AT91SAM9261 bootloader设计分析

AT91SAM9261 bootloader设计分析

我们选用AT91SAM9261S的datasheet 提供了图5－1 Boot Program Algorithm Flow Diagram。

图5－1 Boot Program Algorithm Flow Diagram

l 如何选择存储器容量大小？

通常，在嵌入式领域里的Boot Loader中的 Eboot 二进制文件为100KB以上，WINCE 操作系统镜像文件大小约为27MB左右，还有我们的应用软件可执行文件10MB左右的空间。这三部分的内容设备掉电是不能丢失的，所以我们只能选用非易失存储设备。选用大容量的NOR Flash 价格非常昂贵。所以在嵌入式系统设计中，常用的方法就是选用小容量的Nor 或 Data Flash 来存贮Boot Loader；大容量的Nand Flash 存储操作系统镜像和应用软件代码。我们选用了AT45DB32C 4MB SPI 接口的Data Flash 和 K9F1208U0B 64MB Nand Flash。

我们分析图5－1，设备开始上电，AT91SAM9261S可以选择DataFlash 或NandFlash启动，但是ATMEL官方解释AT91SAM9261S 从NandFlash 启动这个功能还在完善，现在提供的芯片不能提供NandFlash启动。所以我们只能选择

DataFlash启动。第一次存储器 DataFlash 里面都没有二进程执行代码，AT91SAM9261S 处理器就会执行SAM-BA Boot 启动，利用ATMEL 官方提供的SAM-BA 软件烧写Boot Loader ，包含firstboot.nb0 和Eboot.nb0。 l Boot Loader 是如何引导启动Windows CE？

Boot Loader 中Eboot大小有100KB以上，我们选用的DataFlash 容量上可以满足，但是DataFlash 不能XIP就地执行代码，只能把Eboot存储在DataFlash中，但是不能在DataFlash中执行Eboot程序 ；我们可能就想到如何把Eboot 拷贝到系统上的SDRAM存贮器，SDRAM能执行Eboot程序，但是SDRAM存储器上电运行代码前必须要初始化SDRAM ,不能依赖还没有执行的Eboot来初始化SDRAM。为了解决这个问题，AT91SAM9261S 处理器提供了16KB大小的SRAM ,SRAM 特性可以XIP代码。我们打开PB（微软提供的Platform Builder ，主要用来定制Windows CE 操作系统）安装目录下源代码。图5－2 PB目录部分截图。

图5－2 PB目录部分截图

PB目录部分截图告诉了我们BootLoader 分为二部分，正好是我们通过SAM-BA软件烧写Boot Loader 的二部分。Firstboot为 第一级BootLoader ，编写这部分代码，必须控制编译后二进制文件大小在16KB以内，由图5－1可以知道，AT91SAM9261S处理器会自动把DataFlash 前16KB这部分代码自动拷贝到内部16KB的SRAM 中自动执行。Firstboot初始化SDRAM，把DataFlash中Eboot这部分代码拷贝到SDRAM中，并调转到SDRAM首地址，开始自动执行Eboot。第二级启动称为Eboot ，源代码在图5－2Eboot文件夹里面。通过Firstboot引导启动了Eboot ，Eboot就实现烧写Windows CE镜像和引导Windows CE自动启动等功能。

在嵌入式系统开发中BootLoader常常时嵌入式系统开发中可能遇到的第一个技术难点。应用程序运行环境能否正确构建，内核能否启动成功，都取决于Boot Loader能否正确工作。一个功能完善的嵌入式系统Boot Loader还要求能提供系统更新的能力，以及为了实现这一操作所需要的一个简单的命令控制台，下面我们就具体分析Boo tLoader的工作流程与原理。

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