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S3C44B0 调试笔记-BIOS
 
文章编号:
090104160018
文章分类: 单片机 ARM
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关 键 词: S3C44B0,BIOS,调试笔记
文章来源:
网络
摘 要:
由于调试耗费了我太多时间,所以记录下来,方便以后复习,同时也希望能给初学者一点儿启示,大家少走弯路

       由于调试耗费了我太多时间,所以记录下来,方便以后复习,同时也希望能给初学者一点儿启示,大家少走弯路。

        我是去年开始听说ARM的,可能是本人太闭塞了吧。看到后就有一种想玩的冲动,想从51升级ARM。网上都说44B0比较适合初学者。机缘巧合,21ic上看到有人叫卖44B0空板,很便宜100RMB,主板加简易JTAG小板。做研发的都穷啊。还不错,钱汇过去,板子第3天就回来了,就是网上流行的那个44B0 PCB。贴个图吧,随便找了块和我那块板子一模一样的:

 

        拿到板子挺高兴的,检查了一下线路没问题。就按对方提供的BOM单采购元器件。先把电源部分焊上,测量没问题,再把必要的元器件焊上(CPU、SDRAM、FLASH、UART),同时还有JTAG小板。量电源和地没有短路,上电!电源灯亮了,没冒烟。

       下面一步就是把BIOS程序烧写到FLASH上了,对方提供的是FLUTED,按照说明操作,烧录失败!这下傻了,最怕的就是这个,对于一个初学者来说,简直是灭顶之灾啊。首先怀疑CPU或FLSH是否虚焊,我的焊接水平一般,所以很值得怀疑,只好又搪了一遍。但问题依旧。又怀疑JTAG小板,仔细检查了一下没问题啊,跳线插插拔拔的也没无济于事。怀疑并口,重启进BIOS,并口设置也没问题。当天是没办法了,睡觉吧。

        第二天就开始联系供应商,寻求帮助,但没什么结果。也是,就100块钱,还要什么服务啊。只好自己找问题,看到原理图上FLASH用的是SST 39VF160 ,我记得我的不一样啊?我的BOM上写的是AM29LV160,我又询问了供应商,他确认了一下说他的BOM写错了。狂晕啊。不过还好,终于找到问题了,但换FLASH还得周末去买啊,等不及了,看看这个能不能凑合用吧,改FLUTED的FCD文件,就是根目录那个DEFAULT.FCD。找到2块FLASH的Datasheet对比着改,连改带调,2个晚上,终于烧录成功了。拔下JTAG,接上串口,打开超级终端。复位,一堆乱码,我想应该差不多了,试着更改超级终端的设置。终于成功了,我看到BIOS的提示信息了,敲个help进去,出来一堆,当时感觉好爽,这个程序做的不错,和DOS一个感觉了,哈哈。

        然后焊上网络部分,输入ap,可以ping通,网络基本正常。随后就是下载uClinux了,按照供应商的说明文档,先把程序从0地址拷贝到0x1f0000,我运行copy命令,程序复位。重试,依旧。第一个想法就是,BIOS内部程序擦写FLASH的函数和我的芯片不兼容,无奈,只好对比着两块FLASH的Datasheet修改BIOS程序。调试了一个多礼拜,依旧。这下彻底崩溃了,感觉程序应该没有问题了。最终不得不放弃,只好换芯片,把AM29LV160换成了SST39VF160。 用最初的BIOS,但现象还是依旧,这可是怎么回是啊?仔细想了一下,会不会因为程序代码在FLASH里,而我又去擦除和写FLASH导致的系统崩溃?擦写FLASH的底层源码都有End-Detection, 例如擦Sector的BIOS源码,在发送完命令字后,有如下一段代码进行判断:

 
  1. while(1)   
  2. {   
  3.     U16 i;   
  4.        
  5.     i = *((volatile U16 *)sector)&0x40;   
  6.     if(i!=*((volatile U16 *)sector)&0x40) //D6 == D6   
  7.         continue;   
  8.     if(*((volatile U16 *)sector)&0x80)    
  9.         break;        //D7 == 1   
  10. }  

      
        用了2种方法判断擦除操作是否成功,看芯片资料,在这个时候,你去读FLASH那个扇区地址的话,会得到擦除是否成功的信息,而不是得到那个扇区号所对应绝对地址的数据!也就是说在这个时候去读特定地址sector会出错,那么是不是必须在擦写操作完成后,CPU才能取指,运行程序代码?对于我的这块板子,我感觉是这样的。因为它总是会DOWN在这里。但以前碰到过其他CPU,可以在同一块FLASH存储程序,同时程序又可以擦写这块FLASH的情况。这种区别会不会是不同FLASH型号造成的?期待指点。结论:S3C44B0的FLASH(39VF160)不能在自身运行程序的同时,对自己进行擦写操作。

       那BIOS的源码有问题了,我该怎么做?看来现在只能把BIOS从Flash里copy到SDRAM中才行。用move命令实现copy: move 0 0xc000000 10000。但当我run 0xc000000 时,程序重启,为了确认程序是从哪里执行的,我写了一个读pc命令rdpc(见CODE - 2)。读出的pc值是0x41c4,显然,程序是从0地址重启了。这里又让人糊涂了,怎么又重启了呢?想不通了,这个疑问留在了这里,当时没有解决,后来拐了个弯才发现了问题。

