移植笔记-：从Nand_flash启动的uboot移植详解

移植笔记-：从Nand_flash启动的uboot移植详解 加入Nand flash驱动的支持,可以在uboot命令行下操作Nand flash.但还未能从Nand flash启动,只能在Nor flash 内运行.支持从Nandflash启动会在下节介绍。 下面描述详细步骤: 1. 打开Nandflash驱动支持 要使uboot支持nand驱动，需要在smdk2410.h中将CFG_CMD_NAND部分注释取消，打开nandflash功能。 修改如下: /* include/configs/smdk2410.h */ #define CONFIG_COMMANDS \ (CONFIG_CMD_DFL | \ CFG_CMD_CACHE | \ CFG_CMD_NAND | \ /*CFG_CMD_EEPROM |*/ \ /*CFG_CMD_I2C |*/ \ /*CFG_CMD_USB |*/ \ CFG_CMD_REGINFO | \ CFG_CMD_DATE | \ CFG_CMD_ELF) 2. 添加nand_init()函数 Uboot对SMDK2410板的NAND Flash初始化部分没有写 即在lib_arm/board.c中的start_armboot函数中有这么一句: #if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND) puts ("NAND:"); nand_init(); /* go init the NAND */ #endif 因为前面打开了CFG_CMD_NAND这个宏，uboot编译时会去查询nand_init()这个函数。而在board/smdk2410 目录下任何源文件中都没有定义nand_init这个函数。所以需要我们补充这个函数以及这个函数涉及的底层操作。这里 我们可以参考VCMA9板的nand_init函数，VCMA9板是一款用S3C2410的板子，因此这部分操作和SMDK2410 Demo Board很相似。大部分代码可以照搬。 分析VCM9板的nand_init()函数，发现需要拷贝如下内容: 首先将board/mpl/vcma9/vcma9.h中下面代码拷贝到common/cmd_nand.c中do_nand函数前面。 /* dongas - support nand driver */ #if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND) typedef enum { NFCE_LOW, NFCE_HIGH } NFCE_STATE; static inline void NF_Conf(u16 conf) { S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND(); nand->NFCONF = conf; } static inline void NF_Cmd(u8 cmd) { S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND(); nand->NFCMD = cmd; } static inline void NF_CmdW(u8 cmd) { NF_Cmd(cmd); udelay(1); } static inline void NF_Addr(u8 addr) { S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND(); nand->NFADDR = addr; } static inline void NF_SetCE(NFCE_STATE s) { S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND(); switch (s) { case NFCE_LOW: nand->NFCONF &= ~(1<<11); break; case NFCE_HIGH: nand->NFCONF |= (1<<11); break; } } static inline void NF_WaitRB(void) { S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND(); while (!(nand->NFSTAT & (1<<0))); } static inline void NF_Write(u8 data) { S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND(); nand->NFDATA = data; } static inline u8 NF_Read(void) { S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND(); return(nand->NFDATA); } static inline void NF_Init_ECC(void) { S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND(); nand->NFCONF |= (1<<12); } static inline u32 NF_Read_ECC(void) { S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND(); return(nand->NFECC); } #endif /* dongas - support nand driver - end */ 再接着将board/mpl/vcma9/vcma9.c中下面代码拷贝到common/cmd_nand.c中来。 /* dongas - support nand driver */ /* * NAND flash initialization. */ #if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND) extern ulong nand_probe(ulong physadr); static inline void NF_Reset(void) { int i; NF_SetCE(NFCE_LOW); NF_Cmd(0xFF); /* reset command */ for(i = 0; i < 10; i++); /* tWB = 100ns. */ NF_WaitRB(); /* wait 200~500us; */ NF_SetCE(NFCE_HIGH); } static inline void NF_Init(void) { #if 0 /* a little bit too optimistic */ #define TACLS 0 #define TWRPH0 3 #define TWRPH1 0 #else #define TACLS 0 #define TWRPH0 4 #define