S5PV210 裸机开发驱动之LED灯

LED 基本上是学习每款芯片（驱动级别的）的第一步。好，我们看点灯实验

ｗｅｂｅｅ的电路图接法是：

可以看到控制ｌｅｄ信号低时，ＬＥＤ灯亮。而控制这些管脚的是ＧＰＪ２_０－ＧＰＪ2_３。

看芯片手册，以ＧＰＡ０为例

其实控制ＧＰＩＯ的功能有６个寄存器，表格中前４个是在正常模式下，而后２个是断电状态（并非ＣＰＵ断电，而是处于某种低功耗状态）。

正常：

GPA0CON：控制输入输出及其他功能的

GPA0DAT：ｉｎｐｕｔ时是ｐｉｎ管脚的状态，而输出时能控制ｐｉｎ管脚的输出。

GPA0PUD：上下拉控制，一般用于输入模式

GPA0DRV：控制电流驱动能力，控制倍数输出。

低功耗：

GPC０CONPDN：控制低功耗输入输出状态。

GPC0PUDPDN：控制上拉下拉等。

我们现在只讨论正常模式下。

在讨论正式代码之前，先了解一下２１０启动的细节（摘抄ｗｅｂｅｅ２１０）：

２１０的内存映射：

对应的表格：

由上面二个图可知, S5PV210 含有一个大小为 64KB 的 IROM,起始地址为0xD0000000,结束地址为 0xD000FFFF;含有一个大小为 96KB 的 IRAM,起始地址为 0xD0020000,结束地址为 0xD0037FFF;内存起始地址为 0x20000000,有二个内存块,DRAM0 和 DRAM1 大小分别为 512MB、1024MB。

S5PV210 启动流程分析
根据三星公司的《S5PV210_UM_REV1.1》手册可知,S5PV210 启动过程
主要可分为 3 个阶段。
1 S5PV210 上电复位后将从 IROM 处执行已固化的启动代码 -------BL0
2 在 BL0 里初始化过程中对启动设备进行判断,并从启动设备拷贝 BL1(最大
16KB ) 到 IRAM 处 , 即刚才所说的 0xD0020000 开始的地址 , 其中
0xD0020000~0xD0020010 的 16 字节为 BL1 的校验信息和 BL1 尺寸,并对
BL1 进行校验,校验通过转入 BL1 进行执行,BL1 继续初始化,并拷贝 BL2
(最大 80KB)到 IRAM 中并对其校验,通过后转入 BL2。
3 BL2 完成一些比较复杂的初始化,包括 DRAM 的初始化,完成后将 OS 代码
拷贝到 DRAM 中,并跳到 OS 中执行并完成启动引导。
30图 3.4 启动过程示意图
BL0 固化代码主要完成以下初始化:
1 关闭看门狗;
2 初始化 icache;
3 初始化栈;
4 初始化堆;
5 初始化块设备拷贝功能;
6 设置系统时钟;
7 拷贝 BL1 到 iRAM;
8 检查 BL1 的校验和,如果失败则第二启动模式(安全启动模式),校验成功
则跳到 0xD0020000(IRAM)处执行。
其中 0xD0020000 ~ 0xD0020010 里的 16 字节头部信息是什么呢?这 16 字
节信息用户是不能随便设置的!!
在《S5PV210_iROM_ApplicationNote_Preliminary_20091126》文档中规定
16 字节的头部信息必须为:
地址　　　　　　　内容
0xD002_0000　　BL1 的大小
0xD002_0004　　必须写为 0
0xD002_0008　　CheckSum
0xD002_000C　　必须写为 0
校验和的计算方法:
for(count = 0;count < dataLength; count++)
{
buffer = (*(volatile u8*))(uBLAddr + count);
CheckSum = CheckSum + buffer;
}
count：是一个循环索引变量

dataLength :BL1 的大小,以字节为单位
buffer:　　　从 BL1 里读一个 1 字节的数据
CheckSum:　BL1 的校验总和

如何生成 16byte 的头部信息?
在从启动设备(如: NAND FLASH / SD 卡)拷贝 BL1 的前 16K 数据到 IRAM
时,这 16K 数据中的前 16byte 中保存了校验和的值以及 BL1 的大小,在拷贝过
程中 CPU 会计算出当前 bin 文件中含’1’的个数,然后与校验和进行比较,如果
二者相等则继续运行程序,否则,不执行。

