从Nand Flash 到内存的搬移过程

一、目的

前面做过一个实验，搬移Nand Flash 里的前4k 代码到内存指定位置，这其实是把SRAM 从0x40000000 开始的4K 代码复制到SDRAM 的指定位置，并没有涉及到对Nand

Flash 的操作。究其原因，开发板上电后，Nand Flash 开始的前4K 数据会被自动复制到SRAM 0x40000000 开始的4K 区域里，这个区域被称为"Steppingstone"。那我们这次就来操作Nand Flash，读取它4K 后的代码到SDRAM 指定位置，并执行SDRAM 中的代码。

二、代码

通过前面做的几个实验，我们已经熟悉了ARM 开发的基本流程，这可以让我们更关注于

代码的逻辑。好，先来分析文件head.s:

@ 文件head.s

@ 作用:关闭看门狗、SDRAM 的初始化设置、搬移Nand Flash 4K 以后

@ 的代码到SDRAM 的指定位置、执行SDRAM 中的代码

.text

.global _start

_start:

ldr r0, =0x53000000 @ Close Watch Dog Timer

mov r1, #0x0

str r1, [r0]

bl memory_setup @ Initialize memory setting

bl flash_to_sdram @ Copy code to sdram

ldr sp, =0x34000000 @ Set stack pointer

ldr pc, =main @ execute the code in SDRAM

@ 文件mem.s

@ 作用:SDRAM 的初始化设置

@ 关于初始化的更多细节，请参考我的前一篇随笔

.global memory_setup @ 导出memory_setup, 使其对链接器可见

memory_setup:

mov r1, #0x48000000

adrl r2, mem_cfg_val

add r3, r1, #13*4

1:

@ write initial values to registers

ldr r4, [r2], #4

str r4, [r1], #4

cmp r1, r3

bne 1b

mov pc, lr

.align 4

mem_cfg_val:

.long 0x22111110 @ BWSCON

.long 0x00000700 @ BANKCON0

.long 0x00000700 @ BANKCON1

.long 0x00000700 @ BANKCON2

.long 0x00000700 @ BANKCON3

.long 0x00000700 @ BANKCON4

.long 0x00000700 @ BANKCON5

.long 0x00018005 @ BANKCON6

.long 0x00018005 @ BANKCON7 9bit

.long 0x008e07a3 @ REFRESH

.long 0x000000b2 @ BANKSIZE

.long 0x00000030 @ MRSRB6

.long 0x00000030 @ MRSRB7

@ 文件flash.s

@ 作用:设置Nand Flash 的控制寄存器、读取Nand Flash @ 中的代码到SDRAM 的指定位置

.equ NFCONF, 0x4e000000

.equ NFCMD, 0x4e000004

.equ NFADDR, 0x4e000008

.equ NFDA TA, 0x4e00000c

.equ NFSTA T, 0x4e000010

.equ NFECC, 0x4e000014

.global flash_to_sdram

flash_to_sdram:

@ Save return addr

mov r10,lr

@ Initialize Nand Flash

mov r0,#NFCONF

ldr r1,=0xf830

str r1,[r0]

@ First reset and enable Nand Flash

ldr r1,[r0]

bic r1, r1, #0x800

str r1,[r0]

ldr r2,=NFCMD

mov r3,#0xff

str r3,[r2]

@ for delay

mov r3, #0x0a

1:

subs r3, r3, #1

bne 1b

@ Wait until Nand Flash bit0 is 1

wait_nfstat:

ldr r2,=NFSTA T

ldr r3,[r2]

tst r3,#0x01

beq wait_nfstat

@ Disable Nand Flash

ldr r0,=NFCONF

ldr r1,[r0]

orr r1,r1,#0x8000

str r1,[r0]

@ Initialzie stack

ldr sp,=4096

@ Set arguments and call

@ function nand_read defined in nand_read.c

ldr r0,=0x30000000

mov r1,#4096

mov r2,#1024

bl nand_read

@ return

mov pc,r10

/* 文件nand_read.c

* 作用:从Nand Flash 中读取一块数据到SDRAM 中的指定位置*/

#define NFCONF (*(volatile unsigned long *)0x4e000000)

#define NFCMD (*(volatile unsigned long *)0x4e000004)

#define NFADDR (*(volatile unsigned long *)0x4e000008)

#define NFDA TA (*(volatile unsigned long *)0x4e00000c)

#define NFSTA T (*(volatile unsigned long *)0x4e000010)

#define NFECC (*(volatile unsigned long *)0x4e000014)

#define NAND_SECTOR_SIZE 512

#define NAND_BLOCK_MASK 0x1ff

void wait_idle() {

int i;

for (i = 0; i < 50000; ++i) ;

