家电网站设计,网站内容创意,专门做狗猫配套网站有什么意思,外地人在海南注册公司SoC HPS启动流程 Boot ROMPreloaderBoot Loader HPS的启动是一个多阶段的过程#xff0c;每一个阶段都会完成对应的工作并且将下一个阶段的执行代码引导起来。每个阶段均负责加载下一个阶段。第一个软件阶段是引导 ROM#xff0c;引导 ROM 代码查找并且执行称为预加载器的第 … SoC HPS启动流程 Boot ROMPreloaderBoot Loader HPS的启动是一个多阶段的过程每一个阶段都会完成对应的工作并且将下一个阶段的执行代码引导起来。每个阶段均负责加载下一个阶段。第一个软件阶段是引导 ROM引导 ROM 代码查找并且执行称为预加载器的第 2 个阶段软件。预加载器如果找到下一个阶段软件那么对其执行。预加载器和接下来的引导阶段 ( 如果存在 )统称为用户软件。用户软件位于 HPS 的外部并且由用户提供。引导 ROM 代码仅知道预加载器但不知道接下来任何可能存在的引导阶段。
当处理器从复位比如上电释放并且CPU执行内部引导ROMBoot ROM中的复位异常处理代码时通过指定复位向量指定Boot ROM区域实现自动执行Boot ROMHPS开始进行引导当引导ROMBoot ROM中的代码跳到引导软件的下一个阶段时引导程序结束。引导软件的下一个阶段被称为预加载器预加载器可以定制并且通常存储在HPS外部的基于闪存的非易失性存储器。 处理器可以从以下资源进行引导
NAND闪存SD/MMC闪存Quad SPI闪存FPGA内核逻辑
Boot ROM
Boot ROM是HPS内核上一段ROM中固化的可执行程序作用是系统复位之后执行引导preloader并且将CPU使用权交给preloader进行后续工作的过程。 Boot ROM完成的具体工作还有
使能指令缓存branch predictor浮点单元NEON 向量单元设定看门狗定时器Boot ROM保留适用根据CLKSEL设定配置MainPLL和外设PLL根据BOOTSEL设定配置I/O引脚的复用此处只是完成了QSPI or SPI Flash or SD/MMC controller 的引脚的复用更多的引脚的复用需要根据preloader才能够完成设定初始化FLASH Controller 到默认设置 Boot ROM引导的preloader来源分为3类
片上RAM热启动对应图2框图① 如果之前执行过一次preloaderpreloader会留在on-chip RAM中按下热复位按键后会首先选择从on-chip RAM启动此过程具有最高优先级但是从on-chip RAM 启动时会对遗留的preloader代码进行CRC校验具体是否校验用户可以通过warmramgrp配置决定校验成功才会执行。这样做防止了用户对on-chip RAM里的内容进行更改如校验失败会选择从Flash中启动preloader对应图2框图③。从FPGA部分冷启动对应图2框图② 此方式具有第二优先级如果用户设定了bootsel从FPGA启动则会等待FPGA配置成功通过FPGA manager获取FPGA的状态HPS会通过 HPS-to-FPGA bridge执行位于 0xC0000000相对于HPS-to-FPGAbridge偏移地址为0的memory中的指令。从FLASH存储器冷启动对应图2框图④ 如果在找不到preloader的话则会检验FPGA处的回调镜像callback image等待复位。对应图2框图⑤、⑥。 说明 1只有冷启动才会选择从FPGA 引导 2不论热启动还是FPGA冷启动如不成功都会进入到了红色框的QSPI启动中 3图2框图②中的yes 和 no 由bootsel 决定图2框图③、④中最后具体是使用哪个FLASH存储器也由bootsel管脚决定。 补充 1以上的冷、热分别表示上电时和已上电。 2从断电状态到上电自动产生的复位成为冷复位冷复位用英文表示Restart。已经通电的情况下给一个复位信号称为热复位热复位用英文表示Reset。 3热启动和冷启动区别从断电到上电启动成为冷启动上电的状态下重启系统成为热启动。 4热复位和热启动区别二者既有相同之处又有不同之处不同在于热复位是复位相关存储器热启动是重新启动相关设备。
Preloader
preloader预加载器的命名相对于BootLoader其作用类似于PC主板上的BIOSBIOS在系统启动之前控制着主板上的硬件设备引导系统启动程序。preloader在HPS中完成的功能主要有系统时钟配置、引脚的复用配置、存储器初始化以及引导用户软件下一步用户软件可以直接是用户的baremental 程序也可以不需要bootloader的系统程序如ucos或者是操作系统的引导程序如u-boot开源引导加载器。
预加载器被允许从 HPS 可用的任何器件加载下一个阶段引导软件。典型源头包括含有预加载器的同一闪存器件一个不同的闪存器件或一个如 EMAC 的通信接口。
引导加载器引导加载器加载操作系统并且将软件控制传递到操作系统。
HPS启动过程中三大典型用户软件架构 1preloaderbaremental code 2preloader无bootloader的操作系统如ucos用户定义软件 3preloaderbootloader code(如u-boot)操作系统如linux用户定义软件
preloader具体完成的工作
初始化SDRAM接口配置 remap 寄存器把on-chip RAM 映射至地址0x0异常会被preloader处理on-chip RAM 可以被读写初始地址从0x0对齐通过scan manager配置HPS I/O通过system manager配置引脚复用通过clock manager配置HPS时钟初始化包含了下一阶段启动代码的FLASH控制器(NAND, SD/MMC, or quad SPI)启动下一阶段或者将用户代码引导入SDRAM并把CPU控制权交至下一段代码
Boot Loader
Boot loader(系统引导程序)操作系统内核运行之前运行的一段程序。它首先完成系统硬件的初始化包括时钟的设置、存储区的映射等设置堆栈指针等然后把操作系统内核从flash区拷贝带ram区并跳转到内核的入口将系统的控制权交给操作系统从此系统的运行和Boot loader再无任何关系。
BootLoader启动方式
大多数BootLoader都有两种操作模式启动加载模式和下载模式BootLoader的组最终目的都是启动内核。
1.启动加载模式boot loading 上电后BootLoader从板子的某个固态存储设备上将操作系统加载到RAM中运行整个过程没有用户介入。这种模式是BootLoader的正常工作模式产品发布时候BootLoader就工作在这种模式下。
2.下载模式down loading 这种模式下开发人员使用各种命令通过串口连接或者网络连接从主机上下载文件将他们直接放在内存运行或者烧入flash类固态存储设备中。以后的系统更新也会使用 Boot Loader 的这种工作模式。工作于这种模式下的 Boot Loader 通常都会向它的终端用户提供一个简单的命令行接口。
参考文章 https://blog.csdn.net/qq_51118175/article/details/122052285 http://m.eeworld.com.cn/bbs_thread-454675-1-1.html
