6410 UBOOT 支持SD/SDHC卡启动 FAT32文件系统 yaffs2烧录图片显示烧录状态

痛定思痛。 2022-08-03 08:43 248阅读 0赞

**6410 UBOOT 支持SD/SDHC卡启动 FAT32文件系统 yaffs2烧录 图片显示烧录状态**

开发板： 飞凌6410 256M DDR 2G nand (4K pagesize)

![0_13146932960S33.gif][]

需要csdn帐号和资源分才可以下载，其它朋友有需要可以QQ 67016879 或 lxj\_com@163.com

移植好的uboot下载地址：[http://download.csdn.net/source/3561490][http_download.csdn.net_source_3561490]

三星IROM boot 文档：[http://download.csdn.net/source/3561602][http_download.csdn.net_source_3561602]

烧录工具下载：[http://download.csdn.net/source/3561492][http_download.csdn.net_source_3561492]

Raw data bmp 转换工具（PIC2RAW）：[http://www.mculee.cn/post/%E5%9B%BE%E7%89%87,bmp,raw,%E8%BD%AC%E6%8D%A2.html  
][http_www.mculee.cn_post_E5_9B_BE_E7_89_87_bmp_raw_E8_BD_AC_E6_8D_A2.html]

移植说明：

**1.支持SD/SDHC启动，相关文件:**

> include/confisg/smdk6410.h 定义 \#define CONFIG\_BOOT\_MOVINAND 关掉 //\#define CONFIG\_BOOT\_NAND  
> 
> 
> 其它参考： cpu/s3c64xx/movi.c 主要功能是通过三星IROM code 函数CopyMMCtoMem(z,a,b,c,e) 拷贝BL2到DDR内存，
> 
> 前8K（BL1）由CPU上电时自行拷贝，需要设置CPU启动跳线；
> 
>   
> 
> 
> 内存已经配置成256M了，飞凌提供的mmc.bin只支持128M（浪费了128M），烧大于126M的文件几乎很难烧录。
> 
> 一般在加入越来越多的应用后，文件系统会越来越大，  
> 
> 
> 最大文件支持为253M，uboot 2M（地址0x5FE00000） framebuffer 1M（0x5FD00000），
> 
> 超过的话，可能需要改程序分块烧（目前uboot FAT不支持分块读文件）。  
>

**2.烧录bin到SD卡：**

> SD启动的bin文件会被分成BL1，BL2两块，移植好的uboot目录下有mkmovi脚本工具可以生成u-boot-movi.bin可供SD\_Write.exe烧录；  
> 
> 
> 也可以使用三星提供的IROM\_Fusing\_Tool工具（网上可以下载到源码，可以自己修改）烧录；
> 
> 如果没有工具也可以使用WinHex工具直接写SD卡，注意SD ，SDHC写入的偏移不一样，都是写在SD尾部，
> 
> 卡的块大小可通过IROM code 全局变量globalBlockSizeHide得到，
> 
> 具体看三星IROM boot文档，这些uboot代码已经写好了；

> 到此，sd uboot 应该可以跑起来了，注意飞凌256M内存uboot中，include/configs/smdk6410.h文件
> 
> 改了CFG\_ENV\_SIZE 的大小需要改回到0x4000，这个值会在include/movi.h中参与BL2地址的计算；

**3.SD卡驱动：**

> cpu/s3c64xx/hs\_mmc.c 此驱动文件比较旧，不支持SDHC卡和SD2.0协议，SD/MMC（2G或以下）可以；
> 
> 需要修改初始化函数hsmmc\_init（），
> 
> SD2.0初始化卡顺序
> 
> SD rest CMD0 -> SD\_SEND\_IF\_COND CMD8 -> 选中SD ... 具体参考移植好的代码，
> 
> 更详细可以搜索SD2.0协议

> SDMA也有问题，它是大块一次读完，我测试当文件大于16M时，读取的数据就不正确了。需要修改movi\_read（）函数，
> 
> 改成每次按512Byte字节读，直到把block num读完为止，为什么要这样，我仔细看过datasheet，
> 
> 原本程序应该也是没有问题，估计三星的SDMA没有做好或有BUG，网上也可以搜到，但不多。

