工程里面的头文件 2410Init.s包括了板子上电后的初始话,具体有几个步骤:
讲述S3C2410启动程序设计
1. 屏蔽所有中断,关看门狗。
2. 根据工作频率设置PLL寄存器
3. 初始化存储控制相关寄存器
4. 初始化各模式下的栈指针
5. 设置缺省中断处理函数
6. 将数据段拷贝到RAM中,将零初始化数据段清零
7. 跳转到C语言Main入口函数中
要看懂这个头文件是比较难的,我跟DVD视频的教程看了两遍,弄懂了一些,视频上讲的是 ARM7 S3C44B0的 Init.s 但我觉得和2410的差不多。我将这个程序注释了一下。可能有些地方不是很正确,只提供参考。
;========================================= ; NAME: 2410INIT.S ; DESC: C start up codes ; Configure memory, ISR ,stacks ; Initialize C-variables ; HISTORY: ; 2002.02.25:kwtark: ver 0.0 ; 2002.03.20: purnnamu: Add some functions for testing STOP,POWER_OFF mode ; 2002.04.10:SJS:sub interrupt disable 0x3ff -> 0x7ff ; 2002.11.29:Kong: DCD BANKSIZE Resiger 0x32 -> 0xb2 (ARM core burst enable) ;=========================================
INCLUDE option.inc INCLUDE memcfg.inc INCLUDE 2410addr.inc
BIT_SELFREFRESH EQU (1<<22)
;下面是对arm处理器模式寄存器对应值的常数定义,arm处理器中有一个CPSR程序状态寄存器 它的后五位决定目前的处理器模式 ; pre-defined constants USERMODE EQU 0x10 FIQMODE EQU 0x11 IRQMODE EQU 0x12 SVCMODE EQU 0x13 ABORTMODE EQU 0x17 UNDEFMODE EQU 0x1b MODEMASK EQU 0x1f NOINT EQU 0xc0
;The location of stacks UserStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x3800) ;0x33ff4800 ~ SVCStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2800) ;0x33ff5800 ~ UndefStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2400) ;0x33ff5c00 ~ AbortStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2000) ;0x33ff6000 ~ IRQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x1000) ;0x33ff7000 ~ FIQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x0) ;0x33ff8000 ~
;check if tasm.exe is used. ;arm处理器有两种工作状态 1.arm:32位 这种工作状态下执行字对准的arm指令 2.Thumb:16位 这种工作状;态执行半字对准的Thumb指令 ;因为处理器分为16位 32位两种工作状态 程序的编译器也是分16位和32两种编译方式 所以下面的程序用;于根据处理器工作状态确定编译器编译方式 ;code16伪指令指示汇编编译器后面的指令为16位的thumb指令 ;code32伪指令指示汇编编译器后面的指令为32位的arm指令 ;这段是为了统一目前的处理器工作状态和软件编译方式(16位编译环境使用tasm.exe编译 ;Check if tasm.exe(armasm -16 ...@ADS 1.0) is used. GBLL THUMBCODE [ {CONFIG} = 16 ;if config==16 这里表示你的目前处于领先地16位编译方式 THUMBCODE SETL {TRUE};设置THUMBCODE 为 true CODE32;转入32位编译模式 | ;else THUMBCODE SETL {FALSE};设置THUMBCODE 为 false ]
MACRO MOV_PC_LR [ THUMBCODE bx lr | mov pc,lr ] MEND
MACRO MOVEQ_PC_LR [ THUMBCODE bxeq lr | moveq pc,lr ] MEND
;注意下面这段程序是个宏定义 很多人对这段程序不理解 我再次强调这是一个宏定义 所以大家要注意了 ;下面包含的HandlerXXX HANDLER HandleXXX将都被下面这段程序展开 ;这段程序用于把中断服务程序的首地址装载到pc中,有人称之为“加载程序”。 ;本初始化程序定义了一个数据区(在文件最后),34个字空间,存放相应中断服务程序的首地址。每个字 ;空间都有一个标号,以Handle***命名。 ;在向量中断模式下使用“加载程序”来执行中断服务程序。 ;这里就必须讲一下向量中断模式和非向量中断模式的概念 ;向量中断模式是当cpu读取位于0x18处的IRQ中断指令的时候,系统自动读取对应于该中断源确定地址上的; ;指令取代0x18处的指令,通过跳转指令系统就直接跳转到对应地址 ;函数中 节省了中断处理时间提高了中断处理速度标 例如 ADC中断的向量地址为0xC0,则在0xC0处放如下 ;代码:ldr PC,=HandlerADC 当ADC中断产生的时候系统会 ;自动跳转到HandlerADC函数中 ;非向量中断模式处理方式是一种传统的中断处理方法,当系统产生中断的时候,系统将interrupt ; pending寄存器中对应标志位置位 然后跳转到位于0x18处的统一中断 ;函数中 该函数通过读取interrupt pending寄存器中对应标志位 来判断中断源 并根据优先级关系再跳到 ;对应中断源的处理代码中 MACRO $HandlerLabel HANDLER $HandleLabel ;HandlerLabel为中断服务入口地址 $HandlerLabel sub sp,sp,#4 ; Decrement sp(to store jump address) ;将要使用的r0寄存器入栈 stmfd sp!,{r0} ; pUSH the work register to stack(lr does't push because it return to original address) ldr r0,=$HandleLabel; load the address of HandleXXX to r0 ldr r0,[r0] ; load the contents(service routine start address) of HandleXXX ;将对应的中断函数首地址入栈 str r0,[sp,#4] ;store the contents(ISR) of HandleXXX to stack ;将中断函数首地址出栈 放入程序指针中 系统将跳转到对应中断处理函数 ldmfd sp!,{r0,pc} ; pOP the work register and pc(jump to ISR) MEND ;一个arm由RO,RW,ZI三个断组成 其中RO为代码段,RW是已经初始化的全局变量,ZI是未初始化的全局变量 ;(对于GNU工具 对应的概念是TEXT ,DATA,BSS)bootloader ;bootloader要将RW段复制到ram中并将ZI段清零 编译器使用下列段来记录各段的起始和结束地址 ; |Image$$RO$$Base| ; RO段起始地址 ; |Image$$RO$$Limit| ; RO段结束地址加1 ; |Image$$RW$$Base| ; RW段起始地址 ; |Image$$RW$$Limit| ; RW段结束地址加1 ; |Image$$ZI$$Base| ; ZI段起始地址 ; |Image$$ZI$$Limit| ; ZI段结束地址加1 ;这些标号的值是通过编译器的设定来确定的 如编译软件中对ro-base和rw-base的设定,例如 ro-;base=0xc000000 rw-base=0xc5f0000 IMPORT |Image$$RO$$Limit| ; End of ROM code (=start of ROM data) IMPORT |Image$$RW$$Base| ; Base of RAM to initialise IMPORT |Image$$ZI$$Base| ; Base and limit of area IMPORT |Image$$ZI$$Limit| ; to zero initialise
IMPORT Main ; The main entry of mon program AREA Init,CODE,READONLY ;异常中断矢量表(每个表项占4个字节) 下面是中断向量表 一旦系统运行时有中断发生 即使移植了操作;系统 如linux 处理器已经把控制权交给了操作系统 一旦发生中断 处理器还是会跳转到从0x0开始 ;中断向量表中某个中断表项(依据中断类型)开始执行 ;具体中断向量布局请参考s3c44b0 spec 例如 adc中断向量为 0x000000c0下面对应表中第49项位置 向量地址0x0+4*(49-1)=0x000000c0 ENTRY ;板子上电和复位后 程序开始从位于0x0处开始执行硬件刚刚上电复位后 程序从这里开始执行跳转到标? ;为ResetHandler处执行 ;1)The code, which converts to Big-endian, should be in little endian code. ;2)The following little endian code will be compiled in Big-Endian mode. ; The code byte order should be changed as the memory bus width. ;3)The pseudo instruction,DCD can't be used here because the linker generates error. ;总线宽度判? ; DCD用于分配一段字内存单片,并用后面的伪指令初始化 ;分配字节由expr 个数决定 ASSERT : DEF:ENDIAN_CHANGE [ ENDIAN_CHANGE ASSERT : DEF:ENTRY_BUS_WIDTH ][ ENTRY_BUS_WIDTH=32 b ChangeBigEndian ; DCD 0xea000007 ] [ ENTRY_BUS_WIDTH=16 andeq r14,r7,r0,lsl #20 ; DCD 0x0007ea00 ] [ ENTRY_BUS_WIDTH=8 streq r0,][r0,-r10,ror #1] ; DCD 0x070000ea ] | b ResetHandler ] b HandlerUndef ;handler for Undefined mode b HandlerSWI ;handler for SWI interrupt b HandlerPabort ;handler for PAbort b HandlerDabort ;handler for DAbort b . ;reserved 0x14 b HandlerIRQ ;handler for IRQ interrupt b HandlerFIQ ;handler for FIQ interrupt
