在基于ADSP BF533的嵌入式Linux系統(tǒng)上的移植

1 引言

Boot Loader(內(nèi)核引導(dǎo)程序)是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行的一段自舉程序，用于初始化硬件設(shè)備、改變處理器運(yùn)行模式、重組中斷向量和建立內(nèi)存空間映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件帶到一個(gè)合適的狀態(tài)或者用戶定制的特定狀態(tài)，以便為最終加載操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好正確的環(huán)境[1]。

嵌入式Linux系統(tǒng)常用的Boot Loader有arm-boot、redboot、U-Boot等。U-Boot (全稱Universal Boot Loader)是當(dāng)前比較流行的遵循GPL條件的開放源碼項(xiàng)目。U-Boot具有源碼公開的特點(diǎn)，開發(fā)人員可根據(jù)自身需要進(jìn)行裁減；支持多種處理器和嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核；具有多種設(shè)備驅(qū)動(dòng)源碼：支持種引導(dǎo)方式；具有功能強(qiáng)大且成熟、穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，故在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程中廣泛采用。U-Boot嚴(yán)重依賴于底層硬件，不同的CPU或嵌入式板極設(shè)備需要不同的U-Boot，因此，在嵌入式系統(tǒng)中建立通用的U-Boot是非常困難的，故U-Boot需針對(duì)開發(fā)板量身定做。

2 開發(fā)平臺(tái)

2.1 BF533簡介

Blackfin系列DSP是ADI公司與Intel聯(lián)合開發(fā)推出的第一款高性能、低功耗第四代定點(diǎn)DSP產(chǎn)品，融合了Analog Devices/Intel公司的微信號(hào)結(jié)構(gòu)(MSA)。它將一個(gè)32位RISC型指令集和雙16位乘法累加(MAC)信號(hào)處理功能與通用型微控制器所具有的易用性組合在一起。這種組合使Blackfin處理器能夠在信號(hào)處理和控制處理應(yīng)用中發(fā)揮最佳的性能。且Blackfin處理器通過將工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口與高性能的信號(hào)處理內(nèi)核相結(jié)合在一起,用戶可以快速設(shè)計(jì)出節(jié)省成本的解決方案，而且無需昂貴的外部組件。

本開發(fā)系統(tǒng)采用BF533，BF533是主頻高達(dá)600 MHz、峰值處理能力為1.2 GMI/s的高性能Blackfin處理器。BF533內(nèi)核包含2個(gè)16位MAC、2個(gè)40位ALU、4個(gè)8位視頻ALU以及1個(gè)40位移位器。另外，BF533還包括1個(gè)UART口、1個(gè)SPI口、2個(gè)串行口(SPORT)、4個(gè)通用定時(shí)器(其中3個(gè)具有PWM功能)、1個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘、看門狗定時(shí)器以及1個(gè)并行外設(shè)接口。外部存儲(chǔ)器控制器可與SDRAM、SRAM、Flash和ROM實(shí)現(xiàn)無縫連接[2]。

2.2 系統(tǒng)硬件平臺(tái)簡介

本系統(tǒng)的開發(fā)板硬件系統(tǒng)如圖1所示。

目標(biāo)板以Blackfin嵌入式處理器為核心，數(shù)據(jù)地址線復(fù)用到SDRAM、Flash、USB、Ethernet，并通過FPGA實(shí)現(xiàn)邏輯控制。此外，將UART端口轉(zhuǎn)換為RS232端口引出。其中SDRAM的地址為0x00000000～0x02000000，F(xiàn)lash的地址為 0x20000000～0x20300000。

宿主機(jī)采用Window和Suse10.0雙操作系統(tǒng)，采用串行接口和以太網(wǎng)連接宿主機(jī)和目標(biāo)板，程序先在宿主機(jī)上編譯，然后下載至目標(biāo)板上運(yùn)行，目標(biāo)板的終端被重定向到串行接口，由宿主機(jī)輸出。

2.3 開發(fā)環(huán)境的建立

2.3.1 在宿主機(jī)上設(shè)置終端

大部分嵌入式系統(tǒng)在宿主機(jī)大多都采用kermit或minaicom實(shí)現(xiàn)與目標(biāo)板的通信，本系統(tǒng)采用inicom。minicom是Linux下一個(gè)類似于Windows超級(jí)終端的友好串口通信程序。在終端輸入bash#minicom-s進(jìn)入minicom設(shè)置畫面，設(shè)置串口波特率、有效數(shù)據(jù)位、停止位以及奇偶校驗(yàn)位分別為57 600、8 bit、1位停止位以及無奇偶校驗(yàn)位等。