Ｕ—Ｂ００ｔ在ＡＤＳＰ—ＢＦ５３３上的移植

摘要：U—Boot是一個功能十分強大的Bootloader，目前已經運用到很多嵌入式系統中。ADSP—BF533處理器是ADI公司新推出的一款Blackfin系列DSP，詳細介紹U—Boot在基于ADSP—BF533處理器嵌入式系統板上移植過程，并深入分析移植過程中的要點和難點：FLASH設備驅動、網卡設備驅動等。此次移植已經成功應用在企業產品的開發中，也可給相關工作的開發者提供參考。

關鍵詞：ADSP—BF533；U—Boot；Flash網卡驅動，移植

中圖分類號：TP315

文獻標識碼：B

文章編號：1004—373X(2008)04—037—03

ADSP—BF533處理器是ADI公司新推出的一款Blackfin系列DSP，他具有2個MAC，集成了大量的外圍設備和存儲器接口，最高處理速度高達750 MHz，每秒運算速度最高達到1500 MMAC(兆次乘法加法運算)，適用于各種視頻、音頻、通信領域；另外該系列處理器所采用的微信號體系結構使其集DSP和MCU的功能于一身，大大方便了開發者的使用。

U—Boot(Universal Boot Loader)是遵循GPL條款的開放源碼項目，由德國工程師Wolfgang Denk從8xxROM代碼發展而來，已經在許多嵌入式系統開發過程中被采用。U—Boot的源代碼配置裁剪方法簡單、易于移植，提供十分強大的網絡功能，支持多種文件格式的下載，其軟件項目經常更新，最新的U—Boot 1.1.6支持的處理器體系結構包括有ARM，Intel i386，Intel XScale，MIPS，Blackfin，MPC，NIOS，NIOS 2和PowerPC。

將U—Boot移植到Blackfin系列的DSP之上，發揮出U—Boot這一bootloader所具有的優勢，在基于DSP芯片的嵌入式系統的后續開發中，降低開發難度，縮短開發周期。本文將介紹U—Boot在ADSP—BF533上移植的實現過程。

1 移植實例

此次移植是在基于ADSP—BF533的evb533開發板上實現，以Colinux(Cooperative Linux)作為編譯的平臺完成。所用的開發板的主要配置如下：處理器；基于Blackfin體系結構的ADSP—BF533；FLASH：1 M×16 b共2 MBAMD AM29LVl60DB(NOR FLASH)；SDRAM：16 M×16 b共32 M，HY HY57V651620BTClOP；以太網控制器：CIRRUS LOGIC CS8900A—CQ3；串行通信接口：2個標準RS 232接口，以太網接口：1個RI-45以太網接口；調試接口：1個14針JTAG接口；仿真器：Embest DSP仿真器EasyIce。

1.1 交叉編譯工具鏈以及編譯平臺

關于交叉編譯工具鏈的選擇，可從bIackfin網站下載編譯器的源代碼binutils，elf2flt，gcc，編譯得到支持black—fin系列的交叉編譯器，編譯過程如下所示：

編譯項中的mkconfig是uboot源碼頂層目錄中的shell腳本，他的主要任務是完成對evb533開發板的配置；參看其腳本，完成的配置包含的主要是建立該開發板所需要的一些頭文件，修改uboot配置來適應具體的開發板。該連接腳本具體包含以下4個方面：創建新的配置文件；創建該實驗板對應的體系結構頭文件到／include下／asm之間的硬鏈接(使用ln命令)；創建make所需要的include文件；創建開發板所需要的頭文件，在evb533開發板上主要是將include目錄下的configs／evb533．h的內容寫到config.h文件中。

(2)在board子目錄中建立evb533目錄，該目錄下應該包含幾個特定的文件，應該包含Makefile，evb533.c，flash.c.config．mk和u—boot.1ds。其中evb533．c是對目標板的初始化代碼；flash.c是目標板所使用FLASH的驅動代碼；Makefile與config.mk來完成本層目錄的make—file文件管理；u—boot.1ds是最終連接成u—boot.bin文件是所使用的連接腳本。

(3)新建include／configs／evb533．h配置文件，針對要進行移植的目標板進行正確配置。

(4)在drivers子目錄中加入實驗箱所使用的網卡設備的驅動cs8900.c和cs8900.h。

完成這4處的文件修改后，就可以運行make evb533_config對開發板進行配置，然后運行make編譯成目標板可用的u—boot.bin文件。

通過將Embest DSP仿真器EasyIce連接到開發板JTAG口，將該bin文件燒寫到FLASH零地址，燒寫完成后，重啟開發板，在串口中返回“evb533＞”信息，代表U—Boot移植運行成功。本文所移植的U—Boot目前已穩定地運行在EduKitⅢ嵌入式實驗箱上。通過u—Boot可以實現串口、網口與PC通信，查看、修改FLASH和SDRAM，引導btClinux嵌入式系統等功能。