;@0x20 b EnterPWDN ;大小端判断 ChangeBigEndian ;@0x24 [ ENTRY_BUS_WIDTH=32 DCD 0xee110f10 ;0xee110f10 => mrc p15,0,r0,c1,c0,0 DCD 0xe3800080 ;0xe3800080 => orr r0,r0,#0x80; //Big-endian DCD 0xee010f10 ;0xee010f10 => mcr p15,0,r0,c1,c0,0 ] [ ENTRY_BUS_WIDTH=16 DCD 0x0f10ee11 DCD 0x0080e380 DCD 0x0f10ee01 ] [ ENTRY_BUS_WIDTH=8 DCD 0x100f11ee DCD 0x800080e3 DCD 0x100f01ee ] DCD 0xffffffff ;swinv 0xffffff is similar with NOP and run well in both endian mode. DCD 0xffffffff DCD 0xffffffff DCD 0xffffffff DCD 0xffffffff b ResetHandler ;进入掉电模式功能 ; 1. SDRAM 必须在自刷新模式. ; 2. 所有中断必须屏蔽 for SDRAM/DRAM self-refresh. ; 3. LCD 关闭for SDRAM/DRAM self-refresh. ; 4. The I-cache 可能需要开启. ; 5. The location of the following code may have not to be changed.
;void EnterPWDN(int CLKCON); EnterPWDN mov r2,r0 ;r2=rCLKCON tst r0,#0x8 ; pOWER_OFF mode? bne ENTER_POWER_OFF
ENTER_STOP ldr r0,=REFRESH ldr r3,[r0] ;r3=rREFRESH mov r1, r3 orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH str r1, [r0] ;Enable SDRAM self-refresh
mov r1,#16 ;wait until self-refresh is issued. may not be needed. 0 subs r1,r1,#1 bne %B0
ldr r0,=CLKCON ;enter STOP mode. str r2,[r0]
mov r1,#32 0 subs r1,r1,#1 ;1) wait until the STOP mode is in effect. bne %B0 ;2) Or wait here until the CPU&Peripherals will be turned-off ; Entering POWER_OFF mode, only the reset by wake-up is available.
ldr r0,=REFRESH ;exit from SDRAM self refresh mode. str r3,[r0] MOV_PC_LR
ENTER_POWER_OFF ;NOTE. ;1) rGSTATUS3 should have the return address after wake-up from POWER_OFF mode. ldr r0,=REFRESH ldr r1,[r0] ;r1=rREFRESH orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH str r1, [r0] ;Enable SDRAM self-refresh
mov r1,#16 ;Wait until self-refresh is issued,which may not be needed. 0 subs r1,r1,#1 bne %B0
ldr r1,=MISCCR ldr r0,[r1] orr r0,r0,#(7<<17) ;Make sure that SCLK0:SCLK->0, SCLK1:SCLK->0, SCKE='L' during boot-up str r0,[r1]
ldr r0,=CLKCON str r2,[r0]
b . ;CPU will die here.
WAKEUP_POWER_OFF ;Release SCLKn after wake-up from the POWER_OFF mode. ldr r1,=MISCCR ldr r0,[r1] bic r0,r0,#(7<<17) ;SCLK0:0->SCLK, SCLK1:0->SCLK, SCKE: l->H str r0,[r1] ;Set memory control registers ldr r0,=SMRDATA ldr r1,=BWSCON ;BWSCON Address add r2, r0, #52 ;End address of SMRDATA 0 ldr r3, [r0], #4 str r3, [r1], #4 cmp r2, r0 bne %B0
mov r1,#256 0 subs r1,r1,#1 ;1) wait until the SelfRefresh is released. bne %B0
ldr r1,=GSTATUS3 ;GSTATUS3 has the start address just after POWER_OFF wake-up ldr r0,[r1] mov pc,r0
LTORG ;下面是具体的中断处理函数跳转的宏,通过上面的$HandlerLabel的宏定义展开后跳转到对应的中断处理;函数(对于向量中断) HandlerFIQ HANDLER HandleFIQ HandlerIRQ HANDLER HandleIRQ HandlerUndef HANDLER HandleUndef HandlerSWI HANDLER HandleSWI HandlerDabort HANDLER HandleDabort HandlerPabort HANDLER HandlePabort
;下面这段程序是用来处理非向量中断,具体判断I_ISPR中各位是否置1 置1表示目前此中断等待响应(每次只能有一位置1),从最高优先级中断位开始判断,检测到等待服务 ;中断就将pc置为中断服务函数首地址 IsrIRQ sub sp,sp,#4 ;预留返回指针的存储位置 stmfd sp!,{r8-r9} ldr r9,=INTOFFSET ldr r9,[r9];载入I_ISR ldr r8,=HandleEINT0 add r8,r8,r9,lsl #2 ldr r8,[r8] str r8,[sp,#8] ldmfd sp!,{r8-r9,pc}
