08_MDK启动代码工程应用实例

笔者前面章节简单介绍了s3c2416启动代码的实现过程，启动代码就是用来处理cpu体系结构中一些底层内容，一个功能强大的启动代码是可以当作bootloader(如uboot)来用的。有了启动代码，用户就可以专注于用c来作其它的功能函数开发了，现今的c编译器效率都很高，很智能，不会逐句翻译用户的c代码，而是总体把握编译。用c开发项目对于代码移植，提高效率都是很有必要的，笔者此处就加入启动代码到c工程，用c开发的过程作一个简单的介绍。

1. 启动代码工程架构

与启动代码相关的代码文件放在System目录文件夹中。目录架构如下：

s3c2416.s，启动代码文件，代码执行时的入口，用来初始化系统到一个必要的c环境中，最后进入c函数入口main执行c代码。
LowLevelInit.s，板级初始化代码，包括DDR2控制器的初始化，代码搬移到RAM的实现(sd卡启动，Nand启动)，由s3c2416.s调用。
Nand.h/Nand.c，Nand flash驱动实现，包括Nand启动时，代码从Nand搬移到RAM的接口函数实现。
MMU.h/MMU.c，MMU映射，把异常向量表从0x0处映射到用户代码的首地址，其余地址空间1:1映射，内存区开启I/D-Cache。
Exception.h/Exception.c，异常处理(包括中断)，各个异常的处理代码，IRQ实现统一管理各个外设中断，支持中断嵌套。
s3c2416.h，三星给出的s3c2416寄存器头文件。
s3c2416.sct，MDK链接文件。

笔者所用的DDR2型号为K4T51163QJ-BCE79(DDR2@400M5-5-5)，64MB，行地址线13，列地址线为10，16位线宽。不同的板载DDR2，可能要修改LowLevelInit.s中DDR2的线宽时序配置，BANKCFG & BANKCON1, 2。
笔者所用的Nand flash为K9F2G08U0B，一页有(2048+64)Byte，一个block有64页，容量大小为(256M+8M)Byte，是一款8位宽的SLC flash。Nand flash不一致，需Nand启动的，则需要修改Nand.c驱动中的这些信息。其余代码文件对于s3c2416/50/51都是通用的。

2. c开发工程搭建

首先，启动代码工程是针对MDK的，对于其它编译器可以参考修改。
2.1. 新建MDK工程，不要加入启动代码，加入System目录下启动代码相关文件s3c2416.s，LowLevelInit.s，Exception.c，MMU.c，Nand.c，如图2-1。

08_MDK启动代码工程应用实例 - 图1

图2-1 加入启动代码文件

2.2. 在MDK开发环境，Apps组加入或编写应用的c代码即可，需要有main函数。
2.3. 在Linker下取消点取Use Memory Layout from Target Dialog，在Scatter File中点浏览加入System目录下s3c2416.sct链接文件 (图2-2)。

08_MDK启动代码工程应用实例 - 图2

图2-2 加入链接文件

2.4. 在工程属性->Use->RunUser Programs After Build/Rebuild栏中加入bin生成命令fromelf –bin “.@L.axf” –output “.@L.bin”，在编译完成后即可在工程目录生成bin，这是我们用来烧录进SD卡或nand等存储器的二进制代码文件。

08_MDK启动代码工程应用实例 - 图3

图2-3 加入生成二进制可执行代码bin命令

2.5. 加入头文件搜索路径，编译后会在工程目录下生成一个二进制可执行文件StartCode.bin。

3. 代码烧写

代码可以存储在Nand或sd/mmc中，不借助昂贵的烧写工具，代码烧写进Nand，只能先通过sd卡启动，sd卡代码中包含Nand写的函数实现，即可把代码从sd卡读出再烧写进Nand。
Sd卡启动需要二个工具，SdBoot.exe和IROM_Fusing_Tool.exe。SdBoot工具是笔者专为Samsung arm9 S3C2450/S3C2451/S3C2416和arm11 S3C6410从sd卡启动开发的。编译器编译的二进制代码格式是不满足sd卡启动要求的，SdBoot能够转换编译器生成的bin文件，使之转换成符合sd卡启动的二进制代码格式，转换后会在原bin目录生成一个文件名多1的bin文件。IROMFusing_Tool.exe为三星开发的工具，用来把二进制文件烧写进sd卡特定位置，以支持sd卡启动。通过SdBoot工具转换后的二进制代码，再通过ROM_Fusing_Tool.exe烧写进sd卡，即可从sd卡启动，运行代码。
3.1. 打开SdBoot.exe，点击浏览，打开由编译器生成的可执行二进制代码bin。

08_MDK启动代码工程应用实例 - 图4

3.2. 确保选中“制作SD卡启动文件”，点击“生成”，如果成功，将在原bin目录下生成一个文件名比原bin多_1的文件。这个转换后的bin文件即能符合sd卡启动的格式要求。

08_MDK启动代码工程应用实例 - 图5

3.3. 如果没有点选“制作SD卡启动文件”，可以生成一个任意大小的文件（对文件扩充），该功能只为有需要的人使用（可生成特定大小的文件进行测试等）。
3.4. 通过IROM_Fusing_Tool.exe把转换后的代码烧写进sd卡，设置板从sd卡启动。请匆对生成的sd卡启动bin再重复转换，因为工具无法识别二制进代码是否已转换，重复转换将破坏原有的格式。
3.5. 代码烧写进Nand，C工程代码中调用WriteCodeToNand()函数即可把代码从内存中烧写进Nand，以后设置从Nand启动即可。本章测试c代码main.c中实现在开机时按住下载键，即可调用WriteCodeToNand()函数把代码固化进Nand。

4. 附录

至此，启动代码功能己完整，启动代码工程为用户设置系统时钟，初始化内存，自动识别启动设备并搬移代码到RAM，MMU映射，中断管理等，用户只需专注于用c开发其它功能函数即可。System目录下为启动代码相关的源码，需要理解后才能进一步修改，任何bug或疑问，欢迎联系笔者。
StartCode.rar，启动代码MDK测试工程，在System目录下包含启动代码的所有源码，Apps为c功能实现目录，main.c有代码固化进Nand的实例。
源码下载： http://pan.baidu.com/s/1sj981Ql