * to = （unsigned char *）0x30000000; //SRAM起始地址 unsigned int size = 0x100000; //复制数据的大小 //初始化nandflash rGPACON = （rGPACON &~（0x3f<<17）） | （0x3f<<17）;rNFCONF = （TACLS<<12）|（TWRPH0<<8）|（TWRPH1<<4）|（0<<0）; rNFCONT = （0<<13）|（0<<12）|（0<<10）|（0<<9）|（0<<8）|（1<<6）|（1<<5）|（1<<4）|（1<<1）|（1<<0）; //开始复制数据 for（i = （start_addr >> 11）; size > 0; ） { //nandflash复位 NF_CE_L（）; NF_CLEAR_RB（）; NF_CMD（CMD_RESET）; NF_DETECT_RB（）; NF_CE_H（）; NF_nFCE_L（）; NF_CLEAR_RB（）; NF_CMD（CMD_READ1）; //读命令 //5个周期地址 NF_ADDR（0x00）; NF_ADDR（0x00）; NF_ADDR（（i） & 0xff）; NF_ADDR（（i >> 8） & 0xff）; NF_ADDR（（i >> 16） & 0xff）; NF_CMD（CMD_READ2）; //读命令 NF_DETECT_RB（）; //等待 //开始复制一页数据 for （j = 0; j < 2048; j++） { to[j] = NF_RDDATA8（）; } NF_nFCE_H（）; size -= 2048; to += 2048; i ++; } } 上面程序是把nandflash中的程序从地址0x0开始，复制到SRAM中，它的绝对地址为0x30000000，复制的大小为0x100000。为了简化程序，在这里我们没有进行ECC校验。经过上面的修改，我们就可以把程序烧写到nandflash中，并运行起来了。至于如何烧写nandflash，我这里就不过多介绍了。我是用J-Link间接烧写的方法，该方法在网上就可以搜索到，而且在购买J-Link所附带的光盘中应该也有详细地讲解。