2 移植難點和重點

在此次移植的過程中，移植的難點在于FLASH設備和網卡設備的驅動，以及創建目標板的配置文件include／configs／evb533.h。下面詳細介紹這幾個難點中要注意的一些問題。

2.1 FLASH的驅動編寫

U—Boot上FLASH配置的修改不僅和容量有關，還和具體型號有關，FLASH的燒寫和擦除一般不具有通用性，應查看廠家的使用說明書，針對不同型號的存儲器作出相應的修改。修改過程中，需要了解FLASH擦寫特定寄存器的寫入地址、數據命令以及扇區的大小和位置，以便進行正確的設置。本文所使用的開發板中的evb533核心子板所使用的FLASH的型號是AM29LVl60DB，為nor FLASH，大小為2 MB。針對U—Boot的FLASH移植需要編寫以下一些接口函數列表如下：

以上3個接口函數需要詳細地參考對應FLASH的數據手冊，嚴格按照數據手冊規定的指令序列完成對應操作，以取得FLASH設備的id為例，需要在1～3個總線周期分別向FLASH的0x555地址寫入0xaa，Ox2aa地址寫入0x55，0x555地址寫入Ox90，第4個總線周期時從FLASH的0x001地址讀出改FLASH的id信息。

除這些標準接口函數外，還要完成對FLASH中的poll data與toggle bit功能的查詢，這2者都是用來反映FLASH的操作狀態。

2.2添加網卡設備控制程序

在drivers／目錄中添加網卡設備控制程序es8900.c和cs8900.h，其中cs8900．c主要包括函數為：int eth_init(bd_t*bd)，初始化網絡設備；void eth_halt(void)，關閉網絡設備；int eth-send(volatile void*packet，int len)，發送數據包；int eth_rx(void)接收數據包。

2.3編寫開發板的配置頭文件

在移植過程中，最容易出錯的地方就是關于目標板頭文件的配置，頭文件的各項配置，關系到CPU的時鐘設置正確與否，開發板上各個設備(如串口、網卡、FLASH等)能否正常運行，操作系統能否正確引導等諸多方面。下面以evb533目標板編寫的配置頭文件include／configs／evb533.h為例，講解一些重要的配置選項的意義和用法，同時這些配置方法也適合于其他的開發板配置：

CONFIG_DRIVER CS8900，用于設置目標板上的以太網控制器模塊。由于目標板上使用CS8900A作為以太網控制器，因此定義此選項為1，在編譯U—Boot時增加對CS8900A的驅動，同時設置CS8900_BASE為CS8900A內部的RAM映射到BF533的存儲空間中的基地址0x20380300。

CONFIG_IPADDR用于設置目標板的IP地址；CON—FIG_ETHADDR用于設置CS8900A的MAC地址；CON—FIG_NETMASK用于設置子網掩碼；CONFIG_SERVER—IP用于指定運行TFTP服務器的PC的IP地址。

CONFIG BOOTCOMMAND用于指定在CONFIG_BOOTDELAY所指定的自動引導延時結束之后執行的默認引導命令，這里指定為“bootm 20030000”，即執行已經下載到20030000地址處的zlmage文件。

CONFIG_BOOTARGS定義U—Boot在啟動的時候所用到的一些參數。

CONFIG_CLKIN_HZ定義ADSP—BF533的晶振頻率，作為其他時鐘頻率的基數，如CONFIG_CCLK_HZ，CONFIG_SCLK_HZ等。

CFG_SDRAM_BASE定義bf533的SDRAM的基址#0x00000000，CFG_FLASH_BASE定義了bf533的FLASH的基址Ox20000000，還定義了FLASH的大小CFG_FLASH_SIZE等。

除此之外，還有關于串口的一些參數定義等，在此不再詳述。

3 結 語

本文詳細的介紹在BF533上移植U—Boot的工作步驟及難點。前期的移植工作是嵌入式系統開發的必要環節，Bootloader的穩定運行對于后期如Linux上內核的調試，Linux設備驅動的開發有重要意義。只有在此基礎上才可以進行更深入的嵌入式系統開發，希望本文能為做相關工作的開發者提供參考。