arm2410和44b0启动文件分析
2011-09-18 13:11
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讲述S3C2410启动程序设计
1. 屏蔽所有中断，关看门狗。
2. 根据工作频率设置PLL寄存器
3. 初始化存储控制相关寄存器
4. 初始化各模式下的栈指针
5. 设置缺省中断处理函数
6. 将数据段拷贝到RAM中，将零初始化数据段清零
7. 跳转到C语言Main入口函数中
要看懂这个头文件是比较难的，我跟DVD视频的教程看了两遍，弄懂了一些，视频上讲的是 ARM7 S3C44B0的 Init.s 但我觉得和2410的差不多。我将这个程序注释了一下。可能有些地方不是很正确，只提供参考。
;=========================================
; NAME: 2410INIT.S
; DESC: C start up codes
; Configure memory, ISR ,stacks
; Initialize C-variables
; HISTORY:
; 2002.02.25:kwtark: ver 0.0
; 2002.03.20: purnnamu: Add some functions for testing STOP,POWER_OFF mode
; 2002.04.10:SJS:sub interrupt disable 0x3ff -> 0x7ff
; 2002.11.29:Kong: DCD BANKSIZE Resiger 0x32 -> 0xb2 (ARM core burst enable)
;=========================================
INCLUDE option.inc
INCLUDE memcfg.inc
INCLUDE 2410addr.inc
BIT_SELFREFRESH EQU (1<<22)
;下面是对arm处理器模式寄存器对应值的常数定义，arm处理器中有一个CPSR程序状态寄存器 它的后五位决定目前的处理器模式
; pre-defined constants
USERMODE EQU 0x10
FIQMODE EQU 0x11
IRQMODE EQU 0x12
SVCMODE EQU 0x13
ABORTMODE EQU 0x17
UNDEFMODE EQU 0x1b
MODEMASK EQU 0x1f
NOINT EQU 0xc0
;The location of stacks
UserStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x3800) ;0x33ff4800 ~
SVCStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2800) ;0x33ff5800 ~
UndefStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2400) ;0x33ff5c00 ~
AbortStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2000) ;0x33ff6000 ~
IRQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x1000) ;0x33ff7000 ~
FIQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x0) ;0x33ff8000 ~
;check if tasm.exe is used.
;arm处理器有两种工作状态 1.arm:32位 这种工作状态下执行字对准的arm指令 2.Thumb:16位 这种工作状;态执行半字对准的Thumb指令
;因为处理器分为16位 32位两种工作状态 程序的编译器也是分16位和32两种编译方式 所以下面的程序用;于根据处理器工作状态确定编译器编译方式
;code16伪指令指示汇编编译器后面的指令为16位的thumb指令
;code32伪指令指示汇编编译器后面的指令为32位的arm指令
;这段是为了统一目前的处理器工作状态和软件编译方式（16位编译环境使用tasm.exe编译
;Check if tasm.exe(armasm -16 ...@ADS 1.0) is used.
GBLL THUMBCODE
[ {CONFIG} = 16 ;if config==16 这里表示你的目前处于领先地16位编译方式
THUMBCODE SETL {TRUE};设置THUMBCODE 为 true
CODE32;转入32位编译模式
| ;else
THUMBCODE SETL {FALSE};设置THUMBCODE 为 false
]
MACRO
MOV_PC_LR
[ THUMBCODE
bx lr
|
mov pc,lr
]
MEND
MACRO
MOVEQ_PC_LR
[ THUMBCODE
bxeq lr
|
moveq pc,lr
]
MEND
;注意下面这段程序是个宏定义 很多人对这段程序不理解 我再次强调这是一个宏定义 所以大家要注意了
;下面包含的HandlerXXX HANDLER HandleXXX将都被下面这段程序展开
;这段程序用于把中断服务程序的首地址装载到pc中，有人称之为“加载程序”。
;本初始化程序定义了一个数据区（在文件最后），34个字空间，存放相应中断服务程序的首地址。每个字
;空间都有一个标号，以Handle***命名。
;在向量中断模式下使用“加载程序”来执行中断服务程序。
;这里就必须讲一下向量中断模式和非向量中断模式的概念
;向量中断模式是当cpu读取位于0x18处的IRQ中断指令的时候，系统自动读取对应于该中断源确定地址上的;
;指令取代0x18处的指令，通过跳转指令系统就直接跳转到对应地址
;函数中 节省了中断处理时间提高了中断处理速度标 例如 ADC中断的向量地址为0xC0,则在0xC0处放如下
;代码：ldr PC,=HandlerADC 当ADC中断产生的时候系统会
;自动跳转到HandlerADC函数中
;非向量中断模式处理方式是一种传统的中断处理方法，当系统产生中断的时候，系统将interrupt
; pending寄存器中对应标志位置位 然后跳转到位于0x18处的统一中断
;函数中 该函数通过读取interrupt pending寄存器中对应标志位 来判断中断源 并根据优先级关系再跳到
;对应中断源的处理代码中
MACRO
$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel
;HandlerLabel为中断服务入口地址
$HandlerLabel
sub sp,sp,#4 ; Decrement sp(to store jump address)
;将要使用的r0寄存器入栈
stmfd sp!,{r0} ; pUSH the work register to stack(lr does't push because it return to original address)
ldr r0,=$HandleLabel; load the address of HandleXXX to r0
ldr r0,[r0] ; load the contents(service routine start address) of HandleXXX
;将对应的中断函数首地址入栈
str r0,[sp,#4] ;store the contents(ISR) of HandleXXX to stack
;将中断函数首地址出栈 放入程序指针中 系统将跳转到对应中断处理函数
