3.移植uboot-使板卡支持nor、nand

• 在上一章,我們添加了nor,nand啟動后,uboot啟動出如下圖所示:

         

上面的Flash: *** failed *** 是屬於uboot第二階段函數board_init_r()里的代碼, 代碼如下所示(位於arch/arm/lib/board.c):

/*第二階段*/
void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)        //gd    uboot重定位地址
{
     ... ...
　　puts("Flash: ");             　　　　　　　　　　 //打印flash:
　　flash_size = flash_init();                    //初始化nor_flash
　　if (flash_size > 0)
　　{
       ... ...
       print_size(flash_size, "\n");            //打印nor_flash的大小
　　}
　　else
　　{
　　　　puts(failed);                //打印數組failed[]="*** failed ***\n";
　　　　hang();                        //進入while中,並打印: ### ERROR ### Please RESET the board ###     
　　}
#if defined(CONFIG_CMD_NAND)
       puts("NAND:  ");                                      //打印NAND:
       nand_init();                                               //初始化nand_flah
... ...
}

從上面代碼看出, board_init_r()會來初始化nor,由於新的uboot不支持nor,所以flash_init()初始失敗,然后打印一串錯誤代碼后,等待復位.

由於2440在nand啟動時,會自動裝載nand的前4k內容,所以不支持norflash,因為nor的前4k內容被nand占用.

所以修改上面代碼,避免nand啟動一直卡住,將:

else
{
　　puts(failed);                //打印數組failed[]="*** failed ***\n";
　　hang();                        //進入while中,並打印: ### ERROR ### Please RESET the board ###     
}

改為:

else
{
　　puts("0  KB\r\n");                //打印0 KB
}

 

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1.接下來,下章便來修改代碼,使uboot支持讀寫norflash

1.1首先在include/common.h中添加:

#define DEBUG     //調試模式

然后使用nor啟動新的uboot,打印出調試信息:

 

打印出norflash的廠家ID=0xC2,設備ID=0x2249,顯然uboot匹配讀出的ID沒有成功.

搜索JEDEC PROBE字段,找到位於board_init_r()->flash_init()->flash_detect_legacy():

 

 

如上圖所示,該函數會進入board_init_r()->flash_init()->flash_detect_legacy()->jedec_flash_match(),里面會通過兩個ID來匹配jedec_table[].

 

1.2接下來向jedec_table[]里添加norflash:MT29LV160DB(位於drivers/mtd/jedec_flash.c)

代碼如下:

 　　　　/*MX29LV160DB*/
       {
       .mfr_id         = (u16)MX_MANUFACT,        //廠家ID0x00C200C2 (讀nor,便是0xc2)
       .dev_id         = 0x2249,                          //設備ID
       .name           = "MXIC MX29LV160DB",
       .uaddr          = {
           [1] = MTD_UADDR_0x0555_0x02AA /* 數組[1]表示是16位nor,解鎖地址為:0x555,0x2AA */
        },
       .DevSize        = SIZE_2MiB,
       .CmdSet         = P_ID_AMD_STD,
       .NumEraseRegions= 4,                      //4種不同的扇區規格
       .regions        = {
       ERASEINFO(16*1024, 1),
       ERASEINFO(8*1024, 2),
       ERASEINFO(32*1024, 1),
       ERASEINFO(64*1024, 31),
                          }
           },

 

重新燒寫看打印信息,出現這么一段ERROR：

ERROR:too many flash sectors

說flash的扇區太多了,搜索找到位於drivers/mtd/jedec_flash.c中:

 

顯然是CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT宏小於我們flash的扇區,所以打印ERROR。

所以修改CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT宏定義(位於include/configs/smdk2440.h),並去掉之前定義的DEBUG調試宏(位於include/common.h)

1.3然后重新燒寫

輸入flinfo命令(flash info),就能查看flash的信息了:

 

