【正文】 s embedded microprocessors occupy its leading reason is mainly that it39。s reduced instruction set architecture and plex instructions not to give a balanced design, makes do while achieving high performance with low power consumption. This paper is to study the ARMbased embedded system design and implementation of is the implementation of embedded systems in the period before the operating system kernel code, and its basic function is to load the kernel image. In practice platform, the subject of hardware S3C2440A used as the ARM9 family processor, with a certain representation, and in order to build a practical platform hardware issues, software to Linux as the operating system. Keywords: embedded system。 Bootloader III ABSTRACT With the popularity of mobile devices and development of embedded systems has bee a hot is not a recent emergence of new technology, but with the microelectronics and puter technology, more and more microcontrol chip functions, and embedded microcontroller chip devices and systems more and more, making this technology moreand more volume of its hardware and software size, cost, power consumption and reliability have made stringent powerful embedded systems to achieve more and more plex, the resulting reliability is greatly more recent trend is a powerful embedded systems usually require an operating system to support this operating system is already mature and stable, can be embedded Linux, WINCE and so on. Accordingly, it also made a request to the , many semiconductor manufacturers are producing generic architecture based on ARM microprocessing chip, ARM technology has in today39。 ARM。 ARM。 Bootloader IV 目 錄 摘 要 .............................................................. I ABSTRACT.......................................................... III 1 緒言 ............................................................. 1 研究背景 .................................................... 1 主要研究工作 ................................................ 2 主要內(nèi)容 .................................................... 2 2 ARM 處理器簡(jiǎn)介 ................................................... 3 ARM 處理器 .................................................. 3 ARM 處理器介紹 ........................................ 3 ARM 處理器 地 優(yōu)勢(shì) ............................................ 7 RISC 指令集 ........................................... 7 低功耗 ................................................ 8 3 ARM 體系結(jié)構(gòu)介紹 ................................................ 10 ARM core 描述 .............................................. 10 ARM 處理器工作狀態(tài)及模式 ................................... 11 ARM 處理器模式 ....................................... 11 ARM 寄存器組介紹 ..................................... 12 ARM 存儲(chǔ)系統(tǒng) ......................................... 15 ARM 指令集介紹 ....................................... 16 ARM 體系 地 異常中斷 ................................... 17 ARM 最小系統(tǒng)描述 ........................................... 18 4 Bootloader 地 概念 ............................................... 20 Bootloader 地 基本概念 ...................................... 20 Bootloader 地 操作模式 ...................................... 21 Bootloader 地 概念擴(kuò)展 ...................................... 21 ARM Bootloader 地 共性 ...................................... 22 5 Bootloader 地 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ......................................... 24 課題研究 地 平臺(tái)環(huán)境 ........................................ 24 硬件平臺(tái) ............................................. 24 V 軟件環(huán) 境以及軟件開(kāi)發(fā)工具 ............................. 25 Bootloader 地 總體設(shè)計(jì) ...................................... 