ldmfd sp!,{r0,pc} ; pOP the work register and pc(jump to ISR)
MEND
;一个arm由RO,RW,ZI三个断组成 其中RO为代码段，RW是已经初始化的全局变量，ZI是未初始化的全局变量
;（对于GNU工具 对应的概念是TEXT ,DATA,BSS）bootloader
;bootloader要将RW段复制到ram中并将ZI段清零 编译器使用下列段来记录各段的起始和结束地址
; |Image$$RO$$Base| ; RO段起始地址
; |Image$$RO$$Limit| ; RO段结束地址加1
; |Image$$RW$$Base| ; RW段起始地址
; |Image$$RW$$Limit| ; RW段结束地址加1
; |Image$$ZI$$Base| ; ZI段起始地址
; |Image$$ZI$$Limit| ; ZI段结束地址加1
;这些标号的值是通过编译器的设定来确定的 如编译软件中对ro-base和rw-base的设定，例如 ro-;base=0xc000000 rw-base=0xc5f0000
IMPORT |Image$$RO$$Limit| ; End of ROM code (=start of ROM data)
IMPORT |Image$$RW$$Base| ; Base of RAM to initialise
IMPORT |Image$$ZI$$Base| ; Base and limit of area
IMPORT |Image$$ZI$$Limit| ; to zero initialise
IMPORT Main ; The main entry of mon program
AREA Init,CODE,READONLY
;异常中断矢量表（每个表项占4个字节） 下面是中断向量表 一旦系统运行时有中断发生 即使移植了操作;系统 如linux 处理器已经把控制权交给了操作系统 一旦发生中断 处理器还是会跳转到从0x0开始
;中断向量表中某个中断表项（依据中断类型）开始执行
;具体中断向量布局请参考s3c44b0 spec 例如 adc中断向量为 0x000000c0下面对应表中第49项位置 向量地址0x0+4*(49-1)=0x000000c0
ENTRY
;板子上电和复位后 程序开始从位于0x0处开始执行硬件刚刚上电复位后 程序从这里开始执行跳转到标?
;为ResetHandler处执行
;1)The code, which converts to Big-endian, should be in little endian code.
;2)The following little endian code will be compiled in Big-Endian mode.
; The code byte order should be changed as the memory bus width.
;3)The pseudo instruction,DCD can't be used here because the linker generates error.
;总线宽度判?
; DCD用于分配一段字内存单片，并用后面的伪指令初始化
;分配字节由expr 个数决定
ASSERT : DEF:ENDIAN_CHANGE
[ ENDIAN_CHANGE
ASSERT : DEF:ENTRY_BUS_WIDTH
][ ENTRY_BUS_WIDTH=32
b ChangeBigEndian ; DCD 0xea000007
]
[ ENTRY_BUS_WIDTH=16
andeq r14,r7,r0,lsl #20 ; DCD 0x0007ea00
]
[ ENTRY_BUS_WIDTH=8
streq r0,][r0,-r10,ror #1] ; DCD 0x070000ea
]
|
b ResetHandler
]
b HandlerUndef ;handler for Undefined mode
b HandlerSWI ;handler for SWI interrupt
b HandlerPabort ;handler for PAbort
b HandlerDabort ;handler for DAbort
b . ;reserved 0x14
b HandlerIRQ ;handler for IRQ interrupt
b HandlerFIQ ;handler for FIQ interrupt
;@0x20
b EnterPWDN
;大小端判断
ChangeBigEndian
;@0x24
[ ENTRY_BUS_WIDTH=32
DCD 0xee110f10 ;0xee110f10 => mrc p15,0,r0,c1,c0,0
DCD 0xe3800080 ;0xe3800080 => orr r0,r0,#0x80; //Big-endian
DCD 0xee010f10 ;0xee010f10 => mcr p15,0,r0,c1,c0,0
]
[ ENTRY_BUS_WIDTH=16
DCD 0x0f10ee11
DCD 0x0080e380
DCD 0x0f10ee01
]
[ ENTRY_BUS_WIDTH=8
DCD 0x100f11ee
DCD 0x800080e3
DCD 0x100f01ee
]
DCD 0xffffffff ;swinv 0xffffff is similar with NOP and run well in both endian mode.
DCD 0xffffffff
DCD 0xffffffff
DCD 0xffffffff
DCD 0xffffffff
b ResetHandler
;进入掉电模式功能
; 1. SDRAM 必须在自刷新模式.
; 2. 所有中断必须屏蔽 for SDRAM/DRAM self-refresh.
; 3. LCD 关闭for SDRAM/DRAM self-refresh.
; 4. The I-cache 可能需要开启.
; 5. The location of the following code may have not to be changed.
;void EnterPWDN(int CLKCON);
EnterPWDN
mov r2,r0 ;r2=rCLKCON
tst r0,#0x8 ; pOWER_OFF mode?
bne ENTER_POWER_OFF
ENTER_STOP
ldr r0,=REFRESH
ldr r3,[r0] ;r3=rREFRESH
mov r1, r3
orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH
str r1, [r0] ;Enable SDRAM self-refresh
mov r1,#16 ;wait until self-refresh is issued. may not be needed.
0 subs r1,r1,#1
bne %B0
ldr r0,=CLKCON ;enter STOP mode.
str r2,[r0]
mov r1,#32
0 subs r1,r1,#1 ;1) wait until the STOP mode is in effect.
bne %B0 ;2) Or wait here until the CPU&Peripherals will be turned-off
; Entering POWER_OFF mode, only the reset by wake-up is available.
ldr r0,=REFRESH ;exit from SDRAM self refresh mode.
str r3,[r0]
MOV_PC_LR
ENTER_POWER_OFF
;NOTE.
