文档介绍：2017/10/15
© 国防科技大学计算机学院601室
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主要内容
引言
Bootloader设计
嵌入式系统可靠性设计
嵌入式系统低功耗设计
嵌入式系统分析与优化
实例
2017/10/15
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本讲简要说明
目的与要求
掌握可靠性设计的基本概念和基本方法;熟悉Bootloader设计的基本思想;了解Bootloader设计
授课重点
Bootloader设计的基本思想
可靠性设计的基本概念和基本方法
授课难点
Bootloader设计
阅读章节:~
作业:无
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引言
嵌入式系统设计是一个复杂的问题
计算机软硬件知识
电路分析、电子技术、数字逻辑、计算机原理
汇编/C/C++、操作系统、编译原理、软件工程
专业领域知识
MP3:MP3解码算法
手机:信号处理、通信工程
嫦娥一号:卫星平台+探测设备
工程经验积累
发现问题、分析问题、解决问题
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Bootloader设计
启动引导程序
是在嵌入式操作系统启动前首先运行的一小段程序
初始化
加载和运行内核程序
特点
独立性(因处理器不同而不同)
体积小(NOR Flash存放)
功能多(初始化、下载、调试等)
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Bootloader设计(续)
大多数Bootloader有两种工作模式
启动加载模式——正常工作模式
操作系统和应用软件的映像文件压缩存放在“电子磁盘”中
启动后通过Bootloader解压缩到SDRAM中执行
下载开发模式
系统开发时使用的一种模式,方便下载程序
通过Bootloader建立工作环境(命令控制台)
操作系统和应用软件的映像文件由主机通过接口送往Bootloader再存放到SDRAM中执行
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Bootloader设计(续)
Bootloader的功能
初始化硬件,特别是存储器控制器
初始化操作系统的运行环境
启动加载模式
解压缩操作系统和应用软件到目标板RAM存储器
启动操作系统,移交控制权
下载开发模式
通过串口或者以太网口下载新的二进制映像文件(操作系统、应用程序)到目标板RAM存储器
提供调试功能
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Bootloader设计(续)
Bootloader的组成
由汇编语言书写的启动代码
为后续代码建立环境
由高级语言 C/C++书写的简单应用程序
TFTP客户端
命令解释程序
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Bootloader设计(续)
一般的启动代码执行过程
禁止所有中断
从ROM区复制已经初始化的数据(data区数据)到指定的RAM区
将未初始化的数据区清零
给Stack区分配空间并初始化
初始化处理器的堆栈指针
创建和初始化堆区(Heap)
执行高级语言的初始化程序主函数main
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Bootloader设计(续)
Bootloader的C语言部分
初始化一个串口,以便和Host终端用户交互
决定是直接引导操作系统还是进入下载开发模式
初始化网络,包括网络信息配置
如果有LCD,则初始化LCD
初始化Flash、检测Flash芯片
初始化中断:禁止中断、清中断标志、初始化中断向量表、注册中断服务程序
初始化命令控制台,等待用户命令
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