U-Boot在S3C44B0上的移植方法

根据前文对移植条件的分析可知，本文的移植操作属于第2 种情况，即嵌入式系统目标板上硬件资源已经确定，目标板具有硬件资源如表2所列。

表2 　硬件资源


移植操作内容

U-Boot 移植所需的硬件资源得到满足后，可以开始移植操作。

首先需要在主机建立交叉编译移植开发环境，编译生成目标板上可执行映像。主机端( PC) 开发平台选用linux 操作系统，使用交叉编译工具为arm-elf-tools-20030314.sh。Bootloader 移植操作，实际上就是根据嵌入式系统硬件资源提供的数据，对有关的文件进行修改。移植工作中的文件修改包括汇编和C 文件两部分。

移植文件修改

针对本文提供的主板硬件资源，并考虑U-Boot能够正常运行的最低条件，在移植过程中需要修改文件如表3所列。

表3 　修改文件

表3 中，memsetup.S 文件是对S3C44B0外部存储空间的配置; smdk4110.c 是对S3C44B0各个复用I/ O口的初始化，flash.c 是S3C44B0外接FLASH 芯片的驱动程序。除表3 需要修改的数据外，公共代码(/common目录下的文件)、网络传输代码(/ net 目录)、驱动程序(/drivers目录) 3部分根据不同的移植要求修改。

一般情况是要对U-Boot的功能进行扩充或者U-Boot不支持目标板上的设备时，添加相应程序。

具体修改操作

移植操作中这些文件修改过程的具体操作为：

(1)start.S 文件的修改。start.S 是汇编语言编写的U-Boot 程序入口代码，位于cpu/ s3c44b0 下。
移植操作中需要对start.S 进行相应的修改，具体修改内容如下。

①设置WTCON = 0x0，禁止看门狗定时器，避免处理器强行复位。
②设置INTMSK = 0x7ffffff，禁止所有中断。Bootloader 的执行过程中不必响应任何中断。
③根据嵌入式微处理器工作主频，修改宏CONFIG- S3C44B0 - CLOCK- SPEED，使处理器能
够正常工作，本文的目标板上S3C44B0工作主频为66 MHz。在U-Boot 源程序中多处用到该宏，所以根据不同的处理器工作主频进行相应修改。
④ 设置PLLCON寄存器。PLLCON锁相环控制寄存器中储存有计算系统时钟的相关参数，为了产生正确的系统时钟，必须根据外接晶振频率和处理器工作主频确定各个倍频系数。根据S3C44B0提供的计算式(1) 和式(2) 计算倍频系数M 、P、S 和PLLCON的值。设PLLCON值为Y为


式中， f in为晶振频率， f out为S3C44B0 微处理器工作主频，通常s 取1，使P + 2 = fin/2MHz ，可求得P。

(2)memsetup.S的修改。memsetup.S代码是对存储器空间的初始化，在start.S中被调用。修改内存映射相关参数，SDRAM 的刷新速度等，根据不同嵌入式系统板修改。

(3) /include/configs目录下嵌入式系统板头文件的修改。为了使串口能够正常工作，需要设置正确的波特率。本文嵌入式系统板的串口传输波特率为 115 200 bps。根据片上资源配置，修改内存映射相关参数。该头文件里还定义了U-Boot的一些环境变量，这时可以不用修改， U-Boot启动后可以通过setenv命令来设定。其它参数与启动操作系统内核有关，需要与内核启动参数相匹配。

(4) 为了使串口能够正常工作，初始化串口4个相关寄存器。当只有一个串口时，只需对UART0的FIFO控制寄存器UFCON0、块控制寄存器 UL2CON0、控制寄存器UCON0、波特率除数寄存器UBRdiv0修改， S3C44B0的串口初始化函数在/cpu/ s3c44b0/ serial.c 文件中。

如果串口不能正常工作，可能是由于串口时钟设置错误。查看UBRdiv0寄存器内容是否计算正确，查阅S3C44B0 手册由式(3) 计算，设UBRdivO值为0，串口波特率为b，处理器主频为M， 则

U = (int) ( M/ b ×16) - 1 (3)

式中，b = 115 200 bps，M = 66 MHz。

(5) 根据嵌入式系统板的配置，对S3C44B0 相应的I/ O 寄存器内容修改，修改源文件/ board/smdk4110/ smdk4110.c。由于SMDK4110 嵌入式系统板选用的FLASH 型号不是SST39VF160，而snds110嵌入式系统板选用的是SST39VF160 ，所以用snds110目录下的flash.c 替换原来的flash.c，使FLASH 芯片正常工作。

移植的基本工作已经作完，进入U-Boot主目录，在Shell下输入make命令编译U-Boot，编译后生成最终可以下载到FLASH中的uboot .bin 文件。

U-Boot 烧写及运行检查

需借助FLASH芯片烧写工具将编译好的U-Boot.bin 文件烧写进FLASH，检查U-Boot是否能正常工作。本文使用针对ARM处理器、运行在Lin2ux操作系统上的简易调试器软件J tager移植U-Boot。J tager支持本文基于ARM7TDMI核的S3C44B0 处理器的调试和对SST39VF160 FLASH芯片的读写。由于J tager是符合GPL公约、开放源代码的项目软件，用户可以免费从因特网获得该软件。

烧写完毕后，复位开发板，打开超级终端可以看到U-Boot的提示符。如果这时没有按任意键，U-Boot将自动加载操作系统内核和文件系统。若是按下任意键，则U-Boot停止自动加载，进入U-Boot命令行，可以输入命令进行调试。

结 论

本文结合分析U-Boot的运行机理和移植Boot-loader的必要条件，研究了U-Boot在基于S3C44B0的嵌入式系统板上的移植方法及具体的软件修改方法。本文移植情况是在硬件资源固定、不改变Boot-loader 框架前提下，对与嵌入式目标板和CPU 相关的代码进行修改。嵌入式开发人员应该在清楚了Bootloader 工作机理、移植条件之后，针对自己的目标板进行移植工作，在遇到不同的目标板时能够灵活的选用合适的Bootloader，根据具体情况裁剪Bootloader，最大限度地发挥Bootloader的功能。本文选用的Bootloader U-Boot目前能稳定地运行在使用的嵌入式系统板上。通过U-Boot可以实现串口与PC通信，查看、修改内存，引导u Clinux嵌入式操作系统等功能。前期的移植工作是嵌入式系统开发的必要环节，在此基础上可以进行深入的嵌入式系统开发，希望本文能为作相关工作的开发者提供参考。