;1) rGSTATUS3 should have the return address after wake-up from POWER_OFF mode.
ldr r0,=REFRESH
ldr r1,[r0] ;r1=rREFRESH
orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH
str r1, [r0] ;Enable SDRAM self-refresh
mov r1,#16 ;Wait until self-refresh is issued,which may not be needed.
0 subs r1,r1,#1
bne %B0
ldr r1,=MISCCR
ldr r0,[r1]
orr r0,r0,#(7<<17) ;Make sure that SCLK0:SCLK->0, SCLK1:SCLK->0, SCKE='L' during boot-up
str r0,[r1]
ldr r0,=CLKCON
str r2,[r0]
b . ;CPU will die here.
WAKEUP_POWER_OFF
;Release SCLKn after wake-up from the POWER_OFF mode.
ldr r1,=MISCCR
ldr r0,[r1]
bic r0,r0,#(7<<17) ;SCLK0:0->SCLK, SCLK1:0->SCLK, SCKE: l->H
str r0,[r1]
;Set memory control registers
ldr r0,=SMRDATA
ldr r1,=BWSCON ;BWSCON Address
add r2, r0, #52 ;End address of SMRDATA
0
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
cmp r2, r0
bne %B0
mov r1,#256
0 subs r1,r1,#1 ;1) wait until the SelfRefresh is released.
bne %B0
ldr r1,=GSTATUS3 ;GSTATUS3 has the start address just after POWER_OFF wake-up
ldr r0,[r1]
mov pc,r0
LTORG
;下面是具体的中断处理函数跳转的宏，通过上面的$HandlerLabel的宏定义展开后跳转到对应的中断处理;函数（对于向量中断）
HandlerFIQ HANDLER HandleFIQ
HandlerIRQ HANDLER HandleIRQ
HandlerUndef HANDLER HandleUndef
HandlerSWI HANDLER HandleSWI
HandlerDabort HANDLER HandleDabort
HandlerPabort HANDLER HandlePabort
;下面这段程序是用来处理非向量中断，具体判断I_ISPR中各位是否置1 置1表示目前此中断等待响应（每次只能有一位置1），从最高优先级中断位开始判断，检测到等待服务
;中断就将pc置为中断服务函数首地址
IsrIRQ
sub sp,sp,#4 ;预留返回指针的存储位置
stmfd sp!,{r8-r9}
ldr r9,=INTOFFSET
ldr r9,[r9];载入I_ISR
ldr r8,=HandleEINT0
add r8,r8,r9,lsl #2
ldr r8,[r8]
str r8,[sp,#8]
ldmfd sp!,{r8-r9,pc}
;=======
; ENTRY
;=======
;扳子上电和复位后 程序开始从位于0x0执行b ResetHandler 程序从跳转到这里执行
;板子上电复位后 执行几个步骤这里通过标号在注释中加1，2，3....标示 标号表示执行顺序
;1.禁止看门狗 屏蔽所有中断
ResetHandler
ldr r0,=WTCON ;watch dog disable
ldr r1,=0x0
str r1,[r0]
ldr r0,=INTMSK
ldr r1,=0xffffffff ;all interrupt disable
str r1,[r0]
ldr r0,=INTSUBMSK
ldr r1,=0x7ff ;all sub interrupt disable, 2002/04/10
str r1,[r0]
[ {FALSE}
; rGPFDAT = (rGPFDAT & ~(0xf<<4)) | ((~data & 0xf)<<4);
; Led_Display
ldr r0,=GPFCON
ldr r1,=0x5500
str r1,][r0]
ldr r0,=GPFDAT
ldr r1,=0x10
str r1,[r0]
]
;2.根据工作频率设置pll
;这里介绍一下计算公式
;Fpllo=(m*Fin)/(p*2^s)
;m=MDIV+8,p=PDIV+2,s=SDIV
;Fpllo必须大于20Mhz小于66Mhz
;Fpllo*2^s必须小于170Mhz
;如下面的PLLCON设定中的M_DIV P_DIV S_DIV是取自option.h中
;#elif (MCLK==40000000)
;#define PLL_M (0x48)
;#define PLL_P (0x3)
;#define PLL_S (0x2)
;所以m=MDIV+8=80,p=PDIV+2=5,s=SDIV=2
;硬件使用晶振为10Mhz,即Fin=10Mhz
;Fpllo=80*10/5*2^2=40Mhz
;To reduce PLL lock time, adjust the LOCKTIME register.
ldr r0,=LOCKTIME
ldr r1,=0xffffff
str r1,[r0]
[ PLL_ON_START
;Configure MPLL
ldr r0,=MPLLCON
ldr r1,=((M_MDIV<<12)+(M_PDIV<<4)+M_SDIV) ;Fin=12MHz,Fout=50MHz
str r1,][r0]
]
;Check if the boot is caused by the wake-up from POWER_OFF mode.
ldr r1,=GSTATUS2
ldr r0,[r1]
tst r0,#0x2
;In case of the wake-up from POWER_OFF mode, go to POWER_OFF_WAKEUP handler.