}

int nand_read(unsigned char *buf, unsigned long start_addr, int size){

int i, j;

/*

* detect the argument

*/

if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK) || (size & NAND_BLOCK_MASK)) { return -1;

}

/* chip Enable */

NFCONF &= ~0x800;

for (i=0; i<10; i++) {

;

}

for (i=start_addr; i < (start_addr + size); i+=NAND_SECTOR_SIZE) {

NFCMD = 0;

/* Write Address */

NFADDR = i & 0xff;

NFADDR = (i >> 9) & 0xff;

NFADDR = (i >> 17) & 0xff;

NFADDR = (i >> 25) & 0xff;

wait_idle();

for(j=0; j < NAND_SECTOR_SIZE; j++) {

*buf++ = (NFDA TA & 0xff);

}

}

NFCONF |= 0x800; /* chip disable */

return 0;

}

注:Nand Flash 的设置和读取数据的主要流程简单介绍如下:

1. NFCONF = 0xf830

2. 在第一次操作NAND Flash前，通常复位一下：

NFCONF &= ~0x800 (使能NAND Flash)

NFCMD = 0xff (reset命令)

循环查询NFSTA T位0，直到它等于1

3. NFCMD = 0 (读命令)

4. 这步得稍微注意一下，请打开K9F1208U0M数据手册第7页，那个表格列出了在地址操

作的4个步骤对应的地址线，A8没用到：

NFADDR = addr & 0xff

NFADDR = (addr>>9) & 0xff (注意了，左移9位，不是8位)

NFADDR = (addr>>17) & 0xff (左移17位，不是16位)

NFADDR = (addr>>25) & 0xff (左移25位，不是24位)

5. 循环查询NFSTA T位0，直到它等于1

6. 连续读NFDA TA寄存器512次，得到一页数据(512字节)

7. NFCONF |= 0x800 (禁止NAND Flash)

/* 文件sdram.c

* 作用:循环点FS2410 开发板上的D9、D10、D11、D12

* 四个发光二极管。

*/

#define GPFCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050)

#define GPFDA T (*(volatile unsigned long *)0x56000054)

int main()

{

int i,j;

while(1) {

for (i = 0; i <4; ++i) {

GPFCON = 0x1<<(8+i*2);

GPFDA T = 0x0;

// for delay

for(j=0;j<50000;++j) ;

}

}

}

/*

* 文件nand.lds (lds 文件是连接脚本)

*/

SECTIONS {

first 0x00000000 : { head.o mem.o flash.o nand_read.o }

second 0x30000000 : A T(4096) { sdram.o }

}

注:这个链接脚本是用来传给链接器的，其作用如下:

1. 将head.o 放在0x00000000 开始的地址处, mem.o、flash.o、and_read.o

依次放在head.o 后面, 它们的运行地址是0x00000000

2. 将sdram.o 放在地址4096 开始处, 但它的运行地址是0x30000000, 运行前需要

从4096 处复制到SDRAM 的0x300000000 处

完整的连接脚本文件形式如下:

SECTIONS {

...

secname start BLOCK(align) (NOLOAD) : A T(ldadr) {contents} >region :phdr =fill

...

}

并非每个选项都是必须的，仅从nand.lds 用到的来看:

(1) secname: 段名，对于nand.lds, 段名为first 和second

(2) start: 本段的运行时地址，如果没有A T(xxx),则本段的存储地址也是start

(3) A T(ldadr): 定义本段存储(加载)的地址

(4) {contents}: 决定哪些内容放在本段,可以是整个目标文件,也可是目标文件中的某段

# 文件Makefile

# 由代码文件生成目标文件，并依据连接脚本nand.lds 连接目标文件，

# 最后将连接生成的目标文件转换成二进制格式

sdram:head.s flash.s mem.s sdram.c

arm-linux-gcc -c -o head.o head.s

arm-linux-gcc -c -o mem.o mem.s

arm-linux-gcc -c -o flash.o flash.s

arm-linux-gcc -c -o nand_read.o nand_read.c

arm-linux-gcc -c -o sdram.o sdram.c

arm-linux-ld -Tnand.lds head.o mem.o flash.o nand_read.o sdram.o -o sdram_tmp.o

arm-linux-objcopy -O binary -S sdram_tmp.o sdram

clean:

rm -f *.o

rm -f sdram

三、编译、烧写、测试

Make 一下就会生成我们要的文件sdram, 将其通过JTAG 烧入Nand Flash ，Reset

一下开发板，呵呵，欣赏我们的成果吧!

本文来自CSDN博客，转载请标明出处：https://www.360docs.net/doc/0f8301255.html,/vincent_ckl/archive/2009/05/04/4146501.aspx