黎愛瓊

【摘要】 數(shù)據(jù)保護(hù)容器（Protective Data Capsule）簡(jiǎn)稱PDC，是船載航行數(shù)據(jù)記錄儀最終記錄存放的介質(zhì)，本設(shè)計(jì)主要介紹的是PDC系統(tǒng)引導(dǎo)程序的啟動(dòng)過程，以及實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)程序移植的環(huán)境配置及燒寫過程，以便實(shí)現(xiàn)PDC系統(tǒng)的正常啟動(dòng)。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)據(jù)保護(hù)容器 PDC 嵌入式系統(tǒng) Bootloader

一、嵌入式系統(tǒng)中Bootloder的基本工作原理

Bootloader是嵌入式軟件開發(fā)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，它把嵌入式系統(tǒng)的軟件和硬件緊密銜接在一起。是系統(tǒng)加電啟動(dòng)運(yùn)行的第一段軟件代碼，類似于PC機(jī)的BIOS系統(tǒng)。

二、Bootloader啟動(dòng)過程分析

在嵌入式系統(tǒng)中，Bootloader是嚴(yán)重地依賴于硬件而實(shí)現(xiàn)的。而在嵌入式系統(tǒng)中很難建立一個(gè)通用的Bootloader。但是，Bootloader的實(shí)現(xiàn)還是可以總結(jié)出一般規(guī)律。通過分析比較，引導(dǎo)程序則選用了韓國(guó)Mizi公司開發(fā)的Bootloader，即vivi。

vivi是利用串口通信為用戶提供接口的，只需要將PC宿主機(jī)通過一根串口電纜線與目標(biāo)板相連即可。

vivi的運(yùn)行分為 stage1 和 stage2兩個(gè)階段。

第一階段：

1.關(guān)閉WATCH DOG：上電后，WATCH DOG默認(rèn)是開著的。

2.禁止所有中斷：vivi中沒用到中斷。

3.初始化系統(tǒng)時(shí)鐘：?jiǎn)?dòng)MPLL，F(xiàn)CLK=200MHz，HCLK=100MHz，PCLK=50MHz，“CPU bus mode”改為“Asynchronous bus mode”。

4.初始化內(nèi)存控制寄存器。

5.檢查是否從掉電模式喚醒，若是，則調(diào)用WakeupStart函數(shù)進(jìn)行處理——這是一段沒用上的代碼，vivi不可能進(jìn)入掉電模式。

6.點(diǎn)亮所有LED 。

7.初始化UART0。

8.將vivi所有代碼從NAND Flash復(fù)制到SDRAM中。

第2階段：

1.執(zhí)行reset_handler（），用于將內(nèi)存清零。

2.執(zhí)行board_init（），調(diào)用init_time（）和set_gpios（）來初始化定時(shí)器和設(shè)置GPIO引腳功能。

3.執(zhí)行mem_map_init（）和mmu_init（），建立頁表，并啟動(dòng)MMU。

4.執(zhí)行heap_init（），該函數(shù)在SDRAM中指定了一塊1M大小的內(nèi)存作為堆heap。

5.執(zhí)行mtd_dev_init（），初始化MTD設(shè)備，執(zhí)行本函數(shù)后，得到一個(gè)mtd_info結(jié)構(gòu)的全局變量，以后直接通過mymtd提供的接口對(duì)NAND Flash進(jìn)行操作。

6.執(zhí)行init_priv_data（），此函數(shù)將啟動(dòng)內(nèi)核的命令參數(shù)取出，并存放在特定的位置中。

7.執(zhí)行misc（）和init_builtin_cmds（），這兩個(gè)函數(shù)都是通過調(diào)用add_command函數(shù)，給一些命令增加相應(yīng)的處理函數(shù)。

8.執(zhí)行boot_or_vivi（），該函數(shù)根據(jù)實(shí)際情況判斷，是啟動(dòng)vivi_shell進(jìn)入與用戶交互的界面中，還是直接啟動(dòng)Linux內(nèi)核。

三、vivi移植

vivi直接提供了對(duì)S3C2410X處理器的板級(jí)支持。其相關(guān)配置文件存放入s3c2410目錄中。在宿主機(jī)的終端中，進(jìn)入vivi的根目錄下，輸入如下命令進(jìn)入vivi的配置界面：

當(dāng)配置完vivi后，保存配置并退出配置菜單界面，回到終端中輸入命令編譯vivi：

[root@kision vivi]#make

如果編譯成功，將在當(dāng)前目錄下生成vivi二進(jìn)制鏡像文件，編譯生成vivi二進(jìn)制鏡像文件后，有兩種途徑將vivi燒寫到目標(biāo)板中：JTAG下載方式和串口下載方式。首先要配置好串口。

在PC宿主機(jī)的Linux操作系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境下，在終端中輸入命令minicom：

[root@kision root]#minicom -s

此時(shí)界面會(huì)進(jìn)入串口終端配置界面中，選擇正確的PC串口通道號(hào)，并配置串口參數(shù)為115200，8N1，且無軟、硬流控制。最后，應(yīng)該將該項(xiàng)設(shè)置保存為缺省值，以免每次打開minicom都需要重新配置。然后輸入minicom，按住鍵盤的空格鍵的同時(shí)啟動(dòng)目標(biāo)板，這時(shí)會(huì)進(jìn)入vivi的加載啟動(dòng)模式，輸入如下命令下載vivi：vivi>load flash vivi x 選擇xmodem協(xié)議傳輸vivi鏡像文件。輸入命令：vivi>load flash vivi x即完成了移植任務(wù)。

四、結(jié)論

經(jīng)過測(cè)試，在各指定的工作環(huán)境下，PDC系統(tǒng)基本都能正常工作。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 李少春.基于嵌入式Linux的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 西南交通大學(xué)碩士論文 .2007/05

[2] 陳艷.引導(dǎo)加載程序vivi的分析和移植研究.電子設(shè)計(jì)應(yīng)用.2006.11.15