"ARM Bootloader分析及源代码分析,探讨了C和ASM混合编程在实现ARM Bootloader中的应用。文章详细介绍了ARM Bootloader的基本功能,包括设置串行口参数、接收操作系统程序等,并阐述了烧写操作系统的步骤,涉及与PC串行口的连接、波特率设置以及VxWorks映像的传输。"
在嵌入式系统中,Bootloader扮演着至关重要的角色,它是系统启动的第一部分代码,负责初始化硬件设备,如CPU、内存、外设等,并加载操作系统到内存中执行。ARM Bootloader是针对基于ARM架构处理器的特定版本,本文重点分析了ARM Bootloader的实现过程,尤其是C语言和汇编语言(ASM)的混合编程技术。
首先,ARM Bootloader的主要功能包括:
1. 设置系统时钟和串行通信接口的参数,如在例子中提到的9600波特率、8位数据、无奇偶校验、1个停止位的配置。
2. 向外部设备发送特定的识别信号,例如发送特定字符,以表明Bootloader已准备就绪。
3. 通过串行接口接收并存储2K字节的Bootloader程序,这是为了能够更新或扩展Bootloader功能。
4. 完成接收后,Bootloader会跳转执行接收到的程序,这部分程序可能包括更复杂的初始化任务或者加载操作系统映像。
烧写操作系统的流程涉及到多个步骤,包括:
1. 物理连接:将ARM目标设备的串行接口与PC的串行接口相连,确保GND引脚对齐,确保通信线路的正确连接。
2. 配置通信参数:在主机端(如Windows NT 4.0)上,通过命令行模式设置串行口波特率等参数,以便与Bootloader通信。
3. 传输Bootloader:使用复制命令以二进制模式将Bootloader文件发送至串行口。
4. 更改波特率:在Bootloader设置完成后,调整串行口参数以适应更高的速度,如115200波特率,以传输更大的操作系统映像。
5. 传输VxWorks操作系统:再次通过串行口发送VxWorks映像文件。
6. 设备重启:关闭ARM目标设备,设置其从Flash启动。
7. 启动VxWorks:重新启动设备,Bootloader会加载并执行VxWorks操作系统。
虽然Bootloader的传统实现通常采用汇编语言,以优化性能和效率,但混合编程(C与ASM)结合了C语言的可读性和汇编语言的高效性。C语言可以用于编写更复杂和易于理解的逻辑,而汇编语言则用于编写需要直接控制硬件的低级代码。这种混合方法使得Bootloader的开发更具灵活性和可维护性,同时保持了高性能。
ARM Bootloader的分析和源代码研究对于理解嵌入式系统的启动流程、掌握C和ASM混合编程技巧,以及优化设备初始化和操作系统加载过程具有重要意义。通过深入学习这部分内容,开发者可以更好地设计和调试自己的Bootloader,从而提升系统的稳定性和可靠性。