;======= ; ENTRY ;======= ;扳子上电和复位后 程序开始从位于0x0执行b ResetHandler 程序从跳转到这里执行 ;板子上电复位后 执行几个步骤这里通过标号在注释中加1,2,3....标示 标号表示执行顺序 ;1.禁止看门狗 屏蔽所有中断 ResetHandler ldr r0,=WTCON ;watch dog disable ldr r1,=0x0 str r1,[r0]
ldr r0,=INTMSK ldr r1,=0xffffffff ;all interrupt disable str r1,[r0]
ldr r0,=INTSUBMSK ldr r1,=0x7ff ;all sub interrupt disable, 2002/04/10 str r1,[r0]
[ {FALSE} ; rGPFDAT = (rGPFDAT & ~(0xf<<4)) | ((~data & 0xf)<<4); ; Led_Display ldr r0,=GPFCON ldr r1,=0x5500 str r1,][r0] ldr r0,=GPFDAT ldr r1,=0x10 str r1,[r0] ] ;2.根据工作频率设置pll ;这里介绍一下计算公式 ;Fpllo=(m*Fin)/(p*2^s) ;m=MDIV+8,p=PDIV+2,s=SDIV ;Fpllo必须大于20Mhz小于66Mhz ;Fpllo*2^s必须小于170Mhz ;如下面的PLLCON设定中的M_DIV P_DIV S_DIV是取自option.h中 ;#elif (MCLK==40000000) ;#define PLL_M (0x48) ;#define PLL_P (0x3) ;#define PLL_S (0x2) ;所以m=MDIV+8=80,p=PDIV+2=5,s=SDIV=2 ;硬件使用晶振为10Mhz,即Fin=10Mhz ;Fpllo=80*10/5*2^2=40Mhz ;To reduce PLL lock time, adjust the LOCKTIME register. ldr r0,=LOCKTIME ldr r1,=0xffffff str r1,[r0] [ PLL_ON_START ;Configure MPLL ldr r0,=MPLLCON ldr r1,=((M_MDIV<<12)+(M_PDIV<<4)+M_SDIV) ;Fin=12MHz,Fout=50MHz str r1,][r0] ]
;Check if the boot is caused by the wake-up from POWER_OFF mode. ldr r1,=GSTATUS2 ldr r0,[r1] tst r0,#0x2 ;In case of the wake-up from POWER_OFF mode, go to POWER_OFF_WAKEUP handler. bne WAKEUP_POWER_OFF
EXPORT StartPointAfterPowerOffWakeUp StartPointAfterPowerOffWakeUp ;3.置存储相关寄存器的程序 ;这是设置SDRAM,flash ROM 存储器连接和工作时序的程序,片选定义的程序 ;SMRDATA map在下面的程序中定义 ;SMRDATA中涉及的值请参考memcfg.s程序 ;具体寄存器各位含义请参考s3c44b0 spec ;Set memory control registers ldr r0,=SMRDATA ldr r1,=BWSCON ;BWSCON Address add r2, r0, #52 ;End address of SMRDATA 0 ldr r3, [r0], #4 str r3, [r1], #4 cmp r2, r0 bne %B0 ;Initialize stacks bl InitStacks ;5.设置缺省中断处理函数 ; Setup IRQ handler ldr r0,=HandleIRQ ;This routine is needed ldr r1,=IsrIRQ ;if there isn't 'subs pc,lr,#4' at 0x18, 0x1c str r1,[r0]
;Copy and paste RW data/zero initialized data ldr r0, =|Image$$RO$$Limit| ; Get pointer to ROM data ldr r1, =|Image$$RW$$Base| ; and RAM copy ldr r3, =|Image$$ZI$$Base| ;6.将数据段拷贝到ram中 将零初始化数据段清零 跳入C语言的main函数执行 到这步结束bootloader初步引导结束 ;Zero init base => top of initialised data cmp r0, r1 ; Check that they are different beq %F2 1 cmp r1, r3 ; Copy init data ldrcc r2, [r0], #4 ;--> LDRCC r2, [r0] + ADD r0, r0, #4 strcc r2, [r1], #4 ;--> STRCC r2, [r1] + ADD r1, r1, #4 bcc %B1 ;r1 < r3 继续循环 2 ldr r1, =|Image$$ZI$$Limit| ; Top of zero init segment mov r2, #0 3 cmp r3, r1 ; Zero init strcc r2, [r3], #4 bcc %B3
[ : lNOT:THUMBCODE bl Main ; Don't use main() because ...... b . ]
[ THUMBCODE ;for start-up code for Thumb mode orr lr,pc,#1 bx lr CODE16 bl Main ; Don't use main() because ...... b . CODE32 ]
