nandflash裸机程序分析-白红宇

nandflash裸机程序分析

阅读量：5292 次

发布时间：2019-06-14

本文共 6302 字，大约阅读时间需要 21 分钟。

原文：

它包含7个文件：

head.S

init.c

main.c

Makefile

nand.c

nand.lds

我们之前的程序都是在nandflash的前4k放代码，上电后自动拷贝到SRAM中，之后将SRAM中的代码拷贝到SDRAM中。可是当我们的程序太大超过4k的时候就不行了，因为无法将nandflash的代码完全拷贝到SRAM中去，这时就需要从nandflash中拷贝代码了。

本程序里面我们要实现的就是：将一部分代码放在nandflash的4096之后，上电后，前面一部分代码自动拷贝到SRAM中，在这段代码里面将nandflash的4096之后的程序拷贝到SDRAM中。

我们从入口函数开始分析：

@******************************************************************************

@ File：head.s

@ 功能：设置SDRAM，将程序复制到SDRAM，然后跳到SDRAM继续执行

@******************************************************************************

.text

.global _start

_start:

@函数disable_watch_dog, memsetup, init_nand, nand_read_ll在init.c中定义

ldr sp, =4096

@设置堆栈

bl disable_watch_dog

@关WATCH DOG

bl memsetup

@初始化SDRAM，主要是设置控制SDRAM的13个寄存器

bl nand_init

@初始化NAND Flas，见注释1

@将NAND Flash中地址4096开始的1024字节代码(main.c编译得到)复制到SDRAM中

@nand_read_ll函数需要3个参数：

ldr r0, =0x30000000

@1. 目标地址=0x30000000，这是SDRAM的起始地址

mov r1, #4096

@2. 源地址 = 4096，连接的时候，main.c中的代码都存在NAND Flash地址4096开始处

mov r2, #2048

@3. 复制长度= 2048(bytes)，对于本实验的main.c，这是足够了

bl nand_read

@调用C函数nand_read，见注释2

ldr sp, =0x34000000

@设置栈

ldr lr, =halt_loop

@设置返回地址

ldr pc, =main

@b指令和bl指令只能前后跳转32M的范围，所以这里使用向pc赋值的方法进行跳转

halt_loop:

b halt_loop

注释1：

void nand_init(void)

{

#define TACLS 0

#define TWRPH0 3

#define TWRPH1 0

/* 判断是S3C2410还是S3C2440 */

if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))

//这里表示是2410

{

nand_chip.nand_reset = s3c2410_nand_reset;

nand_chip.wait_idle = s3c2410_wait_idle;

nand_chip.nand_select_chip = s3c2410_nand_select_chip;

nand_chip.nand_deselect_chip = s3c2410_nand_deselect_chip;

nand_chip.write_cmd = s3c2410_write_cmd;

nand_chip.write_addr = s3c2410_write_addr;

nand_chip.read_data = s3c2410_read_data;

/* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选, 设置时序 */

}

else

{

/* 定义了各种操作函数 */

nand_chip.nand_reset = s3c2440_nand_reset;

//见注释1-1

nand_chip.wait_idle = s3c2440_wait_idle;

//见注释1-2

nand_chip.nand_select_chip = s3c2440_nand_select_chip;

//见注释1-3

nand_chip.nand_deselect_chip = s3c2440_nand_deselect_chip;

//见注释1-4

nand_chip.write_cmd = s3c2440_write_cmd;

//见注释1-5

#ifdef LARGER_NAND_PAGE

nand_chip.write_addr = s3c2440_write_addr_lp;

//大页写地址，见注释1-6

#else

nand_chip.write_addr = s3c2440_write_addr; //小页写地址，见注释1-7

#endif

nand_chip.read_data = s3c2440_read_data;

//读数据，见注释1-8

/* 设置时序 */

s3c2440nand->NFCONF = (TACLS<<12)|(TWRPH0<<8)|(TWRPH1<<4);

//这个东东在linux编程里面说过了，不再重复

/* 使能NAND Flash控制器, 初始化ECC, 禁止片选 */

s3c2440nand->NFCONT = (1<<4)|(1<<1)|(1<<0);

}

/* 复位NAND Flash */

nand_reset();

//见注释1-9

}

注释1-1：

/* 复位 */

static void s3c2440_nand_reset(void)

{

s3c2440_nand_select_chip();

//选中芯片

s3c2440_write_cmd(0xff);

// ffh是复位命令，将这个命令写入命令寄存器即可

s3c2440_wait_idle();

//等待就绪

s3c2440_nand_deselect_chip();

//不选中芯片

}

注释1-2：

/* 等待NAND Flash就绪 */

static void s3c2440_wait_idle(void)

{

int i;

volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2440nand->NFSTAT;

while(!(*p & BUSY))

//根据NFSTAT第0位判断是否就绪，1表示就绪

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

}

注释1-3：

/* 发出片选信号 */

static void s3c2440_nand_select_chip(void)