**4.uboot1.1.6的FAT文件系统支持：**

> fs/fat/fat.c 此文件也有BUG，读文件目录时有问题，去uboot官网下载最新代码，
> 
> 替换fs/fat/fat.c 应该可以直接替换，我是用比较工具替换的；
> 
> 支持FAT文件系统后，就可以将编译好的u-boot.bin,zImage,rootfs.yaffs2文件直接复制SD卡中（将SD卡格式化为FAT32），
> 
> 可以使用 fatload mmc 0:1 0x50008000 u-boot.bin ; 首先将文件放到内存，再用 nand.write 命令烧写。  
>

**5.支持yaffs2烧录：**

> 加入了nand write.yaffs 命令，这里一定要注意，yaffs文件直接烧录到nand中, kernel是不识别的（根本没有检测到文件数据），
> 
> 因为yaffs文件是按 PageSize + OOB 格式存储的，OOB是用来识别文件信息的，直接烧录所以找不到文件。
> 
> 还要注意mkyaffs2image工具生成的pagesize和oob一定要和uboot的对上，否则烧进去，也是白搭。
> 
> 飞凌用的是K9GAG08U0D\_2G 4K pagesize的nand，
> 
> 需要修改 kernel/fs/yaffs2/utils/ mkyaffs2image.c  
> 
> 
> \#define chunkSize 4096//2048  
> \#define spareSize 128//64
> 
> 如果使用其它mkyaffs2image.c版本，注意oob格式
> 
> 关掉内核nand驱动ECC硬件检测

**6.烧录uboot：**

> 三星6410从nand启动时，控制器只支持2K pagesize，所以换成4K pagesize nand后，直接烧uboot后，
> 
> 导致uboot跑不起来，可以将uboot分成每2K分别烧录4K page size的每页，
> 
> 可以参考这个牛人的方法：[http://bbs.witech.com.cn/archiver/?tid-3743.html][http_bbs.witech.com.cn_archiver_tid-3743.html]
> 
> 本来想用IROM boot启动nand（直接支持4K Pagesize），
> 
> 可是bin文件需要ECC校验（其实完全不需要的，nand第1个block是有保证的），否则启动不了，取消ECC也设置不了，
> 
> 还没有找到写ECC的资料，就没有搞定；  
> 
> 
> 后来还是增加了 nand write.uboot 命令，也是2K一烧，4K 一跳；
> 
> 修改 commom/cmd\_nand.c do\_nand() 函数  
>

**7.LCD显示支持：**

> 实际生产中，不可能每个工作人员接一台电脑用串口看烧录状态，
> 
> 加入了 LCD显示烧录状态（6410支持5层windows framebuffer，我用了2层，0层背景，1层OSD同时显示串口打印信息，颜色用的565），
> 
> 烧录状态显示的图片存放在SD卡中(burnIcon.bin 565 raw data bmp)，因为uboot很难存下480\*272\*2Byte的图片，烧录前nand也没法存图片，
> 
> 存在SD卡是最好的。
> 
> 烧录完成蜂呜器响10声。
> 
> common/lcd.c  
> 
> 
> include/confisg/smdk6410.h 定义 \#define CONFIG\_LCD
> 
> 修改void lcd\_ctrl\_init(void \*lcdbase) LCD控制器时序
> 
>   
> 
> 
> 注意：图片的字节序，我用的565是小端（低字节在前），6410 LCD控制器默认是大端（高字节在前），所以要倒序否则图片显示有些不正常：
> 
> S3C\_WINCON0 = S3C\_WINCONx\_BPPMODE\_F\_16BPP\_565 |**S3C\_WINCONx\_HAWSWP\_ENABLE**;  
>

**8.修改开机白屏，默认背光是关闭的，framebuffer写好后，再开背光；**

> 我们修改了LCD电路板（加一个三极管和GPIO控制LT1937 SHDN (PIN4) ，上电时自动拉低，关背光）
> 
> 图片显示后再开背光（GPIO拉高），主要是防闪，平滑过渡  
>

**9.u-boot自动执行烧录命令：**

> 在include/configs/smdk6410.h中修改 CONFIG\_BOOTCOMMAND 宏，让u-boot自动执行命令
> 
> \#define CONFIG\_BOOTCOMMAND "fatload mmc 0:1 0x5FD00000 burnIcon.bin; "\\  
> "nand scrub 0x00000000 0x00100000; "/\*u-boot\*/\\  
> "nand erase 0x00000000 0x00100000; "\\  
> "fatload mmc 0:1 0x50008000 u-boot.bin; "\\  
> "nand write.uboot 0x50008000 0x00000000 $filesize; "\\  
> "nand scrub 0x00100000 0x00300000; "\\  
> "nand erase 0x00100000 0x00300000; "\\  
> "fatload mmc 0:1 0x50008000 zImage; "/\*kernel zImage\*/\\  
> "nand write.e 0x50008000 0x00100000 $filesize; "\\  
> "nand scrub 0x00400000; "\\  
> "nand erase 0x00400000; "\\  
> "fatload mmc 0:1 0x50008000 rootfs.yaffs2; "/\*root filesystem yaffs2\*/\\  
> "nand write.yaffs 0x50008000 0x00400000 $filesize; "\\  
> "nand ok "/\*beep sound ok\*/  
>