然后通過uboot命令,檢測nor的讀寫是否正確:

protect off all 
erase 80000 +7ffff              
cp.b 30000000 80000 1000         　　  //燒寫在另一個位置
cmp.b 30000000 80000 1000              //比較,是否讀寫正確

2.接下來繼續修改代碼,使uboot支持NandFlash

2410的NandFlash位於drivers/mtd/nand/s3c2410_nand.c

2.1 首先復制s3c2410_nand.c,改為s3c2440_nand.c

改Makefile,如下圖所示:

 

 

2.2 在上一章分析過CONFIG_NAND_S3C2410宏,位於include/configs/smdk2440.h:

 

如上圖所示,其中CONFIG_CMD_NAND宏:表示uboot是否支持nand,在上章里,我們把它屏蔽了,接下來便取消屏蔽CONFIG_CMD_NAND宏。

 

2.3繼續添加對CONFIG_NAND_S3C2440宏的支持,將:

#ifdef CONFIG_CMD_NAND
#define CONFIG_NAND_S3C2410
#define CONFIG_SYS_S3C2410_NAND_HWECC
#define CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE  1
#define CONFIG_SYS_NAND_BASE              0x4E000000
#endif

改為:

#ifdef CONFIG_CMD_NAND

 
#ifdef CONFIG_S3C2410          
#define CONFIG_NAND_S3C2410
#define CONFIG_SYS_S3C2410_NAND_HWECC
#else                                                                   // CONFIG_S3C2440      
#define CONFIG_NAND_S3C2440    
#define CONFIG_SYS_S3C2440_NAND_HWECC
#endif

#define CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE      1
#define CONFIG_SYS_NAND_BASE            0x4E000000
#endif

由於smdk2410.h中定義的是CONFIG_S3C2410,而smdk2440.h中定義的是CONFIG_S3C2440,所以便會根據上面的#ifdef來動態定義宏

 

2.4 然后來看看nand的流程(和linux的nand驅動有很多相似的地方):

1)uboot重定位后進入第二階段board_init_r():

void board_init_r(gd_t *id, ulong dest_addr)        //gd    uboot重定位地址
{
  ... ...
#if defined(CONFIG_CMD_NAND)                      //需要定義CONFIG_CMD_NAND宏
       puts("NAND:  ");
       nand_init();            /* go init the NAND */
#endif
 ... ...
}

 

2)進入nand_init():

void nand_init(void)
{
... ...
for (i = 0; i < CONFIG_SYS_MAX_NAND_DEVICE; i++)      //在2.3小節里,該宏為1
nand_init_chip(i);                     
printf("%lu MiB\n", total_nand_size / 1024);
... ...
}

 

3)進入nand_init()->nand_init_chip(0):

static void nand_init_chip(int i)
{
    struct mtd_info *mtd = &nand_info[i];      //mtd_info屬於軟件的一部分,實現用戶層讀寫等操作
    struct nand_chip *nand = &nand_chip[i];     //屬於底層,保存對nand的硬件相關操作,它是mtd_info結構體的priv私有成員
    ulong base_addr = base_address[i];           //獲取nand寄存器基地址,等於0x4E000000
    int maxchips = CONFIG_SYS_NAND_MAX_CHIPS;

    if (maxchips < 1)
           maxchips = 1;

    mtd->priv = nand;     //設置私有成員nand_chip
    ... ...
    if (board_nand_init(nand))                   //位於s3c2440_nand.c,該函數會設置nand_chip結構體的成員
           return;

    if (nand_scan(mtd, maxchips)) //通過mtd->priv來開啟nand片選,來獲取nand的型號,類型等.並填充mtd結構體下其它的成員.
           return;

    nand_register(i);     //注冊nand,使uboot支持對nand的讀寫操作
}

這個nand_chip結構體和我們之前學的linux下的nand驅動章節里的nand_chip一摸一樣,流程也非常相似.