TWRPH1 2 #endif NF_Conf((1<<15)|(0<<14)|(0<<13)|(1<<12)|(1<<11)|(TACLS<<8)|(TWRP H0<<4)|(TWRPH1<<0)); /*nand->NFCONF = (1<<15)|(1<<14)|(1<<13)|(1<<12)|(1<<11)|(TACLS<<8)|(TWRPH0<<4)|(TWRP H1<<0); */ /* 1 1 1 1, 1 xxx, r xxx, r xxx */ /* En 512B 4step ECCR nFCE=H tACLS tWRPH0 tWRPH1 */ NF_Reset(); } void nand_init(void) { S3C2410_NAND * const nand = S3C2410_GetBase_NAND(); NF_Init(); #ifdef DEBUG printf("NAND flash probing at 0x%.8lX\n", (ulong)nand); #endif printf ("%4lu MB\n", nand_probe((ulong)nand) >> 20); } #endif /* dongas - support nand driver - end */ 另外还要在cmd_nand.c前面加上#include ，否则编译时会出现ERROR: "S3C2410_NAND" Undeclared错误～ 最后将include/configs/VCMA.9中下面代码拷贝到include/configs/smdk2410.h中来。 /* dongas - support nand driver */ /*------------------------------------------------------------------ ----- * NAND flash settings */ #if (CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND) #define CFG_MAX_NAND_DEVICE 1 /* Max number of NAND devices */ #define SECTORSIZE 512 #define ADDR_COLUMN 1 #define ADDR_PAGE 2 #define ADDR_COLUMN_PAGE 3 #define NAND_ChipID_UNKNOWN 0x00 #define NAND_MAX_FLOORS 1 #define NAND_MAX_CHIPS 1 #define NAND_WAIT_READY(nand) NF_WaitRB() #define NAND_DISABLE_CE(nand) NF_SetCE(NFCE_HIGH) #define NAND_ENABLE_CE(nand) NF_SetCE(NFCE_LOW) #define WRITE_NAND_COMMAND(d, adr) NF_Cmd(d) #define WRITE_NAND_COMMANDW(d, adr) NF_CmdW(d) #define WRITE_NAND_ADDRESS(d, adr) NF_Addr(d) #define WRITE_NAND(d, adr) NF_Write(d) #define READ_NAND(adr) NF_Read() /* the following functions are NOP's because S3C24X0 handles this in hardware */ #define NAND_CTL_CLRALE(nandptr) #define NAND_CTL_SETALE(nandptr) #define NAND_CTL_CLRCLE(nandptr) #define NAND_CTL_SETCLE(nandptr) #define CONFIG_MTD_NAND_VERIFY_WRITE 1 #define CONFIG_MTD_NAND_ECC_JFFS2 1 #endif /* CONFIG_COMMANDS & CFG_CMD_NAND */ /* dongas - support nand driver - end */ 3. 重新编译uboot #make ARCH=arm 4. 测试加入Nand驱动支持的uboot 下面我们测试一下新编译的带Nand驱动支持的uboot是否有用。由于之前我们已经编译了NOR版本的uboot并烧录在nor flash中，这时我们无需重新烧录新编译的uboot到Nor Flash了。可以直接使用Nor里的uboot提供的串口传输功能，将新编译好的uboot(带nand驱动支持)通过串口传输到sdram中测试，相比重新烧录，这种方法高效率快捷得多。 传输的方法有两种: 1) 使用loadb指令加载uboot.bin loadb指令使用kermit协议从串口下载二进制文件到开发板的内存中，默认下载到0x33000000。当然你可以改在别的地址。 例如:loadb 30000000就是下载到0x30000000。 首先在uboot命令行模式下执行loadb指令 # loadb ## Ready for binary (kermit) download to 0x33000000 at 115200 bps... 然后选择超级终端菜单上:传送〉发送文件，文件名选择编译好的U-Boot.bin，协议选择Kermit发送,可以看到发送进度。 注:这里使用secure CRT好象不行，没发现其支持kermit协议，只能使用windows自带的超级终端或minicom 发送结束出现提示: ## Total Size = 0x00019a14 = 104980 Bytes ## Start Addr = 0x33000000 传输完后可以测试一下新编译的uboot是否有用: ARMSYS2410 # go 30000000 注:go指令可以直接执行指定内存地址上的程序，例如刚下载到0x30000000的支持NAND驱动的uboot。 2)其实这里也可以使用tftp协议将uboot下载到指定地址如0x30000000处,再用go指令执行。效果一样，相比上一种这种方法更快捷,前提是网络 功能可用。当然,因为我的板子使用的是CS8900网卡，默认smdk2410就是支持的，所以直接可以使用。(tftp的用 法请参考相关资料) #tftpboot 30000000 u-boot.bin #go 30000000 执行go指令启动sdram中的uboot后，若出现了“NAND: 64MB”这一行，那么恭喜你，基本上可以确定你的Nand 驱动移植已经成功了。 