u-boot-2009.08在mini2440上的移植 增加nor flash功能

移植环境

1，主机环境：VMare下CentOS 5.5 ，1G内存。

2，集成开发环境：Elipse IDE

3，编译编译环境：arm-linux-gcc v4.4.3，arm-none-eabi-gcc v4.5.1。

4，开发板：mini2440，2M nor flash，128M nand flash。

5，u-boot版本：u-boot-2009.08

通常，在嵌入式bootloader中，有两种方式来引导启动内核：从Nor Flash启动和从Nand Flash启动。u-boot中默认是从Nor Flash启动，再从上一节测试运行的结果的中看，还发现几个问题：第一，我开发板的Nor Flash是2M的，而这里显示的是512kB；第二，出现Warning - bad CRC, using default environment的警告信息。不是u-boot默认是从Nor Flash启动的吗？为什么会有这些错误信息呢？这是因为我们还没有添加对我们自己的Nor Flash的支持，u-boot默认的是其他型号的Nor Flash，而我们的Nor Flash的型号是SST39VF1601。另外怎样将命令行提示符前面的SMDK2410变成我自己定义的呢？下面我们一一来解决这些问题。

2.1，修改u-boot源码，使其完全支持Nor Flash。

【1】添加对我们mini2440开发板上2M的Nor Flash(型号为SST39VF1601)的支持

在虽然 S3C2440 和S3C2410 对于Nor Flash 的链接都是一样的，但是SBC2410 使用的AMD 的Nor Flash 芯片，而mini2440 使用的SST 的Nor Flash。这两款芯片在写入时所使用的块大小、时序和指令代码有差别，所以必须根据芯片的数据手册进行修改。主要的差别请看数据手册的对比：
SST39VF1601：

 Am29LV160：

在u-boot中对Nor Flash的操作分别有初始化、擦除和写入，所以我们主要修改与硬件密切相关的三个函数flash_init、flash_erase、write_hword。

用gedit打开board/samsung/mini2440/flash.c，定位到31行附近，修改如下：

#define FLASH_BANK_SIZE PHYS_FLASH_SIZE
//#define MAIN_SECT_SIZE  0x10000 /* 64 KB */
#define MAIN_SECT_SIZE     0x1000  //定义为4k，刚好是一个扇区的大小

flash_info_t flash_info[CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS];

... ...

Nor Flash硬件连接

有原理图可知，一般NorFlash放在Bank0.所以CONFIG_SYS_BASE=0,但是开启mmu后baseaddr=地址0映射到的新地址。0x555<<1的原因是LADDR1与A0连接。也就是0x555表示片内第0x555个word(16bit)。

#define CMD_UNLOCK_BYPASS 0x00000020

#if defined(CONFIG_SST_VF1601)
#define MEM_FLASH_ADDR1  (*(volatile u16 *)(CONFIG_SYS_FLASH_BASE + (0x000005555 << 1)))
#define MEM_FLASH_ADDR2  (*(volatile u16 *)(CONFIG_SYS_FLASH_BASE + (0x000002AAA << 1)))
#else
#define MEM_FLASH_ADDR1  (*(volatile u16 *)(CONFIG_SYS_FLASH_BASE + (0x00000555 << 1)))
#define MEM_FLASH_ADDR2  (*(volatile u16 *)(CONFIG_SYS_FLASH_BASE + (0x000002AA << 1)))
#endif

#define BIT_ERASE_DONE  0x00000080

在flash_init 函数中修改或添加后代码如下：

ulong flash_init (void)
{
 int i, j;
 ulong size = 0;

for (i = 0; i < CONFIG_SYS_MAX_FLASH_BANKS; i++) {
  ulong flashbase = 0;

... ...

#elif defined(CONFIG_AMD_LV800)
            (AMD_MANUFACT & FLASH_VENDMASK) |
            (AMD_ID_LV800B & FLASH_TYPEMASK);
#elif defined(CONFIG_SST_39VF1601)  
            (SST_MANUFACT & FLASH_VENDMASK) |
            (SST_ID_xF1601 & FLASH_TYPEMASK);
#else
#error 'Unknown flash configured'
#endif

... ...

for (j = 0; j < flash_info[i].sector_count; j++) {
#ifndef CONFIG_SST_VF1601
   if (j <= 3) {
    /* 1st one is 16 KB */

... ...
#else
    flash_info[i].start[j] =
     flashbase + (j) * MAIN_SECT_SIZE;
#endif

 }
  size += flash_info[i].size;
 }

  ... ...

    return size;