;function initializing stacks InitStacks ; Don't use DRAM,such as stmfd,ldmfd...... ;SVCstack is initialized before ;Under toolkit ver 2.5, 'msr cpsr,r1' can be used instead of 'msr cpsr_cxsf,r1' mrs r0,cpsr bic r0,r0,#MODEMASK ;位清零指令,清r0,再附给ro orr r1,r0,#UNDEFMODE|NOINT msr cpsr_cxsf,r1 ;UndefMode ldr sp,=UndefStack orr r1,r0,#ABORTMODE|NOINT msr cpsr_cxsf,r1 ;AbortMode ldr sp,=AbortStack
orr r1,r0,#IRQMODE|NOINT msr cpsr_cxsf,r1 ;IRQMode ldr sp,=IRQStack orr r1,r0,#FIQMODE|NOINT msr cpsr_cxsf,r1 ;FIQMode ldr sp,=FIQStack
bic r0,r0,#MODEMASK|NOINT orr r1,r0,#SVCMODE msr cpsr_cxsf,r1 ;SVCMode ldr sp,=SVCStack ;USER mode has not be initialized. mov pc,lr ;The LR register won't be valid if the current mode is not SVC mode. ;这是上面提到的对存储寄存器初始化的数据map LTORG
SMRDATA DATA ; Memory configuration should be optimized for best performance ; The following parameter is not optimized. ; Memory access cycle parameter strategy ; 1) The memory settings is safe parameters even at HCLK='75Mhz'. ; 2) SDRAM refresh period is for HCLK='75Mhz'.
DCD (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28)) DCD ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC)) ;GCS0 DCD ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC)) ;GCS1 DCD ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC)) ;GCS2 DCD ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC)) ;GCS3 DCD ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC)) ;GCS4 DCD ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC)) ;GCS5 DCD ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN)) ;GCS6 DCD ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN)) ;GCS7 ; DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT) ;Tchr not used bit DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+REFCNT) ;设置刷新周期
; DCD 0x32 ;SCLK power saving mode, ARM core burst disable, BANKSIZE 128M/128M DCD 0xb2 ;SCLK power saving mode, ARM core burst enable , BANKSIZE 128M/128M - 11/29/2002
DCD 0x30 ;MRSR6 CL='3clk' DCD 0x30 ;MRSR7 ; DCD 0x20 ;MRSR6 CL='2clk' ; DCD 0x20 ;MRSR7
ALIGN
AREA RamData, DATA, READWRITE ;这里将中断异常向量建立在sdram中 ^ _ISR_STARTADDRESS HandleReset # 4 HandleUndef # 4 HandleSWI # 4 HandlePabort # 4 HandleDabort # 4 HandleReserved # 4 HandleIRQ # 4 HandleFIQ # 4
; Don't use the label 'IntVectorTable', ;The value of IntVectorTable is different with the address you think it may be. ;IntVectorTable HandleEINT0 # 4 HandleEINT1 # 4 HandleEINT2 # 4 HandleEINT3 # 4 HandleEINT4_7 # 4 HandleEINT8_23 # 4 HandleRSV6 # 4 HandleBATFLT # 4 HandleTICK # 4 HandleWDT # 4 HandleTIMER0 # 4 HandleTIMER1 # 4 HandleTIMER2 # 4 HandleTIMER3 # 4 HandleTIMER4 # 4 HandleUART2 # 4 HandleLCD # 4 HandleDMA0 # 4 HandleDMA1 # 4 HandleDMA2 # 4 HandleDMA3 # 4 HandleMMC # 4 HandleSPI0 # 4 HandleUART1 # 4 HandleRSV24 # 4 HandleUSBD # 4 HandleUSBH # 4 HandleIIC # 4 HandleUART0 # 4 HandleSPI1 # 4 HandleRTC # 4 HandleADC # 4
END
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