基于μC/OS-II系統(tǒng)的高可靠性啟動引導(dǎo)程序設(shè)計

卡斯柯信號有限公司 宋志堅 耿進龍 宋興儒 劉 暢 潘 雷

基于μC/OS-II系統(tǒng)的高可靠性啟動引導(dǎo)程序設(shè)計

卡斯柯信號有限公司 宋志堅 耿進龍 宋興儒 劉 暢 潘 雷

基于μC/OS-II系統(tǒng)的高可靠性啟動引導(dǎo)程序，除完成板卡初始化、引導(dǎo)和啟動μC/OS-II系統(tǒng)外，特別加入了NorFlash CRC校驗、內(nèi)存和SRAM測試、故障記錄等功能，極大地增加了板卡啟動引導(dǎo)過程的可靠性。該方法已在實際產(chǎn)品中驗證可行，并在鐵路信號系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。

μC/OS-II；ColdFire；啟動引導(dǎo)；高可靠性

The high reliability boot program based on μC/OS-II system complete the board initialization, boot and start μC/OS-II system, in particular,joined the NorFlash CRC check, SDRAM and SRAM test, fault records and other functions. Greatly increasing the reliability of the board boot process.The method has been proved feasible in practical products and has been widely used in railway signal system.

Keyworkds：μC/OS-II; ColdFire; boot; high reliability.

引言

在嵌入式領(lǐng)域，因良好的實時性、可剪裁、可搶占、多任務(wù)、方便移植等特性，μC/OS-II系統(tǒng)得到了廣泛的使用。本文中介紹的啟動引導(dǎo)程序，是在ColdFire架構(gòu)微處理器MCF54415基礎(chǔ)上實現(xiàn)的一種高可靠性專用bootloader，除一般移植μC/OS-II系統(tǒng)時要考慮的功能外，還增加了NorFlash CRC校驗、內(nèi)存和SRAM測試、故障記錄等功能，增強了板卡啟動引導(dǎo)過程的可靠性。

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和啟動引導(dǎo)過程介紹

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本文中實現(xiàn)的啟動引導(dǎo)程序，其載體是一塊基于MCF54415的板卡，它包括DDR2 SDRAM、NorFlash、Uart、CAN、SPI等多個模塊，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

在該板卡中，MPU選用MCF54415，主頻250MHz，DDR2 SDRAM的容量128M字節(jié)，NorFlash容量16M字節(jié)，用于存放μC/OS-II系統(tǒng)鏡像等，UART用于對外串口通信和板卡調(diào)試，LED用于程序運行狀態(tài)顯示，SPI接口的串行FLASH用于保存系統(tǒng)的配置信息。

1.2 啟動引導(dǎo)過程

板卡上電以后，啟動引導(dǎo)過程開始，經(jīng)過板卡預(yù)配置、板卡檢查、板卡配置、拷貝、BSS段清零、使能CACHE和MMU幾個階段，最終完成μC/OS-II系統(tǒng)的加載，如圖2所示。

圖2 啟動引動過程

啟動引導(dǎo)過程中，各個階段的主要工作如下：