我的启动信息如下: ARMSYS2410 # go 30000000 ## Starting application at 0x30000000 ... U-Boot 1.1.4 (Jan 9 2008 - 00:08:10) U-Boot code: 33F80000 -> 33F9A04C BSS: -> 33F9E3E8 RAM Configuration: Bank #0: 30000000 64 MB Flash: 1 MB NAND: 64 MB <------------- 多了这一行! Happying! In: serial Out: serial Err: serial Hit any key to stop autoboot: 0 ARMSYS2410 nand# 确认一下，输入help，发现比先前NOR版本的U-Boot多了一组nand命令! #help mw - memory write (fill) nand - NAND sub-system <--------- 新增加的Nand命令 nboot - boot from NAND device …… help nand可以看到更详细的命令说明: ARMSYS2410 nand# help nand nand info - show available NAND devices nand device [dev] - show or set current device nand read[.jffs2[s]] addr off size nand write[.jffs2] addr off size - read/write `size' bytes starting at offset `off' to/from memory address `addr' nand erase [clean] [off size] - erase `size' bytes from offset `off 利用这些命令可以对Nandflash进行读写操作! 输入nand info可以查看NandFlash型片的信息: ARMSYS2410 # nand info Device 0: Samsung unknown 64Mb at 0x4e000000 (64 MB, 16 kB sector) 说明我们的Nand驱动移植成功了。 注:这里Nand型号显示为unknown没关系，默认的也可以使用。因为uboot的nand列 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 里没有K9S1208 64MB，可以自己添加，加入NAND闪存芯片型号 在/include/linux/mtd/ nand_ids.h中对如下结构体赋值进行修改: static struct nand_flash_dev nand_flash_ids[] = { ...... {"Samsung K9F1208U0B", NAND_MFR_SAMSUNG, 0x76, 26, 0, 3, 0x4000, 0}, } 当然不添加也没关系，使用默认参数操作NAND也可以。 测试成功后我们将新编好的带Nand驱动支持的uboot烧录到Nor中。 这里也不需要使用工具烧录，用uboot提供的cp命令就可以将自身拷贝到Nor flash了。强大吧，呵呵~ 比sjflash烧快多了，uboot既然提供了这么多好的功能，如果不用就太可惜啦～:) 1) 先看看NOR Flash的情况: ARMSYS2410 nand# flinfo Bank # 1: AMD: 1x Amd29LV800BB (8Mbit) Size: 1 MB in 19 Sectors Sector Start Addresses: 00000000 (RO) 00004000 (RO) 00006000 (RO) 00008000 (RO) 00010000 (RO) 00020000 00030000 00040000 00050000 00060000 00070000 00080000 00090000 000A0000 000B0000 000C0000 000D0000 000E0000 000F0000 (RO) 一共有19个sector，其中前5个总计128kb的sector有U-Boot程序，是写保护的(RO)。要烧写首先要去掉写保护: 注:flinfo命令的作用是显示当前flash(nor)的信息 2) 去掉前5个sector的写保护，大小为128KB，足够容纳我们的uboot了。 ARMSYS2410 # protect off 0 1ffff Un-Protected 5 sectors 3) 再查看一下: ARMSYS2410 nand# flinfo Bank # 1: AMD: 1x Amd29LV800BB (8Mbit) Size: 1 MB in 19 Sectors Sector Start Addresses: 00000000 00004000 00006000 00008000 00010000 00020000 00030000 00040000 00050000 00060000 00070000 00080000 00090000 000A0000 000B0000 000C0000 000D0000 000E0000 000F0000 (RO) 可以发现写保护已经去掉了(RO标志不见了)。 4) 擦除前5个sector: ARMSYS2410 # erase 0 1ffff Erasing sector 0 ... ok. Erasing sector 1 ... ok. Erasing sector 2 ... ok. Erasing sector 3 ... ok. Erasing sector 4 ... ok. Erased 5 sectors 注:这里要确保当前执行的是sdram中的uboot，而非Nor Flash中的uboot ，即依照前面的步骤下载uboot到sdram 中，并运行了go指令。 否则会因擦除掉nor中的uboot而crash掉。 5) 拷贝先前加载到内存中的带Nand驱动的uboot到nor flash,即先前使用kermit协议或tftp加载到0x30000000 处的uboot。 ARMSYS2410 # cp.b 30000000 0 0x1ffff Copy to Flash... done 注:cp.b的作用是拷贝内存中的数据,支持cp到nor. ARMSYS2410 #help cp cp [.b, .w, .l] source target count. 0x30000000为uboot加载的地址，0x0是NOR Flash的起始地址,烧写的长度为0x1ffff。 6) 重启开发板，启动信息如下: ARMSYS2410 nand# go 0 //nor起始地址为0x0 U-Boot 1.1.4 (Jan 9 2008 - 00:08:10) U-Boot code: 33F80000 -> 33F9A04C BSS: -> 33F9E3E8 RAM Configuration: Bank #0: 30000000 64 MB Flash: 1 MB NAND: 64 MB In: serial Out: serial Err: serial Hit any key to stop autoboot: 0 可以发现新烧写到Nor Flash的uboot可以使用了。