启动流程弄好之后没就是程序了:

start.s

.globl _start
_start:                             @因为这里的标号是程序的入口，一定要用 _start ，@否则链接器将找不到程序的入口ldr r1, =0xE0200280         @设置GPJ2CON的bit[0:15]，让GPJ2_0、GPJ2_1、GPJ2_2、GPJ2_3                                       ldr r0, =0x00001111            @都作为输出引脚 str r0, [r1]ldr r1, =0xE0200284      @设置GPJ2DAT的bit[0:3]，让GPJ2_0、GPJ2_1、GPJ2_2、GPJ2_3                                    mov r0, #0                  @引脚输出低电平，LED亮       str r0, [r1]
halt:                               @让CPU一直执行这条指令，防止PC指针跑飞b halt

makefile:

%.o : %.S    arm-linux-gcc -o $@ $< -c
%.o : %.c   arm-linux-gcc -o $@ $< -c   led.bin: start.o    arm-linux-ld -Ttext 0 -o led.elf start.oarm-linux-objcopy -O binary led.elf led.bin arm-linux-objdump -D led.elf > led.disgcc -o mktools mktools.c   ./mktools led.bin new_led.bin
clean:  rm *.o *.elf *.bin *.dis mktools
load:dd iflag=dsync oflag=dsync if=new_led.bin of=/dev/sdb seek=1

mktools.c

/* 在BL0阶段，Irom内固化的代码读取nandflash或SD卡前16K的内容，* 并比对前16字节中的校验和是否正确，正确则继续，错误则停止。*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>#define BUFSIZE                 (16*1024)
#define IMG_SIZE                (16*1024)
#define SPL_HEADER_SIZE         16
#define SPL_HEADER              "S5PC110 HEADER  "          int main (int argc, char *argv[])
{FILE       *fp;char        *Buf, *a;int        BufLen;int      nbytes, fileLen;unsigned int    checksum, count;int     i;// 1. 3个参数if (argc != 3){printf("Usage: mkbl1 <source file> <destination file>\n");return -1;}// 2. 分配16K的bufferBufLen = BUFSIZE;Buf = (char *)malloc(BufLen);if (!Buf){printf("Alloc buffer failed!\n");return -1;}memset(Buf, 0x00, BufLen);// 3. 读源bin到buffer// 3.1 打开源binfp = fopen(argv[1], "rb");if( fp == NULL){printf("source file open error\n");free(Buf);return -1;}// 3.2 获取源bin长度fseek(fp, 0L, SEEK_END);fileLen = ftell(fp);fseek(fp, 0L, SEEK_SET);// 3.3 源bin长度不得超过16K-16bytecount = (fileLen < (IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE))? fileLen : (IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE);// 3.4 buffer[0~15]存放"S5PC110 HEADER  "memcpy(&Buf[0], SPL_HEADER, SPL_HEADER_SIZE);// 3.5 读源bin到buffer[16]nbytes = fread(Buf + SPL_HEADER_SIZE, 1, count, fp);if ( nbytes != count ){printf("source file read error\n");free(Buf);fclose(fp);return -1;}fclose(fp);// 4. 计算校验和// 4.1 从第16byte开始统计buffer中共有几个1a = Buf + SPL_HEADER_SIZE;for(i = 0, checksum = 0; i < IMG_SIZE - SPL_HEADER_SIZE; i++)checksum += (0x000000FF) & *a++;// 4.2 将校验和保存在buffer[8~15]a = Buf + 8;*( (unsigned int *)a ) = checksum;// 5. 拷贝buffer中的内容到目的bin// 5.1 打开目的binfp = fopen(argv[2], "wb");if (fp == NULL){printf("destination file open error\n");free(Buf);return -1;}// 5.2 将16k的buffer拷贝到目的bin中a = Buf;nbytes   = fwrite( a, 1, BufLen, fp);if ( nbytes != BufLen ){printf("destination file write error\n");free(Buf);fclose(fp);return -1;}free(Buf);fclose(fp);return 0;
}