> 0x5FD00000 为背景层windows framebuffer的地址, burnIcon.bin为565 raw data bmp图片，直接丢到framebuffer就可以显示图片了。  
> 
> 
> 注意： **$filesize** 代表文件的大小，所以文件大小不要超过kernel nand分区表，否则会错误。
> 
> 飞凌烧cramfs时烧写大小直接写的是32M，所以大于32M时，就容易出错，并且飞凌烧yaffs2还要跑到内核去烧，不实用。
> 
>   
>

**补充：**之前版本是按512字节每块读的，现在改为256K每块读，速度从读100M文件需要100秒提升到只需20秒，进5倍提示，

但是我设置成512K每块读，会出现数据丢失现象。

更新代码 cpu/s3c64xx/hs\_mmc.c

> void movi\_read (uint addr, uint start\_blk, uint blknum)  
> \{  
> uint dma=0,cmd,multi\_blk,i,count,spare;  
>   
> /\*Enable interrupt\*/  
> s3c\_hsmmc\_writew(s3c\_hsmmc\_readw(HM\_NORINTSTSEN) & ~(DMA\_STS\_INT\_EN | BLOCKGAP\_EVENT\_STS\_INT\_EN), HM\_NORINTSTSEN);  
> s3c\_hsmmc\_writew((HM\_NORINTSIGEN & ~(0xffff)) | TRANSFERCOMPLETE\_SIG\_INT\_EN, HM\_NORINTSIGEN);  
>   
> /\*clear interrupt\*/  
> ClearCommandCompleteStatus();  
>   
> ClearDMAStatus();  
> ClearTransferCompleteStatus();  
>   
>  spare = blknum;  
> count = ( (blknum \* Card\_OneBlockSize\_ver1) - 1 ) / (Card\_OneBlockSize\_ver1 \* 512) + 1;  
>   
> for(i=0;i<count;i++)\{  
> while(!check\_card\_status());  
>   
> SetSystemAddressReg(addr); //AHB System Address For Write  
> addr += Card\_OneBlockSize\_ver1 \* 512; //256K ++  
>   
> set\_blksize\_register(6,Card\_OneBlockSize\_ver1); //Maximum DMA Buffer Size, Block Size  
> set\_blkcnt\_register((spare > 512) ? 512 : spare); //Block Numbers to read  
>   
> /\*Card Start Block Address to read\*/  
> if (movi\_hc)\{  
> set\_arg\_register(start\_blk);  
> \}else\{  
> set\_arg\_register(start\_blk\*Card\_OneBlockSize\_ver1);  
> \}  
>   
> start\_blk += 512;  
>   
> dma = 1;  
> multi\_blk = (spare > 1);  
> cmd = multi\_blk ? 18 : 17;  
>   
>  if(spare>512)\{  
> spare -= 512;  
> \}  
>   
> /\*CMD17 signle block, CMD18 mutil block read\*/  
> set\_transfer\_mode\_register(multi\_blk,1,1,multi\_blk,dma);  
> set\_cmd\_register(cmd,1,MMC\_RSP\_R1);  
>   
> if (wait\_for\_cmd\_done())\{  
> printf("ERROR: Command NOT Complete\\n");  
> goto error;  
> \}  
>   
> /\*wait for transfer complete\*/  
> check\_dma\_int();  
>   
> error:  
> ClearCommandCompleteStatus();  
>   
> ClearDMAStatus();  
> ClearTransferCompleteStatus();  
> \}  
>   
> return;  
> \}
> 
>   
> 
> 
>   
> 
> 
>   
> 
> 