{

int i;

s3c2440nand->NFCONT &= ~(1<<1);

//NFCONT寄存器的第1位用于选中芯片，0表示选中

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

}

见注释1-4：

/* 取消片选信号 */

static void s3c2440_nand_deselect_chip(void)

{

s3c2440nand->NFCONT |= (1<<1);

//参考注释1-3

}

注释1-5：

/* 发出命令 */

static void s3c2440_write_cmd(int cmd)

{

volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2440nand->NFCMD;

*p = cmd;

//就是将命令写到命令寄存器里面，很简单

}

注释1-6：

/* 大页写地址，分5个周期写入 */

static void s3c2440_write_addr_lp(unsigned int addr)

{

int i;

volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2440nand->NFADDR;

int col, page;

// #define NAND_SECTOR_SIZE_LP 2048

// #define NAND_BLOCK_MASK_LP (NAND_SECTOR_SIZE_LP - 1)

col = addr & NAND_BLOCK_MASK_LP;

//收下地址前11位，屏蔽高位

page = addr / NAND_SECTOR_SIZE_LP;

//屏蔽地址前11位，收下高位

/* 分5个周期将地址写到地址寄存器里面 */

*p = col & 0xff;

/* Column Address A0~A7 */

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

*p = (col >> 8) & 0x0f;

/* Column Address A8~A11 */

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

*p = page & 0xff;

/* Row Address A12~A19 */

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

*p = (page >> 8) & 0xff;

/* Row Address A20~A27 */

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

*p = (page >> 16) & 0x03;

/* Row Address A28~A29 */

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

}

注释1-7：

/*小页写地址，分4个周期写入*/

static void s3c2440_write_addr(unsigned int addr)

{

int i;

volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2440nand->NFADDR;

*p = addr & 0xff;

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

*p = (addr >> 9) & 0xff;

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

*p = (addr >> 17) & 0xff;

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

*p = (addr >> 25) & 0xff;

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

}

注释1-8：

/* 读取数据 */

static unsigned char s3c2440_read_data(void)

{

/* 很简单，就是将数据从数据寄存器里面读出来 */

volatile unsigned char *p = (volatile unsigned char *)&s3c2440nand->NFDATA;

return *p;

}

注释1-9：

/* 在第一次使用NAND Flash前，复位一下NAND Flash */

static void nand_reset(void)

{

nand_chip.nand_reset();

//不解释

}

注释2：

首先要知道的是，r0、r1、r2保存着nand_read函数的三个参数，依次对应

目标、源、大小

/* 读函数 */

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

{

int i, j;

#ifdef LARGER_NAND_PAGE

if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK_LP) || (size & NAND_BLOCK_MASK_LP)) {

return ;

/* 地址或长度不对齐 */

}

#else

if ((start_addr & NAND_BLOCK_MASK) || (size & NAND_BLOCK_MASK)) {

return ;

/* 地址或长度不对齐 */

}

#endif

/* 选中芯片 */

nand_select_chip();

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

/* 发出READ0命令 */

write_cmd(0);

/* Write Address */

write_addr(i);

#ifdef LARGER_NAND_PAGE

write_cmd(0x30);

#endif

wait_idle();

#ifdef LARGER_NAND_PAGE

for(j=0; j < NAND_SECTOR_SIZE_LP; j++, i++) {

#else

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

#endif

*buf = read_data();

//读走一页数据到buf中

buf++;

}

/* 取消片选信号 */

nand_deselect_chip();

return ;

}

总结一下：

（1）选中芯片

（2）发送00h

（3）发出地址

（4）发30h

（5）等待就绪

（6）读一页数据

完全是按着时序图来的哦！

接着我们跳到主函数里面：

发现还是那个点灯的程序，好吧！掠过！

我们最后来看一看连接文件和Makefile文件：

SECTIONS {

firtst 0x00000000 : { head.o init.o nand.o}

second 0x30000000 : AT(4096) { main.o }

}

我们看到这个程序被分成两段，第一段从0地址开始，第二段加载地址是4096处开始的，也就是从4k之后开始的，它不会被自动加载到SRAM中。

objs := head.o init.o nand.o main.o

@这里是一个定义，下面会使用的

nand.bin : $(objs)

arm-linux-ld -Tnand.lds-o nand_elf $^

@根据连接文件进行连接，因为没有源文件，所以会到下面去查找依赖

arm-linux-objcopy -O binary -S nand_elf $

@ 生成二进制文件

arm-linux-objdump -D -m arm nand_elf > nand.dis

@反汇编

%.o:%.c

arm-linux-gcc -Wall -c -O2 -o $@ $<

@所有的.c文件只编译不连接

%.o:%.S

arm-linux-gcc -Wall -c -O2 -o $@ $<

@所有的.S文件只编译不连接

clean:

rm -f nand.dis nand.bin nand_elf *.o

转载于:https://www.cnblogs.com/ganrui/p/3737849.html

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