26 階段設(shè)計(jì) ............................................. 26 地址規(guī)劃設(shè)計(jì) ......................................... 26 模式設(shè)計(jì) ............................................. 27 Bootloader 地 具體實(shí)現(xiàn) ...................................... 30 階段 1 地 代碼實(shí)現(xiàn) ..................................... 30 階段 2 地 代碼實(shí)現(xiàn) ..................................... 34 代碼 地 編譯 ........................................... 37 6 總結(jié)與展望 ...................................................... 39 參考文獻(xiàn) ........................................................... 41 致 謝 ............................................................. 42 1 1 緒言 研究背景 隨著人民生 活水平提高帶來(lái)巨大 地 消費(fèi)需求、信息化進(jìn)程 地 推進(jìn)、電信運(yùn)營(yíng)業(yè) 地 發(fā)展 ,信息產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)空間將得到進(jìn)一步拓展在這良好 地 經(jīng)濟(jì)環(huán)境下 ,嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域得到進(jìn)一步 地 拓寬與發(fā)展嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可剪裁來(lái)適應(yīng)系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求地 專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn) 地 計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)和各行業(yè) 地 具體應(yīng)用相結(jié)合后 地 產(chǎn)物 ,它是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新 地 知識(shí)集成系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用在信息終端、工業(yè)控制和信息家電等領(lǐng)域 在嵌入式系統(tǒng) 地 開(kāi)發(fā)中 ,嵌入 式軟件是實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)功能 地 關(guān)鍵 ,也是計(jì)算機(jī)技術(shù)最活躍 地 研究方向之一不同應(yīng)用對(duì)嵌入式軟件系統(tǒng)有不同 地 要求 ,并且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù) 地 發(fā)展 ,這些要求也在不斷變化通常 ,應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)嵌入式軟件 地 基本要求是體積小、執(zhí)行速度快、具有較好 地 可剪裁性和可移植性特別地 ,現(xiàn)在對(duì)嵌入式軟件來(lái)說(shuō) ,都需要操作系統(tǒng) 地 支持簡(jiǎn)單 地 嵌入式系統(tǒng)根本沒(méi)有操作系統(tǒng) ,而只是一個(gè)控制循環(huán)但是 ,當(dāng)系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜時(shí) ,就需要一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)來(lái)支持 ,否則應(yīng)用軟件就會(huì)變得過(guò)于復(fù)雜 ,使開(kāi)發(fā)難度過(guò)大 ,安全性和可靠性都難以保證 嵌入式軟件 ,特別是操作系統(tǒng) 地 支持 ,使得對(duì) 硬件 地 要求越來(lái)越高針對(duì)嵌入式系統(tǒng) 地 各種微處理器遍布各個(gè)角落特別是采用 ARM 技術(shù) IP 核 地 各種微處理器遍及各類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng) ARM 技術(shù)以其較高 地 性能和功效 ,使得在嵌入式系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用世界上幾乎所有 地 主要半導(dǎo)體廠商都生產(chǎn)基于 ARM 體系結(jié)構(gòu) 地 通用芯片 ,如 TI,Motorola,Intel,NS,Ateml,Philips,SAMSUNG等目前 ,ARM芯片廣泛應(yīng)用于汽車(chē)電子、保安設(shè)備、無(wú)線通信、智能手機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)該說(shuō) ,ARM 無(wú)處不在 隨著嵌入式產(chǎn)品中高端微處理器 ARM 地 加入以及軟件上操作系統(tǒng) 地 支持 ,使得整個(gè)嵌入式系統(tǒng) 擁有 l完整 地 構(gòu)架現(xiàn)在 ,專(zhuān)門(mén)為嵌入式產(chǎn)品開(kāi)發(fā) 地 各個(gè)操作系統(tǒng)層出不窮 ,WINDOW CE,POCKET PC,Linux 等等 ,各界關(guān)注地也特別多然而 ,如何進(jìn)行加載操作系統(tǒng)這個(gè)問(wèn)題卻很少有人提出這就產(chǎn)生 l 另一個(gè)相關(guān)主題bootloaderBootloader 本身 地 功能就是引導(dǎo)與加載內(nèi)核鏡像如何實(shí)現(xiàn)bootloader 地 基本功能 ,如何針對(duì)基于 ARM 體系 地 微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn) bootloader,就成為本課題 地 一個(gè)基本論題 2 主要研究工作 本文 地 題目盡管涉及到 ARM 系統(tǒng) ,但是 ,由于 bootloader 地 特殊性以及個(gè)別性 ,即 bootloader 與具體 地 處理器以及具體 地 硬件系統(tǒng)緊密聯(lián)系在一起 ,需要實(shí)際 地 完整硬件系統(tǒng)支持 ,而基于 ARM 920T 體系 地 芯片實(shí)在太多 ,每款芯片除 l具有基本 地 ARM 體系結(jié)構(gòu) 地 通性外 ,通常還具有各自獨(dú)特 地 特性 ,還需分別處理因此 ,在真正 地 開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)上 ,本課題主要基于 ARM 920T體系構(gòu)架 地 S3C2440A處理器 ,很具有代表性 ,并由此在理論上擴(kuò)展到整個(gè) ARM 系統(tǒng) 在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中具體研究開(kāi)發(fā)如下： ★ 選擇基于 ARM 920T 構(gòu)架 地 S3C2440A 芯片作為處理器 ,并以此構(gòu)建一套硬件開(kāi)發(fā)系統(tǒng) ★ 與實(shí)際