这个代码的总体思路是将start.s 编译成为 led.elf 其中链接地址是０，然后将转为２进制输出到led.bin，后编译mktoos.c 生成可执行文件mktools,然后通过可执行文件将led.bin 加上头信息，并扩增为16K生成new_led.bin。然后执行

make load 就可以将new_led.bin 下载到ｓｄ卡的第一个扇区。好将ＳＤ插入２１０板子上，上电，可以看到4个led全部被点亮了。

可是这样不爽发现没，跑马灯没有，其实汇编也可以实现，但是有Ｃ环境我还是用Ｃ了。改一下start.s,这中间需要设置堆栈。

.global _start_start:ldr sp, =0xD0037D80                @设置栈，以便调用c函数        bl  led_flow_water              @调用c函数,LED闪烁,之所以用led_flow_water，@是想说明这与名字无关，不一定用mainhalt:                               @让CPU一直执行这条指令，防止PC指针跑飞b halt

</pre><p></p><p style="text-align:left">0xD0037D80是ＳＶＣＳｔａｃｋ的结束地址。但是这个不是必须的，其实可以是下图的中的任意的地址，但是要注意不要覆原来的程序。</p><img src="https://img-blog.csdn.net/20151222224317821?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt="" /><p style="text-align:left">led.c</p><p style="text-align:left"></p><pre name="code" class="cpp">#define    GPJ2CON     (*(volatile unsigned long *) 0xE0200280)
#define     GPJ2DAT     (*(volatile unsigned long *) 0xE0200284)#define     GPJ2_0_OUT  (1<<0)
#define     GPJ2_1_OUT  (1<<4)
#define     GPJ2_2_OUT  (1<<8)
#define     GPJ2_3_OUT  (1<<12)#define        GPJ2_0_ON   ~(1<<0)
#define     GPJ2_1_ON   ~(1<<1)
#define     GPJ2_2_ON   ~(1<<2)
#define     GPJ2_3_ON   ~(1<<3)#define        GPJ2_0_OFF  (1<<0)
#define     GPJ2_1_OFF  (1<<1)
#define     GPJ2_2_OFF  (1<<2)
#define     GPJ2_3_OFF  (1<<3)/* 延时函数 */
void delay(int count)
{while (count--);
}/* 流水灯函数 */
void led_flow_water()
{unsigned int i = 0;GPJ2CON |= (GPJ2_0_OUT | GPJ2_1_OUT | GPJ2_2_OUT | GPJ2_3_OUT);   // 配置引脚while (1){       GPJ2DAT = ~(1<<i);   //GPJ2DAT的值依次为 1110B 1101B 1011B 0111B ,不断循环i++;                                          if (i == 4)i = 0;delay(0x100000);}
}

很简单的函数。

makefile

%.o : %.S    arm-linux-gcc -o $@ $< -c
%.o : %.c   arm-linux-gcc -o $@ $< -c   led.bin: start.o  led.o     arm-linux-ld -Ttext 0 -o led.elf $^arm-linux-objcopy -O binary led.elf $@  arm-linux-objdump -D led.elf > led.disgcc -o mktools mktools.c   ./mktools $@ new_led.bin
clean:  rm *.o *.elf *.bin *.dis mktools
load:dd iflag=dsync oflag=dsync if=new_led.bin of=/dev/sdb seek=1

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