文档介绍：长治学院
课程设计报告
课程名称: 嵌入式系统原理与应用技术
设计题目: Bootloader程序设计
系别: 计算机系
专业: 计算机科学与技术
组别:
学生姓名: 学号: 08407106
起止日期: 2011年12月15日- 2011年12月22日
指导教师:
目录
第一章概述 1
课程设计名称 1
课程设计目的 1
要求 1
第二章背景分析 1
BootLoader的概念 1
BootLoader的主要任务与典型结构框架 1
第三章 BOOTLOADER串口驱动程序的设计 2
UART寄存器简介 2
UART串口工作原理 5
UART驱动程序详细设计 5
第四章总结 9
参考文献 10
第一章概述
课程设计名称
BootLoader程序设计
课程设计目的
串口驱动和网口驱动程序的设计,可以通过串口或网口接收数据或文件,并且可以写到flash中
要求
编写
第二章背景分析
BootLoader的概念
简单地说,BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序,可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。
BootLoader的主要任务与典型结构框架
从操作系统的角度看,BootLoader的总目标就是正确地调用内核来执行。
另外,由于BootLoader的实现依赖于CPU的体系结构,因此大多数BootLoader都分为stage1和stage2两大部分。依赖于CPU体系结构的代码,比如设备初始化代码等,通常都放在stage1中,而且通常都用汇编语言来实现,以达到短小精悍的目的。而stage2则通常用C语言来实现,这样可以实现更复杂的功能,而且代码会具有更好的可读性和可移植性。
BootLoader的stage1通常包括一下步骤(以执行的先后顺序):
硬件设备初始化。
为加载BootLoader的stage2准备RAM空间。
复制BootLoader的stage2到RAM空间中。
设置好堆栈。
跳转到stage2的C入口点。
BootLoader的stage2通常包括一下步骤(以执行的先后顺序):
初始化本阶段要使用的硬件设备。
检测系统内存映射。
将kernel映像和根文件系统映像从Flash上独到RAM空间中。
为内核设置启动参数。
调用内核。
第三章 BootLoader串口驱动程序的设计
UART寄存器简介
S3C2440AUART控制器,提供3个独立的异步串行I/O端口,每个端口都可以在中断模式或DMA模式下工作。UART可以产生中断请求或DMA请求,以便在CPU和UART之间传输数据。在使用系统时钟的情况下,。如果外部设备通过UEXTCLK为UART提供时钟,那么UART的传输速率可以更高。每个UART通道包含两个用于接收和发送数据的16字节的FIFO缓冲寄存器。
由于UART是串行异步通信方式,因此在UART通信过程中每次只能传输1位(bit),若干位组成一个数据帧(frame),帧是UART通信中最基本单元,它主要包含开始位、数据位、校验位(如果开启了数据校验,要包含校验位)和停止位。UART在通信之前要在发送端和接受端约定好帧的结构,也就是约定好传输数据帧格式。
(1) 开始位:必须包含在数据帧中,表示一个帧的开始。
(2) 数据位:可选5、6、7、8位,该长度可由编程人员指定。
(3) 校验位:如果在开启了数据校验时,该位必须指定。
(4) 停止位:可选1、2位,该位长度可由编程人员指定。
通信双方约定好帧格式后,指定同一波特率,以保证双方数据传输的同步。
UART串口驱动需要设置的寄存器及其具体特性如表4-1~表4-8所示:
表3-1 UART0串行控制寄存器(ULCON0)
寄存器名
地址
是否读写
描述
复位默认值
ULCON0
0x50000000
R/W
串口0串行控制寄存器
0x00
ULCON0
位
描述
初始值
保留
7
0
红外模式
6
选择串口0是否使用红外模式:
0 = 正常通信模式 1 = 红外通信模式
0
校验模式
5:3
设置串口0在数据接收和发送时采用的校验方式:
0xx = 无校验 100 = 奇校验 101 = 偶校验
110 = 强制校验/检