> 对于普通的SD卡，我有个2g的sd卡，拿它作为例子：
> 
> （1）使用本站提供的windows工具完全格式化一次你的sd卡
> 
> （2）进到ubuntu的环境下查看SD卡扇区数量：
> 
> zswan@zswan-laptop-ubuntu:~/tmp$ sudo fdisk /dev/sdb1
> 
> WARNING: DOS-compatible mode is deprecated. It's strongly recommended to
> 
>  switch off the mode (command 'c') and change display units to
> 
>  sectors (command 'u').
> 
> Command (m for help): p
> 
> Disk /dev/sdb1: 2059 MB, 2059278848 bytes
> 
> 64 heads, 62 sectors/track, 1013 cylinders
> 
> Units = cylinders of 3968 \* 512 = 2031616 bytes
> 
> Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
> 
> I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
> 
> Disk identifier: 0x00000000
> 
>   
> 
> 
> 计算扇区数量：
> 
> 2059278848/512 = 4022029个扇区，按图1的结构，BL1应该烧写在第4022029-18=4022011个扇区当中。BL2应该烧写在第（4022011-BL2扇区数）的中。
> 
> 飞凌提供的MMC启动的bin文件，其实就是个支持SD卡的uboot，其结构是这样的：
> 
>   
> 
> 
> 所以为了一次性烧写方便，MMC.bin其实应该是BL2的代码，BL2的前8k字节作为BL1的代码。但是由于BL2,BL1是分着烧写的，不大方便，所以干脆在BL2的后面再附上一个BL1的相同代码，这样结合出来的mmc.bin，我只需要把它烧写到：4022029-2-560（mmc.bin为280k=560个扇区）= 4021467起始的扇区中去，就可以了。
> 
> 烧写方法：
> 
> Ubuntu环境下：
> 
> sudo dd of=/dev/sdb1 if=./mmc.bin count=560 seek=4021467
> 
> 这样就可以了。
> 
> SDHC的类同，只是总的扇区数减去（1026+560）才是mmc bin烧写的位置。
> 
>   
> 
> 
> （二）  
> 拷贝的过程
> 
>   
> 
> 
> BL1被拷贝到8k的steppingstone中这个是硬件就做好了的。但是BL2被拷贝到SDRAM中是BL1中的代码实现的。在BL1中也使用了IROM硬件code定义好了的copyMMCtoMEM函数,直接从MMC中拷贝BL2的代码。
> 
>   
> 
> 
> 两次拷贝执行完后MMC.BIN作为一个完整的uboot就已经被拷贝到SDRAM中了。
> 
>   
> 
> 
> 在ok6410的开发板上，SD卡boot主要的作用就是启动mmc.BIN的uboot去初始化NAND,把保存在sd  
> 中的uboot.bin, zImage拷贝到内存中，然后写进NAND中，是为了从NANDboot做准备的。
> 
>   
> 
> 
> 实际上是将u-boot.bin内容重复一次后（为了保证达到256K，假如 这个bin更小，那么可能须要 重复3次、4次，直到超过256K 为止），将前256K制成u-boot\_256k.bin，再将前8K制成u-boot\_8k.bin，结尾 将u-boot\_256k.bin +u-boot\_8k.bin合并成一个256K+8K大小的文件u-boot\_mmc.bin，这个文件前256K就是u-boot\_256k.bin 而后8K就是u-boot\_8k.bin。把这个u-boot\_mmc.bin议决 IROM\_Fusing\_tools烧写到SD卡就能够 成功启动系统了。
> 
> 　　为什么要做这样的处理这个bin文件呢？下面议决 剖析 IROM\_Fusing\_tools、uboot的源码来揭示其中的由来。
> 
> 　　从网上能够 下载到IROM\_Fusing\_tools的源码，在按下这个软件的start控件后，先是读取这个SD卡的第一个扇区，也就是这个硬盘 的MBR 扇区，判断是不是FAT32格式的硬盘 （这也是为什么用来做启动的SD必须格式化为FAT32格式），接着获取总的扇区数目TOTAl\_SECOTR，并将所要烧写的bin文件烧写到硬盘 的这个扇区：TOTAL\_SECTOR – 2 - SIZE\_OF\_IMAGE/512。其中TOTAl\_SECTOR是这个硬盘 总的扇区数目；SIZE\_OF\_IMAGE/512是这个bin文件将要占据的扇区数（这里是以512为扇区大小的，因此对于扇区更大的SD卡也就没要领 运用 了，而现在的大容量SD都可能运用 了2K甚至4K的扇区，除非修改这个程序，并同步地在uboot中修改程序）；至于2则是保存 的2个扇区，至于为什么要保存 这2个扇区，须要 剖析 uboot的源码情况，下面将做进一步的阐述。