bne WAKEUP_POWER_OFF
EXPORT StartPointAfterPowerOffWakeUp
StartPointAfterPowerOffWakeUp
;3.置存储相关寄存器的程序
;这是设置SDRAM,flash ROM 存储器连接和工作时序的程序,片选定义的程序
;SMRDATA map在下面的程序中定义
;SMRDATA中涉及的值请参考memcfg.s程序
;具体寄存器各位含义请参考s3c44b0 spec
;Set memory control registers
ldr r0,=SMRDATA
ldr r1,=BWSCON ;BWSCON Address
add r2, r0, #52 ;End address of SMRDATA
0
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
cmp r2, r0
bne %B0
;Initialize stacks
bl InitStacks
;5.设置缺省中断处理函数
; Setup IRQ handler
ldr r0,=HandleIRQ ;This routine is needed
ldr r1,=IsrIRQ ;if there isn't 'subs pc,lr,#4' at 0x18, 0x1c
str r1,[r0]
;Copy and paste RW data/zero initialized data
ldr r0, =|Image$$RO$$Limit| ; Get pointer to ROM data
ldr r1, =|Image$$RW$$Base| ; and RAM copy
ldr r3, =|Image$$ZI$$Base|
;6.将数据段拷贝到ram中 将零初始化数据段清零 跳入C语言的main函数执行 到这步结束bootloader初步引导结束
;Zero init base => top of initialised data
cmp r0, r1 ; Check that they are different
beq %F2
1
cmp r1, r3 ; Copy init data
ldrcc r2, [r0], #4 ;--> LDRCC r2, [r0] + ADD r0, r0, #4
strcc r2, [r1], #4 ;--> STRCC r2, [r1] + ADD r1, r1, #4
bcc %B1 ;r1 < r3 继续循环
2
ldr r1, =|Image$$ZI$$Limit| ; Top of zero init segment
mov r2, #0
3
cmp r3, r1 ; Zero init
strcc r2, [r3], #4
bcc %B3
[ : lNOT:THUMBCODE
bl Main ; Don't use main() because ......
b .
]
[ THUMBCODE ;for start-up code for Thumb mode
orr lr,pc,#1
bx lr
CODE16
bl Main ; Don't use main() because ......
b .
CODE32
]
;function initializing stacks
InitStacks
; Don't use DRAM,such as stmfd,ldmfd......
;SVCstack is initialized before
;Under toolkit ver 2.5, 'msr cpsr,r1' can be used instead of 'msr cpsr_cxsf,r1'
mrs r0,cpsr
bic r0,r0,#MODEMASK ;位清零指令,清r0,再附给ro
orr r1,r0,#UNDEFMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;UndefMode
ldr sp,=UndefStack
orr r1,r0,#ABORTMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;AbortMode
ldr sp,=AbortStack
orr r1,r0,#IRQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;IRQMode
ldr sp,=IRQStack
orr r1,r0,#FIQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;FIQMode
ldr sp,=FIQStack
bic r0,r0,#MODEMASK|NOINT
orr r1,r0,#SVCMODE
msr cpsr_cxsf,r1 ;SVCMode
ldr sp,=SVCStack
;USER mode has not be initialized.
mov pc,lr
;The LR register won't be valid if the current mode is not SVC mode.
;这是上面提到的对存储寄存器初始化的数据map
LTORG
SMRDATA DATA
; Memory configuration should be optimized for best performance
; The following parameter is not optimized.
; Memory access cycle parameter strategy
; 1) The memory settings is safe parameters even at HCLK='75Mhz'.
; 2) SDRAM refresh period is for HCLK='75Mhz'.
DCD (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28))
DCD ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC)) ;GCS0
DCD ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC)) ;GCS1
DCD ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC)) ;GCS2
DCD ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC)) ;GCS3
DCD ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC)) ;GCS4
DCD ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC)) ;GCS5
DCD ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN)) ;GCS6
DCD ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN)) ;GCS7
; DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT) ;Tchr not used bit
DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+REFCNT) ;设置刷新周期
; DCD 0x32 ;SCLK power saving mode, ARM core burst disable, BANKSIZE 128M/128M
DCD 0xb2 ;SCLK power saving mode, ARM core burst enable , BANKSIZE 128M/128M - 11/29/2002
DCD 0x30 ;MRSR6 CL='3clk'
DCD 0x30 ;MRSR7
; DCD 0x20 ;MRSR6 CL='2clk'
; DCD 0x20 ;MRSR7
ALIGN
AREA RamData, DATA, READWRITE
;这里将中断异常向量建立在sdram中
^ _ISR_STARTADDRESS
HandleReset # 4
HandleUndef # 4
HandleSWI # 4
HandlePabort # 4
HandleDabort # 4
HandleReserved # 4
HandleIRQ # 4
HandleFIQ # 4
; Don't use the label 'IntVectorTable',
;The value of IntVectorTable is different with the address you think it may be.