 由於在2.1小節里,該函數所在的文件s3c2440_nand.c是從s3c2410_nand.c復制過來的,所以接下來便修改s3c2440_nand.c (位於drivers/mtd/nand目錄下)

 

2.5 修改s3c2440_nand.c(參考2410數據手冊和2440數據手冊)

1)首先將所有帶2410字的變量都替換為2440

2)修改board_nand_init()

參考以前寫的nand驅動,將

　　 tacls = 4;
    twrph0 = 8;
    twrph1 = 8;
    cfg = S3C2440_NFCONF_EN;                       //啟動nand控制器
    cfg |= S3C2440_NFCONF_TACLS(tacls - 1);
    cfg |= S3C2440_NFCONF_TWRPH0(twrph0 - 1);
    cfg |= S3C2440_NFCONF_TWRPH1(twrph1 - 1);
    writel(cfg, &nand_reg->nfconf); 

改為:

    tacls = 0;                      //10ns    
    twrph0 = 1;                  //20ns
    twrph1 = 0;                  //10ns

    nand_reg->nfconf = (tacls<<12) | (twrph0<<8) | (twrph1<<4); //設置時序
    nand_reg->nfcont=(1<<1)|(1<<0); // bit1:關閉片選(),       bit0:開啟nand flash 控制器

 

2)添加nand_chip結構體成員

nand->select_chip=s3c2440_select_chip;             //設置CE  

然后並寫一個s3c2440_select_chip()函數

/*nand flash  :CE */

static void s3c2440_select_chip(struct mtd_info *mtd, int chipnr)
{
        if(chipnr==-1)          //CE Disable
       {
        my_regs->nfcont|=(0x01<<1);               //bit1置1
       }
        else                         //CE Enable
       {
        my_regs->nfcont&=~(0x01<<1);        //bit1置0 
       }           

}

 

3)屏蔽帶硬件ECC的相關操作

將:

#ifdef CONFIG_S3C2410_NAND_HWECC
nand->ecc.hwctl = s3c2440_nand_enable_hwecc;
nand->ecc.calculate = s3c2440_nand_calculate_ecc;
nand->ecc.correct = s3c2440_nand_correct_data;
nand->ecc.mode = NAND_ECC_HW;
nand->ecc.size = CONFIG_SYS_NAND_ECCSIZE;
nand->ecc.bytes = CONFIG_SYS_NAND_ECCBYTES;
#else
nand->ecc.mode = NAND_ECC_SOFT;
#endif

改為:

nand->ecc.mode = NAND_ECC_SOFT;               //使用軟件ECC 

 

2.6 修改s3c2440_hwcontrol()函數

改為:

 

static void s3c2440_hwcontrol(struct mtd_info *mtd,int cmd,unsigned int ctrl)
{
    struct nand_chip *chip = mtd->priv;        
    struct s3c2440_nand *nand = s3c2440_get_base_nand();   //獲取nand寄存器地址
     
    if (ctrl & NAND_CLE)                 // 傳輸的是命令
        nand->nfcmd=cmd;  
    else                                // 傳輸的是地址
        nand->nfaddr=cmd;  
}

 

s3c2440_hwcontrol()函數的ctrl是個標志位:

• bit[1]==1: 表示要發送的dat是命令
• bit[2]==1: 表示要發送的dat是地址
• bit[0]==1：表示使能nand , ==0：表示禁止nand

(PS:具體可以參考內核的nand_command_lp()函數,它會調用這個cmd_crtl函數來實現功能 )

 

2.7編譯燒寫

如下圖所示,可以看到已支持Nand Flash:

 

 

試驗nand是否能讀寫:

nand erase 0 2000                      //擦除
mw.b 30000000 0x55 2000
nand write 30000000 0 2000        //將0x55寫入nand
nand dump 0 2000        //打印

如下圖所示, 可以看到讀寫nand都沒問題

 

 

下章便來學習:讓uboot支持DM9000網卡,便可以通過網絡來傳輸文件