> 
> 　　在SD启动方式下，S3C6410内部的IROM程序BL0最先 运行，并将SD中的结尾 18个扇区开始的16个扇区内容复制到片内的8K SRAM，也就是SteppingStone，接着跳转到这块SRAM的开始地址开始运行，这8K的代码实际上就是上面u-boot\_mmc.bin这个文件的结尾 8K，也是u-boot.bin的最开始8K代码，这段代码也叫BL1。从BL0跳转到BL1的时刻 uboot也就接管了CPU。
> 
> 　　Uboot的入口在start.S这个文件，cpu/s3c64x0/start.S中有这样一段代码：
> 
> 　　\#ifdef CONFIG\_BOOT\_MOVINAND
> 
> 　　ldr sp, \_TEXT\_PHY\_BASE
> 
> 　　bl movi\_bl2\_copy
> 
> 　　b after\_copy
> 
>   
> 
> 
> \#endif
> 
> 　　这段代码是实现SD启动的首要 。到了这里后就执行movi\_bl2\_copy，这个函数负责将SD内的uboot完整地复制到SDRAM，这时刻 完整的uboot也叫BL2，而这个函数实际上是调用了以下函数：
> 
> 　　CopyMovitoMem(HSMMC\_CHANNEL, MOVI\_BL2\_POS, MOVI\_BL2\_BLKCNT, (uint \*)BL2\_BASE, MOVI\_INIT\_REQUIRED);
> 
> 　　HSMMC\_CHANNEL这是SD/MMC通道号，手上板子运用 的是CH1，而默认是CH0，所以须要 对这个实行 修改。
> 
> 　　MOVI\_BL2\_POS 是须要 拷贝的数据位于SD的起始扇区，其计算要领 是这样的，先得到这个SD的总扇区数TOTAL，再减去256K的BL2和8K的BL1所占的扇区数，结尾 减去0.5K 的eFuse和0.5K的保存 区所占的扇区数，而这里还定义SD的扇区为512B。从这里能够 看到和IROM\_Fusing\_tools对SD卡的处理是完全对应的。这里还有一个疑问 ，总扇区数TOTAL是如何 得到的？从程序来看是从(TCM\_BASE - 0x4)这个地址读取到的，至于TOTAL是如何 被放到这里的就只好 从BL0的代码找答案了。
> 
> 　　MOVI\_BL2\_BLKCNT是须要 复制的扇区数目，这里就是定义为256K，这也是为什么必须把u-boot.bin转换成256K的文件。
> 
> 　　BL2\_BASE是目标 地址，也就是SDRAM中的地址。这里定义为0x57E00000，就是128M 的SDRAM的结尾 2M，因为到这里为止MMU尚未打开，因此这里运用 的是物理地址。
> 
> 　　MOVI\_INIT\_REQUIRED这个参数的意义是什么暂时没有任何资料表明 。
> 
> 　　而CopyMovitoMem这个函数的定义是这样的：
> 
> 　　\#define CopyMovitoMem(a,b,c,d,e) (((int(\*)(int, uint, ushort, uint \*, int))(\*((uint \*)(TCM\_BASE + 0x8))))(a,b,c,d,e))
> 
> 　　这个定义实际上是调用了位于TCM\_BASE + 0x8这个地址的函数指针，其中TCM\_BASE的值为0x0C004000，至于这个地址放的是什么，也没资料表明 。
> 
> 　　当复制完BL2后便会跳转到BL2的start\_armboot这个C语言函数中运行了，此后的运行流程 就不须要 再剖析 了。

[0_13146932960S33.gif]: /images/20220731/c110b37bdd444d898a16bd02a61b177d.png
[http_download.csdn.net_source_3561490]: http://download.csdn.net/source/3561490
[http_download.csdn.net_source_3561602]: http://download.csdn.net/source/3561602
[http_download.csdn.net_source_3561492]: http://download.csdn.net/source/3561492
[http_www.mculee.cn_post_E5_9B_BE_E7_89_87_bmp_raw_E8_BD_AC_E6_8D_A2.html]: http://www.mculee.cn/post/%E5%9B%BE%E7%89%87,bmp,raw,%E8%BD%AC%E6%8D%A2.html
[http_bbs.witech.com.cn_archiver_tid-3743.html]: http://bbs.witech.com.cn/archiver/?tid-3743.html