Cortex-A7雙核MX7D-SDB上引導(dǎo)加載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，市場(chǎng)對(duì)各類智能設(shè)備的需求也日漸高漲。智能設(shè)備的核心技術(shù)是集成電路芯片和嵌入式操作系統(tǒng)。一個(gè)嵌入式系統(tǒng)從軟件的角度看通?？梢苑譃橐龑?dǎo)加載系統(tǒng)（Bootloader）、內(nèi)核、文件系統(tǒng)和用戶應(yīng)用程序四個(gè)層次。Bootloader是嵌入式系統(tǒng)在加電后執(zhí)行的第一段代碼，在它完成CPU和相關(guān)硬件的初始化之后，再將操作系統(tǒng)映像裝載到內(nèi)存啟動(dòng)操作系統(tǒng)運(yùn)行。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)，Bootloader的實(shí)現(xiàn)不但依賴于CPU的體系結(jié)構(gòu)，而且依

2、賴于嵌入式系統(tǒng)板級(jí)設(shè)備的配置，因此需要針對(duì)硬件平臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)引導(dǎo)加載程序的設(shè)計(jì)。
　　本項(xiàng)目選用的Bootloader是U-Boot，目前U-Boot的研究大都基于三四年前的架構(gòu)和編譯方法，應(yīng)用的處理器多為ARM9、ARM11。近兩年U-Boot整體架構(gòu)和編譯方法都有較大改進(jìn)，而且目前市場(chǎng)使用的主流ARM處理器為Cortex-A/M/R系列，采用新一代的ARMv7架構(gòu)。本文研究?jī)?nèi)容是基于U-Boot最新的架構(gòu)和編譯方法，為MX7D-

3、SDB平臺(tái)（基于Cortex-A7）設(shè)計(jì)一款性能穩(wěn)定、功能強(qiáng)大的引導(dǎo)加載系統(tǒng)。
　　本文首先對(duì)U-Boot新的架構(gòu)和編譯方法進(jìn)行研究，在熟悉MX7D-SDB平臺(tái)架構(gòu)和系統(tǒng)配置基礎(chǔ)之上，對(duì)引導(dǎo)加載系統(tǒng)進(jìn)行了功能和性能上的需求分析。設(shè)計(jì)上整體分為芯片級(jí)設(shè)計(jì)和板級(jí)設(shè)計(jì)兩大部分：芯片級(jí)設(shè)計(jì)包括設(shè)置中斷異常向量、CPU內(nèi)部寄存器設(shè)置、各單元時(shí)鐘的設(shè)置、棧指針初始化、存儲(chǔ)器電路和外圍電路的初始化，檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)核映射，為加載操作系統(tǒng)（Linux）

4、設(shè)計(jì)合適的硬件環(huán)境。為了方便平臺(tái)的后期開發(fā)測(cè)試，還對(duì)Bootloader進(jìn)行了一些板級(jí)功能設(shè)計(jì)與支持，比如：支持串口打印調(diào)試信息；對(duì)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其支持tftp網(wǎng)絡(luò)下載；對(duì)SD卡主機(jī)控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以利用SD卡更新系統(tǒng)；還對(duì)USB設(shè)備控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)，支持USB燒錄；支持UBIFS文件系統(tǒng)燒寫等。
　　最后通過一些列的功能測(cè)試和性能測(cè)試，確定引導(dǎo)加載系統(tǒng)可以成功初始化硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)加載操作系統(tǒng)的功能，滿足了平臺(tái)需要，并且在屏