 
  1. int ReadPC(int argc, char *argv[])   
  2. {   
  3.     U32 i;   
  4.     U16 j,k;   
  5.        
  6.     __asm   
  7.     {   
  8.         mov i,R15   
  9.     }   
  10.     j=i/0x10000;   
  11.     k=i%0x10000;   
  12.     printf("PC Value = 0x%x \n",i);   
  13.     printf("PC Value = %d - %d \n" ,j,k);   
  14.     __asm   
  15.     {   
  16.         MRS i,CPSR   
  17.     }   
  18.     j=i/0x10000;   
  19.     k=i%0x10000;   
  20.     printf("CPSR Value = 0x%x \n",i);   
  21.     printf("CPSR Value = %d - %d \n" ,j,k);   
  22.     return 0;   
  23. }  

      我又仔细看看供应商的说明文档,需要先把BIOS代码copy到0x1f0000,然后把uClinx的ROM文件下载到0xc000000位置运行。怎样才能把BIOS程序从0地址搬移到0x1f0000?决定还用FLUTED,先把0地址的数据擦除,然后把初始地址设成2031616(FLUTED用十进制),烧录成功,但不能启动。是不是因为程序从0地址进入,但不能执行到0x1f0000?可是我把前面的flash都擦了啊,都是0xff,程序应该可以跑到这里啊?看情况肯定是程序指针没有到0x1f0000了。搞不定了,这里耽误了一些时间,不过后来还是从BIOS的源码找到了突破口,我注意到了Prog命令,这段代码让人很费解了:
 

 
  1. #define __ROM_SIZE 0x200000   
  2. #define BIOS_BASE (__ROM_SIZE-0x10000)   
  3. #define BIOS_LOAD (__ROM_SIZE-4)   
  4.   
  5. if(argc>4)   
  6. if(strncmp(argv[4], "-no0", 4)==0)   
  7. overwrite0 = 0;     
  8.   
  9. if((prog_begin==0)&&overwrite0)   
  10. {   
  11.     unsigned int ins;   
  12.        
  13.     ins = *(unsigned int *)data_begin;       
  14.     if((ins>>24)==0xea) // instruction: b xxxx, now just support b instruction!!!    bios_load_addr = ((ins&0xffffff)<<2)+8;   
  15.         else  
  16.         bios_load_addr = 4;  // other instruction, jump to 4   
  17.        
  18.     bios_load_addr = (bios_load_addr-BIOS_LOAD-8)/4;   
  19.     bios_load_addr = (bios_load_addr&0xffffff)|0xea000000;        
  20.        
  21.     *(unsigned int *)data_begin = 0xea000000+(BIOS_BASE-8)/4;       
  22.        
  23.     modify_a0 = 1;             
  24. }   

       仔细分析了一下,程序的意思就是在你烧录0地址的时候,如果不选-no0参数,那么程序将会把0位置的数据通过计算转换成跳转指令的汇编码(0xeaxxxxxx)。替换成pc跳转到BIOS_BASE(0x200000-0x10000=0x1f0000)的指令,终于对上号了。 *(unsigned int *)data_begin = 0xea000000+(BIOS_BASE-8)/4; arm指令是32位的,所以除4,-8是因为3级流水线,如过这里不清楚的话,建议直接从ADS里看b指令的汇编码。

       这下搞懂了,我就在BIOS里调用了prog函数,随便烧了几个字节到0地址。读出来看0~4分别是0xfe 0xbf 0x07 0xea。汇编码是:0xea07bffe。,0x7bffe是指跳转的指令数。arm是3级流水线,即pc为取指指针,pc-1是译码指针,pc-2是执行指针。程序复位,从地址0开始执行,跳转0x7bffe条指令。我们算一下,(0x7bffe+2)×4 =0x1f0000,也就是说,程序跳转到了0x1f0000。
 
 
顺便提一下,我的BIOS里加的读函数,读指定地址的数据。

 
  1. int ReadData(int argc, char *argv[])   
  2. {   
  3.     int addr, size,i;   
  4.        
  5.     if(argc<3)   
  6.     {   
  7.         puts("Please enter move addr size\naddr = read addr, size = read size\n");   
  8.         return -1;     
  9.     }   
  10.        
  11.     addr = strtoul(argv[1]);   
  12.     size = strtoul(argv[2]);   
  13.     if(addr==-1||size==-1)   
  14.     {   
  15.         puts("Parameter error\n");   
  16.         return -1;   
  17.     }   
  18.     if(size>0x1000)   
  19.     {   
  20.         puts("Parameter error, size must less than 1000(in hex)\n");   
  21.         return -1;   
  22.     }   
  23.        
  24.     printf("  Address        Data    \n");   
  25.     for(i=0;i<size/2;i++)   
  26.     {   
  27.         printf("  %x        %x    \n", addr+2*i,*((unsigned short *)addr+i));   
  28.     }   
  29.     return 0;   
  30.        
  31. }   
  32.   
  33.   

板子复位,居然还是没有反映。。。。。。。。。。。。郁闷啊。

 
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