;IntVectorTable
HandleEINT0 # 4
HandleEINT1 # 4
HandleEINT2 # 4
HandleEINT3 # 4
HandleEINT4_7 # 4
HandleEINT8_23 # 4
HandleRSV6 # 4
HandleBATFLT # 4
HandleTICK # 4
HandleWDT # 4
HandleTIMER0 # 4
HandleTIMER1 # 4
HandleTIMER2 # 4
HandleTIMER3 # 4
HandleTIMER4 # 4
HandleUART2 # 4
HandleLCD # 4
HandleDMA0 # 4
HandleDMA1 # 4
HandleDMA2 # 4
HandleDMA3 # 4
HandleMMC # 4
HandleSPI0 # 4
HandleUART1 # 4
HandleRSV24 # 4
HandleUSBD # 4
HandleUSBH # 4
HandleIIC # 4
HandleUART0 # 4
HandleSPI1 # 4
HandleRTC # 4
HandleADC # 4
END
1. 屏蔽所有中断，关看门狗。
2. 根据工作频率设置PLL寄存器
3. 初始化存储控制相关寄存器
4. 初始化各模式下的栈指针
5. 设置缺省中断处理函数
6. 将数据段拷贝到RAM中，将零初始化数据段清零
7. 跳转到C语言Main入口函数中
要看懂这个头文件是比较难的，我跟DVD视频的教程看了两遍，弄懂了一些，视频上讲的是 ARM7 S3C44B0的 Init.s 但我觉得和2410的差不多。我将这个程序注释了一下。可能有些地方不是很正确，只提供参考。
;=========================================
; NAME: 2410INIT.S
; DESC: C start up codes
; Configure memory, ISR ,stacks
; Initialize C-variables
; HISTORY:
; 2002.02.25:kwtark: ver 0.0
; 2002.03.20: purnnamu: Add some functions for testing STOP,POWER_OFF mode
; 2002.04.10:SJS:sub interrupt disable 0x3ff -> 0x7ff
; 2002.11.29:Kong: DCD BANKSIZE Resiger 0x32 -> 0xb2 (ARM core burst enable)
;=========================================
INCLUDE option.inc
INCLUDE memcfg.inc
INCLUDE 2410addr.inc
BIT_SELFREFRESH EQU (1<<22)
;下面是对arm处理器模式寄存器对应值的常数定义，arm处理器中有一个CPSR程序状态寄存器 它的后五位决定目前的处理器模式
; pre-defined constants
USERMODE EQU 0x10
FIQMODE EQU 0x11
IRQMODE EQU 0x12
SVCMODE EQU 0x13
ABORTMODE EQU 0x17
UNDEFMODE EQU 0x1b
MODEMASK EQU 0x1f
NOINT EQU 0xc0
;The location of stacks
UserStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x3800) ;0x33ff4800 ~
SVCStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2800) ;0x33ff5800 ~
UndefStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2400) ;0x33ff5c00 ~
AbortStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x2000) ;0x33ff6000 ~
IRQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x1000) ;0x33ff7000 ~
FIQStack EQU (_STACK_BASEADDRESS-0x0) ;0x33ff8000 ~
;check if tasm.exe is used.
;arm处理器有两种工作状态 1.arm:32位 这种工作状态下执行字对准的arm指令 2.Thumb:16位 这种工作状;态执行半字对准的Thumb指令
;因为处理器分为16位 32位两种工作状态 程序的编译器也是分16位和32两种编译方式 所以下面的程序用;于根据处理器工作状态确定编译器编译方式
;code16伪指令指示汇编编译器后面的指令为16位的thumb指令
;code32伪指令指示汇编编译器后面的指令为32位的arm指令
;这段是为了统一目前的处理器工作状态和软件编译方式（16位编译环境使用tasm.exe编译
;Check if tasm.exe(armasm -16 ...@ADS 1.0) is used.
GBLL THUMBCODE
[ {CONFIG} = 16 ;if config==16 这里表示你的目前处于领先地16位编译方式
THUMBCODE SETL {TRUE};设置THUMBCODE 为 true
CODE32;转入32位编译模式
| ;else
THUMBCODE SETL {FALSE};设置THUMBCODE 为 false
]
MACRO
MOV_PC_LR
[ THUMBCODE
bx lr
|
mov pc,lr
]
MEND
MACRO
MOVEQ_PC_LR
[ THUMBCODE
bxeq lr
|
moveq pc,lr
]
MEND
;注意下面这段程序是个宏定义 很多人对这段程序不理解 我再次强调这是一个宏定义 所以大家要注意了
;下面包含的HandlerXXX HANDLER HandleXXX将都被下面这段程序展开
;这段程序用于把中断服务程序的首地址装载到pc中，有人称之为“加载程序”。
;本初始化程序定义了一个数据区（在文件最后），34个字空间，存放相应中断服务程序的首地址。每个字
;空间都有一个标号，以Handle***命名。
;在向量中断模式下使用“加载程序”来执行中断服务程序。
;这里就必须讲一下向量中断模式和非向量中断模式的概念
;向量中断模式是当cpu读取位于0x18处的IRQ中断指令的时候，系统自动读取对应于该中断源确定地址上的;
;指令取代0x18处的指令，通过跳转指令系统就直接跳转到对应地址
;函数中 节省了中断处理时间提高了中断处理速度标 例如 ADC中断的向量地址为0xC0,则在0xC0处放如下
;代码：ldr PC,=HandlerADC 当ADC中断产生的时候系统会
;自动跳转到HandlerADC函数中
;非向量中断模式处理方式是一种传统的中断处理方法，当系统产生中断的时候，系统将interrupt
; pending寄存器中对应标志位置位 然后跳转到位于0x18处的统一中断
;函数中 该函数通过读取interrupt pending寄存器中对应标志位 来判断中断源 并根据优先级关系再跳到
;对应中断源的处理代码中
MACRO
$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel
;HandlerLabel为中断服务入口地址
$HandlerLabel
sub sp,sp,#4 ; Decrement sp(to store jump address)
;将要使用的r0寄存器入栈
stmfd sp!,{r0} ; pUSH the work register to stack(lr does't push because it return to original address)
ldr r0,=$HandleLabel; load the address of HandleXXX to r0