}

在flash_print_info 函数中修改或添加后代码如下：

void flash_print_info (flash_info_t * info)
{
     int i;

    switch (info->flash_id & FLASH_VENDMASK) {
              case (AMD_MANUFACT & FLASH_VENDMASK):
              printf ('AMD: ');
              break;
              case (SST_MANUFACT & FLASH_VENDMASK):
              printf ('SST: ');
              break;

              default:
              printf ('Unknown Vendor ');
              break;
    }

    switch (info->flash_id & FLASH_TYPEMASK) {
               case (AMD_ID_LV400B & FLASH_TYPEMASK):
               printf ('1x Amd29LV400BB (4Mbit)n');
               break;
               case (AMD_ID_LV800B & FLASH_TYPEMASK):
               printf ('1x Amd29LV800BB (8Mbit)n');
               break;
               case (SST_ID_xF1601 & FLASH_TYPEMASK):
               printf ('1x SST39VF1610 (16Mbit)n');
               break;

               default:
               printf ('Unknown Chip Typen');
               goto Done;
               break;

    }

   ... ...

    Done:;
}

在flash_erase函数中修改或添加后代码如下：

int flash_erase (flash_info_t * info, int s_first, int s_last)
{
    ushort result;
    int iflag, cflag, prot, sect;
    int rc = ERR_OK;
    int chip;

     .... ....

    if ((s_first < 0) || (s_first > s_last)) {
    return ERR_INVAL;
    }

 if ((s_first < 0) || (s_first > s_last)) {
  return ERR_INVAL;
 }

#ifdef CONFIG_SST_VF1601
 if ((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) !=
     (SST_MANUFACT & FLASH_VENDMASK)) {
  return ERR_UNKNOWN_FLASH_VENDOR;
 }
#else

 if ((info->flash_id & FLASH_VENDMASK) !=
     (AMD_MANUFACT & FLASH_VENDMASK)) {
  return ERR_UNKNOWN_FLASH_VENDOR;
 }
#endif
 prot = 0;

... ...

   if (info->protect[sect] == 0) { /* not protected */

   vu_short *addr = (vu_short *) (info->start[sect]);

   MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;
   MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;
   MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_ERASE_SETUP;

   MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;
   MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;
   *addr = CMD_ERASE_CONFIRM;

   /* wait until flash is ready */

#if 0

  chip = 0;

   do {

... ...

    printf ('ok.n');
   } else { /* it was protected */

        printf ('protected!n');
   }
}
#endif
   while(1){
          unsigned short i;
          i = *((volatile unsigned short *)addr) & 0x40;
          if(i != (*((volatile unsigned short *)addr) & 0x40))
               continue;
          if((*((volatile unsigned short *)addr)) & 0x80)
               break;
    }
    printf ('ok.n');
   } else { /* it was protected */
   printf ('protected!n');
  }
}

在write_hword函数中修改或添加后代码如下：

tatic int write_hword (flash_info_t * info, ulong dest, ushort data)
{
    vu_short *addr = (vu_short *) dest;
    ushort result;
    int rc = ERR_OK;
    int cflag, iflag;
    int chip;

    ... ...

    MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK1;
    MEM_FLASH_ADDR2 = CMD_UNLOCK2;
    //MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_UNLOCK_BYPASS;
    MEM_FLASH_ADDR1 = CMD_PROGRAM;
    //*addr = CMD_PROGRAM;
    *addr = data;

    /* arm simple, non interrupt dependent timer */
    reset_timer_masked ();

    /* wait until flash is ready */

#if 0 

 chip = 0;
   do {
   result = *addr;

... ...

    } while (!chip);

    *addr = CMD_READ_ARRAY;

    if (chip == ERR || *addr != data)
        rc = ERR_PROG_ERROR;
#endif

  while(1){
         unsigned short i = *(volatile unsigned short *)addr & 0x40;
         if(i != (*(volatile unsigned short *)addr & 0x40))   //D6 == D6
             continue;
         if((*(volatile unsigned short *)addr & 0x80) == (data & 0x80)){
             rc = ERR_OK;
         break;     //D7 == D7
          }
        }
   if (iflag)
     enable_interrupts ();

   if (cflag)
     icache_enable ();

    return rc;
}

修改完后，保存。

【2】修改lowlevel_init.S 文件

为了匹配mini2440 的存储器配置（总线上连接的Nor Flash 和SDRAM），需要修改lowlevel_init.S文件。这个所连接的Nor Flash位数有关。至于SDRAM的参数，可以从芯片手册查到。据说有人将其64MB的内存升到了128MB，其参数就是在这里修改的，有需要可以看MINI2440: Auto probe for SDRAM size 。以下的64MB 内存的参数修改：

打开/board/samsung/mini2440/lowlevel_init.S，定位到123行，修改如下：