at91rm9200啟動過程教程

系統(tǒng)上電，檢測BMS，選擇系統(tǒng)的啟動方式，如果BMS為高電平，則系統(tǒng)從片內(nèi)ROM啟動。AT91RM9200的ROM上電后被映射到了0x0和0x100000處，在這兩個地址處都可以訪問到ROM。由于9200的ROM中固化了一個BOOTLOAER程序。所以PC從0X0處開始執(zhí)行這個BOOTLOAER(準確的說應該是一級BOOTLOADER)。這個BOOTLOER依次完成以下步驟： 1、PLL SETUP，設置PLLB產(chǎn)生48M時鐘頻率提供給USB DEVICE。同時DEBUG USART也被初始化為48M的時鐘頻率； 2、相應模式下的堆棧設置； 3、檢測主時鐘源（Main oscillator）； 4、中斷控制器（AIC）的設置； 5、C 變量的初始化； 6、跳到主函數(shù)。
完成以上步驟后，我們可以認為BOOT過程結束，接下來的就是LOADER的過程，或者也可以認為是裝載二級BOOTLOER。AT91RM9200按照DATAFLASH、EEPROM、連接在外部總線上的8位并行FLASH的順序依次來找合法的BOOT程序。所謂合法的指的是在這些存儲設備的開始地址處連續(xù)的存放的32個字節(jié)，也就是8條指令必須是跳轉指令或者裝載PC的指令，其實這樣規(guī)定就是把這8條指令當作是異常向量表來處理。必須注意的是第6條指令要包含將要裝載的映像的大小。關于如何計算和寫這條指令可以參考用戶手冊。一旦合法的映像找到之后，則BOOT程序會把找到的映像搬到SRAM中去，所以映像的大小是非常有限的，不能超過16K-3K的大小。當BOOT程序完成了把合法的映像搬到SRAM的任務以后，接下來就進行存儲器的REMAP，經(jīng)過REMAP之后，SRAM從映設前的0X200000地址處被映設到了0X0地址并且程序從0X0處開始執(zhí)行。而ROM這時只能在0X100000這個地址處看到了。至此9200就算完成了一種形式的啟動過程。如果BOOT程序在以上所列的幾種存儲設備中找到合法的映像，則自動初始化DEBUG USART口和USB DEVICE口以準備從外部載入映像。對DEBUG口的初始化包括設置參數(shù)115200 8 N 1以及運行XMODEM協(xié)議。對USB DEVICE進行初始化以及運行DFU協(xié)議?，F(xiàn)在用戶可以從外部（假定為PC平臺）載入你的映像了。在PC平臺下，以WIN2000為例，你可以用超級終端來完成這個功能，但是還是要注意你的映像的大小不能超過13K。一旦正確從外部裝載了映像，接下來的過程就是和前面一樣重映設然后執(zhí)行映像了。我們上面講了BMS為高電平，AT91RM9200選擇從片內(nèi)的ROM啟動的一個過程。如果BMS為低電平，則AT91RM9200會從片外的FLASH啟動，這時片外的FLASH的起始地址就是0X0了，接下來的過程和片內(nèi)啟動的過程是一樣的，只不過這時就需要自己寫啟動代碼了，至于怎么寫，大致的內(nèi)容和ROM的BOOT差不多，不同的硬件設計可能有不一樣的地方，但基本的都是一樣的。由于片外FLASH可以設計的大，所以這里編寫的BOOTLOADER可以一步到位，也就是說不用像片內(nèi)啟動可能需要BOOT好幾級了，目前AT91RM9200上使用較多的bootloer是u-boot，這是一個開放源代碼的軟件，用戶可以自由下載并根據(jù)自己的應用配置。
總的說來，筆者以為AT91RM9200的啟動過程比較簡單，ATMEL的服務也不錯，不但提供了片內(nèi)啟動的功能，還提供了UBOOT可供下載。筆者寫了一個BOOTLODER從片外的FLASHA啟動，效果還可以。

uboot結構與使用
uboot是一個龐大的公開源碼的軟件。他支持一些系列的arm體系，包含常見的外設的驅動，是一個功能強大的板極支持包。其代碼可以 http://sourceforge.net/projects/u-boot下載

在9200上，為了啟動uboot，還有兩個boot軟件包，分別是loader和boot。分別完成從sram和flash中的一級boot。其源碼可以從atmel的官方網(wǎng)站下載。

我們知道，當9200系統(tǒng)上電后，如果bms為高電平，則系統(tǒng)從片內(nèi)rom啟動，這時rom中固化的boot程序初始化了debug口并向其發(fā)送'c'，這時我們打開超級終端會看到ccccc...。這說明系統(tǒng)已經(jīng)啟動，同時xmodem協(xié)議已經(jīng)啟動，用戶可以通過超級終端下載用戶的bootloader。作為第一步，我們下載loader.bin.loader.bin將被下載到片內(nèi)的sram中。這個loder完成的功能主要是初始化時鐘，sdram和xmodem協(xié)議，為下載和啟動uboot做準備。當下載了loader.bin后，超級終端會繼續(xù)打印：ccccc....。這時我們就可以下在uboot了。uboot將被下載到sdram中的一個地址后并把pc指針調到此處開始執(zhí)行uboot。接著我們就可以在終端上看到uboot的shell啟動了，提示符uboot>，用戶可以uboot>help 看到命令列表和大概的功能。uboot的命令包含了對內(nèi)存、flash、網(wǎng)絡、系統(tǒng)啟動等一些命令。

如果系統(tǒng)上電時bms為低電平，則系統(tǒng)從片外的flash啟動。為了從片外的flash啟動uboot,我們必須把boot.bin放到0x0地址出，使得從flash啟動后首先執(zhí)行boot.bin，而要少些boot.bin，就要先完成上面我們講的那些步驟，首先開始從片內(nèi)rom啟動uboot。然后再利用uboot的功能完成把boot.bin和uboot.gz燒寫到flash中的目的，假如我們已經(jīng)啟動了uboot,可以這樣操作：

uboot>protect off all

uboot>erase all

uboot>loadb 20000000

uboot>cp.b 20000000 10000000 5fff

uboot>loadb 21000000

uboot>cp.b 210000000 10010000 ffff

然后系統(tǒng)復位，就可以看到系統(tǒng)先啟動boot，然后解壓縮uboot.gz，然后啟動uboot。注意，這里uboot必須壓縮成.gz文件，否則會出錯。

怎么編譯這三個源碼包呢，首先要建立一個arm的交叉編譯環(huán)境，關于如何建立，此處不予說明。建立好了以后，分別解壓源碼包，然后修改Makefile中的編譯器項目，正確填寫你的編譯器的所在路徑。

對loader和boot，直接make。對uboot,第一步：make_at91rm9200dk,第二步：make。這樣就會在當前目錄下分別生成*.bin文件,對于uboot.bin，我們還要壓縮成.gz文件。

也許有的人對loader和boot搞不清楚為什么要兩個，有什么區(qū)別嗎？首先有區(qū)別，boot主要完成從flash中啟動uboot的功能，他要對uboot的壓縮文件進行解壓，除此之外，他和loader并無大的區(qū)別，你可以把boot理解為在loader的基礎上加入了解壓縮.gz的功能而已。所以這兩個并無多大的本質不同，只是他們的使命不同而已。

特別說名的是這三個軟件包都是開放源碼的，所以用戶可以根據(jù)自己的系統(tǒng)的情況修改和配置以及裁減，打造屬于自己系統(tǒng)的bootloder。