ldr r0,[r0] ; load the contents(service routine start address) of HandleXXX
;将对应的中断函数首地址入栈
str r0,[sp,#4] ;store the contents(ISR) of HandleXXX to stack
;将中断函数首地址出栈 放入程序指针中 系统将跳转到对应中断处理函数
ldmfd sp!,{r0,pc} ; pOP the work register and pc(jump to ISR)
MEND
;一个arm由RO,RW,ZI三个断组成 其中RO为代码段，RW是已经初始化的全局变量，ZI是未初始化的全局变量
;（对于GNU工具 对应的概念是TEXT ,DATA,BSS）bootloader
;bootloader要将RW段复制到ram中并将ZI段清零 编译器使用下列段来记录各段的起始和结束地址
; |Image$$RO$$Base| ; RO段起始地址
; |Image$$RO$$Limit| ; RO段结束地址加1
; |Image$$RW$$Base| ; RW段起始地址
; |Image$$RW$$Limit| ; RW段结束地址加1
; |Image$$ZI$$Base| ; ZI段起始地址
; |Image$$ZI$$Limit| ; ZI段结束地址加1
;这些标号的值是通过编译器的设定来确定的 如编译软件中对ro-base和rw-base的设定，例如 ro-;base=0xc000000 rw-base=0xc5f0000
IMPORT |Image$$RO$$Limit| ; End of ROM code (=start of ROM data)
IMPORT |Image$$RW$$Base| ; Base of RAM to initialise
IMPORT |Image$$ZI$$Base| ; Base and limit of area
IMPORT |Image$$ZI$$Limit| ; to zero initialise
IMPORT Main ; The main entry of mon program
AREA Init,CODE,READONLY
;异常中断矢量表（每个表项占4个字节） 下面是中断向量表 一旦系统运行时有中断发生 即使移植了操作;系统 如linux 处理器已经把控制权交给了操作系统 一旦发生中断 处理器还是会跳转到从0x0开始
;中断向量表中某个中断表项（依据中断类型）开始执行
;具体中断向量布局请参考s3c44b0 spec 例如 adc中断向量为 0x000000c0下面对应表中第49项位置 向量地址0x0+4*(49-1)=0x000000c0
ENTRY
;板子上电和复位后 程序开始从位于0x0处开始执行硬件刚刚上电复位后 程序从这里开始执行跳转到标?
;为ResetHandler处执行
;1)The code, which converts to Big-endian, should be in little endian code.
;2)The following little endian code will be compiled in Big-Endian mode.
; The code byte order should be changed as the memory bus width.
;3)The pseudo instruction,DCD can't be used here because the linker generates error.
;总线宽度判?
; DCD用于分配一段字内存单片，并用后面的伪指令初始化
;分配字节由expr 个数决定
ASSERT : DEF:ENDIAN_CHANGE
[ ENDIAN_CHANGE
ASSERT : DEF:ENTRY_BUS_WIDTH
][ ENTRY_BUS_WIDTH=32
b ChangeBigEndian ; DCD 0xea000007
]
[ ENTRY_BUS_WIDTH=16
andeq r14,r7,r0,lsl #20 ; DCD 0x0007ea00
]
[ ENTRY_BUS_WIDTH=8
streq r0,][r0,-r10,ror #1] ; DCD 0x070000ea
]
|
b ResetHandler
]
b HandlerUndef ;handler for Undefined mode
b HandlerSWI ;handler for SWI interrupt
b HandlerPabort ;handler for PAbort
b HandlerDabort ;handler for DAbort
b . ;reserved 0x14
b HandlerIRQ ;handler for IRQ interrupt
b HandlerFIQ ;handler for FIQ interrupt
;@0x20
b EnterPWDN
;大小端判断
ChangeBigEndian
;@0x24
[ ENTRY_BUS_WIDTH=32
DCD 0xee110f10 ;0xee110f10 => mrc p15,0,r0,c1,c0,0
DCD 0xe3800080 ;0xe3800080 => orr r0,r0,#0x80; //Big-endian
DCD 0xee010f10 ;0xee010f10 => mcr p15,0,r0,c1,c0,0
]
[ ENTRY_BUS_WIDTH=16
DCD 0x0f10ee11
DCD 0x0080e380
DCD 0x0f10ee01
]
[ ENTRY_BUS_WIDTH=8
DCD 0x100f11ee
DCD 0x800080e3
DCD 0x100f01ee
]
DCD 0xffffffff ;swinv 0xffffff is similar with NOP and run well in both endian mode.
DCD 0xffffffff
DCD 0xffffffff
DCD 0xffffffff
DCD 0xffffffff
b ResetHandler
;进入掉电模式功能
; 1. SDRAM 必须在自刷新模式.
; 2. 所有中断必须屏蔽 for SDRAM/DRAM self-refresh.
; 3. LCD 关闭for SDRAM/DRAM self-refresh.
; 4. The I-cache 可能需要开启.
; 5. The location of the following code may have not to be changed.
;void EnterPWDN(int CLKCON);
EnterPWDN
mov r2,r0 ;r2=rCLKCON
tst r0,#0x8 ; pOWER_OFF mode?
bne ENTER_POWER_OFF
ENTER_STOP
ldr r0,=REFRESH
ldr r3,[r0] ;r3=rREFRESH
mov r1, r3
orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH
str r1, [r0] ;Enable SDRAM self-refresh
mov r1,#16 ;wait until self-refresh is issued. may not be needed.
0 subs r1,r1,#1
bne %B0
ldr r0,=CLKCON ;enter STOP mode.
str r2,[r0]
mov r1,#32
0 subs r1,r1,#1 ;1) wait until the STOP mode is in effect.
bne %B0 ;2) Or wait here until the CPU&Peripherals will be turned-off
; Entering POWER_OFF mode, only the reset by wake-up is available.
ldr r0,=REFRESH ;exit from SDRAM self refresh mode.
str r3,[r0]
MOV_PC_LR
ENTER_POWER_OFF
;NOTE.
