基于AT91RM9200的嵌入式ARM开发平台的实现

liyf

    嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可以裁剪来适应系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机体系。随着各种微处理器功能的完善以及软件上操作系统的支持，使得嵌入式系统有了完整的体系架构。
    在专用的嵌入式板上运行操作系统需要利用Bootloader来引导加载内核和系统程序。Bootloader主要实现初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而把嵌入式硬件和嵌入式操作系统很好地衔接起来。
    U-Boot是当前比较流行、功能强大、比较有代表性的Bootloader，支持的处理器包括Powerarm(ARM7，ARM9，Srongarm，Xscale)、MIPS、X86、Motorola等系列。
    与目前常见的嵌入式操作系统如Vxworks，QNx，Windows CE，Palm Os等相比，嵌入式Linux操作系统以价格低廉、功能强大而且易于移植被广泛地使用到各种嵌入式设备当中。文中主要介绍了基于at91 rm9200的ARM硬件开发平台，以及U-Boot和Linux-2．6．20内核在此平台上的移植。
    AT91RM9200处理器，是由Atmel公司开发的基于ARM920T内核的微处理器，带有MMU，CPU时钟最高可达240 MHz，有着丰富的标准接口、EBI接口，内部集成了静态存储控制器、SDRAM控制器、Burst Flash控制器等。SDRAM采用两片hy57v651620b芯片，组成32 bit通道，大小一共16 MB，Flash采用Intel Js28f128芯片，容量为16 MB。网络芯片采用dm9161a。系统硬件平台的原理，如图1所示。



1 U-Boot移植
    对于AT91RM9200，系统上电时，通过检测BMS来选择系统的启动方式，如果BMS为高电平，则系统从片内ROM启动，如果BMS为低电平，则从片外的Flash启动。在没有移植U-Boot到Flash之前，只能选择片内ROM启动。片内启动时，AT91RM9200的ROM上电之后被映射到了0x0和0x100000处，在这两个地址处都可以访问ROM。AT91RM9200的ROM固化了一个Bootloarder程序，这个Bootloader主要完成一些相应的初始化工作，并且运行Xmodem协议等待接收Loader．bin映像。Loader.bin代码可以到Atmel官方网站下载，Loader.bin主要完成的任务是通过Xmodem协议将U-Boot．bin下载到内存中直接运行。U-Boot．bin在内存中跑起来之后就可以利用U-Boot的功能把Boot．bin和U-Boot．bin写到Flash中，从而实现片外Flash启动。其中Boot．bin主要实现的任务是把Flash中的U-Boot拷贝到内存中执行。
    U-Boot的源代码可以到官方网站下载。文中所用的版本是U-Boot-1．1．1，对AT91RM9200的芯片完全支持，由于具体硬件的不同，需要做一定的修改。支持AT91RM9200代码在BOARD／AT91RM9200 目录下面，主要有AT91RM9200DK．c，Flash．c，U-Boot．lds，Con-fig．mk几个文件。主要做的修改如下：
    (1)修改Config．mk中的Tex_base为0x20f00000，和前面的boot地址保持一致；
    (2)修改Flash．c文件，使其支持Intel JS28F128芯片。由于官方使用支持的是AMD Flash，需要在代码里添加对本系统芯片的支持。在U-Boot的代码中Strong ARM架构里的xm250，它的代码是支持Intel Flash的，可以参考相应代码实现移植；