;1) rGSTATUS3 should have the return address after wake-up from POWER_OFF mode.
ldr r0,=REFRESH
ldr r1,[r0] ;r1=rREFRESH
orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH
str r1, [r0] ;Enable SDRAM self-refresh
mov r1,#16 ;Wait until self-refresh is issued,which may not be needed.
0 subs r1,r1,#1
bne %B0
ldr r1,=MISCCR
ldr r0,[r1]
orr r0,r0,#(7<<17) ;Make sure that SCLK0:SCLK->0, SCLK1:SCLK->0, SCKE='L' during boot-up
str r0,[r1]
ldr r0,=CLKCON
str r2,[r0]
b . ;CPU will die here.
WAKEUP_POWER_OFF
;Release SCLKn after wake-up from the POWER_OFF mode.
ldr r1,=MISCCR
ldr r0,[r1]
bic r0,r0,#(7<<17) ;SCLK0:0->SCLK, SCLK1:0->SCLK, SCKE: l->H
str r0,[r1]
;Set memory control registers
ldr r0,=SMRDATA
ldr r1,=BWSCON ;BWSCON Address
add r2, r0, #52 ;End address of SMRDATA
0
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
cmp r2, r0
bne %B0
mov r1,#256
0 subs r1,r1,#1 ;1) wait until the SelfRefresh is released.
bne %B0
ldr r1,=GSTATUS3 ;GSTATUS3 has the start address just after POWER_OFF wake-up
ldr r0,[r1]
mov pc,r0
LTORG
;下面是具体的中断处理函数跳转的宏，通过上面的$HandlerLabel的宏定义展开后跳转到对应的中断处理;函数（对于向量中断）
HandlerFIQ HANDLER HandleFIQ
HandlerIRQ HANDLER HandleIRQ
HandlerUndef HANDLER HandleUndef
HandlerSWI HANDLER HandleSWI
HandlerDabort HANDLER HandleDabort
HandlerPabort HANDLER HandlePabort
;下面这段程序是用来处理非向量中断，具体判断I_ISPR中各位是否置1 置1表示目前此中断等待响应（每次只能有一位置1），从最高优先级中断位开始判断，检测到等待服务
;中断就将pc置为中断服务函数首地址
IsrIRQ
sub sp,sp,#4 ;预留返回指针的存储位置
stmfd sp!,{r8-r9}
ldr r9,=INTOFFSET
ldr r9,[r9];载入I_ISR
ldr r8,=HandleEINT0
add r8,r8,r9,lsl #2
ldr r8,[r8]
str r8,[sp,#8]
ldmfd sp!,{r8-r9,pc}
;=======
; ENTRY
;=======
;扳子上电和复位后 程序开始从位于0x0执行b ResetHandler 程序从跳转到这里执行
;板子上电复位后 执行几个步骤这里通过标号在注释中加1，2，3....标示 标号表示执行顺序
;1.禁止看门狗 屏蔽所有中断
ResetHandler
ldr r0,=WTCON ;watch dog disable
ldr r1,=0x0
str r1,[r0]
ldr r0,=INTMSK
ldr r1,=0xffffffff ;all interrupt disable
str r1,[r0]
ldr r0,=INTSUBMSK
ldr r1,=0x7ff ;all sub interrupt disable, 2002/04/10
str r1,[r0]
[ {FALSE}
; rGPFDAT = (rGPFDAT & ~(0xf<<4)) | ((~data & 0xf)<<4);
; Led_Display
ldr r0,=GPFCON
ldr r1,=0x5500
str r1,][r0]
ldr r0,=GPFDAT
ldr r1,=0x10
str r1,[r0]
]
;2.根据工作频率设置pll
;这里介绍一下计算公式
;Fpllo=(m*Fin)/(p*2^s)
;m=MDIV+8,p=PDIV+2,s=SDIV
;Fpllo必须大于20Mhz小于66Mhz
;Fpllo*2^s必须小于170Mhz
;如下面的PLLCON设定中的M_DIV P_DIV S_DIV是取自option.h中
;#elif (MCLK==40000000)
;#define PLL_M (0x48)
;#define PLL_P (0x3)
;#define PLL_S (0x2)
;所以m=MDIV+8=80,p=PDIV+2=5,s=SDIV=2
;硬件使用晶振为10Mhz,即Fin=10Mhz
;Fpllo=80*10/5*2^2=40Mhz
;To reduce PLL lock time, adjust the LOCKTIME register.
ldr r0,=LOCKTIME
ldr r1,=0xffffff
str r1,[r0]
[ PLL_ON_START
;Configure MPLL
ldr r0,=MPLLCON
ldr r1,=((M_MDIV<<12)+(M_PDIV<<4)+M_SDIV) ;Fin=12MHz,Fout=50MHz
str r1,][r0]
]
;Check if the boot is caused by the wake-up from POWER_OFF mode.
ldr r1,=GSTATUS2
ldr r0,[r1]
tst r0,#0x2
;In case of the wake-up from POWER_OFF mode, go to POWER_OFF_WAKEUP handler.
bne WAKEUP_POWER_OFF
EXPORT StartPointAfterPowerOffWakeUp
StartPointAfterPowerOffWakeUp
;3.置存储相关寄存器的程序
;这是设置SDRAM,flash ROM 存储器连接和工作时序的程序,片选定义的程序
;SMRDATA map在下面的程序中定义
;SMRDATA中涉及的值请参考memcfg.s程序
;具体寄存器各位含义请参考s3c44b0 spec
;Set memory control registers
ldr r0,=SMRDATA
ldr r1,=BWSCON ;BWSCON Address
add r2, r0, #52 ;End address of SMRDATA
0
ldr r3, [r0], #4
str r3, [r1], #4
cmp r2, r0
bne %B0
;Initialize stacks
bl InitStacks
;5.设置缺省中断处理函数
; Setup IRQ handler
ldr r0,=HandleIRQ ;This routine is needed
ldr r1,=IsrIRQ ;if there isn't 'subs pc,lr,#4' at 0x18, 0x1c
str r1,[r0]
;Copy and paste RW data/zero initialized data
ldr r0, =|Image$$RO$$Limit| ; Get pointer to ROM data
ldr r1, =|Image$$RW$$Base| ; and RAM copy
ldr r3, =|Image$$ZI$$Base|
;6.将数据段拷贝到ram中 将零初始化数据段清零 跳入C语言的main函数执行 到这步结束bootloader初步引导结束
;Zero init base => top of initialised data
cmp r0, r1 ; Check that they are different
beq %F2
1
cmp r1, r3 ; Copy init data
ldrcc r2, [r0], #4 ;--> LDRCC r2, [r0] + ADD r0, r0, #4
strcc r2, [r1], #4 ;--> STRCC r2, [r1] + ADD r1, r1, #4
bcc %B1 ;r1 < r3 继续循环
2
ldr r1, =|Image$$ZI$$Limit| ; Top of zero init segment
mov r2, #0
3
cmp r3, r1 ; Zero init
strcc r2, [r3], #4
bcc %B3
[ : lNOT:THUMBCODE
bl Main ; Don't use main() because ......
b .
]
[ THUMBCODE ;for start-up code for Thumb mode
orr lr,pc,#1
bx lr
CODE16
bl Main ; Don't use main() because ......
b .
CODE32
]
;function initializing stacks
InitStacks
; Don't use DRAM,such as stmfd,ldmfd......
;SVCstack is initialized before
;Under toolkit ver 2.5, 'msr cpsr,r1' can be used instead of 'msr cpsr_cxsf,r1'
mrs r0,cpsr
bic r0,r0,#MODEMASK ;位清零指令,清r0,再附给ro
orr r1,r0,#UNDEFMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;UndefMode
ldr sp,=UndefStack
orr r1,r0,#ABORTMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;AbortMode
ldr sp,=AbortStack
orr r1,r0,#IRQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;IRQMode
ldr sp,=IRQStack
orr r1,r0,#FIQMODE|NOINT
msr cpsr_cxsf,r1 ;FIQMode
ldr sp,=FIQStack
bic r0,r0,#MODEMASK|NOINT
orr r1,r0,#SVCMODE
msr cpsr_cxsf,r1 ;SVCMode
ldr sp,=SVCStack
;USER mode has not be initialized.
mov pc,lr
;The LR register won't be valid if the current mode is not SVC mode.
;这是上面提到的对存储寄存器初始化的数据map
LTORG
SMRDATA DATA
; Memory configuration should be optimized for best performance
; The following parameter is not optimized.
; Memory access cycle parameter strategy
; 1) The memory settings is safe parameters even at HCLK='75Mhz'.
; 2) SDRAM refresh period is for HCLK='75Mhz'.
DCD (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28))
DCD ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC)) ;GCS0
DCD ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC)) ;GCS1
DCD ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC)) ;GCS2
DCD ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC)) ;GCS3
DCD ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC)) ;GCS4
DCD ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC)) ;GCS5
DCD ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN)) ;GCS6
DCD ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN)) ;GCS7
; DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT) ;Tchr not used bit
DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+REFCNT) ;设置刷新周期
; DCD 0x32 ;SCLK power saving mode, ARM core burst disable, BANKSIZE 128M/128M
DCD 0xb2 ;SCLK power saving mode, ARM core burst enable , BANKSIZE 128M/128M - 11/29/2002
DCD 0x30 ;MRSR6 CL='3clk'
DCD 0x30 ;MRSR7
; DCD 0x20 ;MRSR6 CL='2clk'
; DCD 0x20 ;MRSR7
ALIGN
AREA RamData, DATA, READWRITE
;这里将中断异常向量建立在sdram中
^ _ISR_STARTADDRESS
HandleReset # 4
HandleUndef # 4
HandleSWI # 4
HandlePabort # 4
HandleDabort # 4
HandleReserved # 4
HandleIRQ # 4
HandleFIQ # 4
; Don't use the label 'IntVectorTable',
;The value of IntVectorTable is different with the address you think it may be.
;IntVectorTable
HandleEINT0 # 4
HandleEINT1 # 4
HandleEINT2 # 4
HandleEINT3 # 4
HandleEINT4_7 # 4
HandleEINT8_23 # 4
HandleRSV6 # 4
HandleBATFLT # 4
HandleTICK # 4
HandleWDT # 4
HandleTIMER0 # 4
HandleTIMER1 # 4
HandleTIMER2 # 4
HandleTIMER3 # 4
HandleTIMER4 # 4
HandleUART2 # 4
HandleLCD # 4
HandleDMA0 # 4
HandleDMA1 # 4
HandleDMA2 # 4
HandleDMA3 # 4
HandleMMC # 4
HandleSPI0 # 4
HandleUART1 # 4
HandleRSV24 # 4
HandleUSBD # 4
HandleUSBH # 4
HandleIIC # 4
HandleUART0 # 4
HandleSPI1 # 4
HandleRTC # 4
HandleADC # 4
END
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