3C2440启动代码注释

2009年11月24日 10:11    李宽
关键词: 代码 , 注释
快一个月了,终于分析完了S3C2440的启动代码,由于在同时分析S3C2400启动代码和BT代码,并且还经常折腾我的博客,所以进展慢了些,现在把分析结果贴出来,前面的定义做了详细的分析,后面各个模块的功能也做了注释,但是各个模块怎么实现的,我也没有完全弄明白,还有学习中,有些也是参考了网上的注释,有错误,疑问的都可以给我留言.

;GET和INCLUDE功能相同
;功能:引进一个被编译过的文件。
    GET option.inc
    GET memcfg.inc
    GET 2440addr.inc

;EQU为程序中的常量、标号等定义一个等效的字符名称
;定义SDRAM工作在Refresh模式,SDRAM有两种刷新方式:autorefresh和selfrefresh,前者是在其使用过程当中每隔一段时间发出刷新指令,SDRAM刷新一行,self refresh是在省电模式时使用
BIT_SELFREFRESH EQU    (1<<22)  

;系统的工作模式设定,共七种工作模式
USERMODE    EQU     0x10
FIQMODE     EQU     0x11
IRQMODE     EQU     0x12
SVCMODE     EQU     0x13
ABORTMODE   EQU     0x17
UNDEFMODE   EQU     0x1b
MODEMASK    EQU     0x1f
NOINT       EQU     0xc0

;系统的堆栈空间设定
UserStack    EQU    (_STACK_BASEADDRESS-0x3800)    ;0x33ff4800 ~
SVCStack    EQU    (_STACK_BASEADDRESS-0x2800)    ;0x33ff5800 ~
UndefStack    EQU    (_STACK_BASEADDRESS-0x2400)    ;0x33ff5c00 ~
AbortStack    EQU    (_STACK_BASEADDRESS-0x2000)    ;0x33ff6000 ~
IRQStack    EQU    (_STACK_BASEADDRESS-0x1000)    ;0x33ff7000 ~
FIQStack    EQU    (_STACK_BASEADDRESS-0x0)    ;0x33ff8000 ~

;这一段是为了统一处理器工作状态和软件编译方式(16位编译环境使用tasm.exe编译)
;arm有两种工作状态:32位,该状态执行字对准的arm指令;16位,该状态执行半字对准的Thumb指令
;不同的工作状态,编译器编译方式也不同
    GBLL    THUMBCODE    ;定义一个全局变量
    [ {CONFIG} = 16      ; CONFIG为ADS定义的内部变量
THUMBCODE SETL  {TRUE} ;SETA 指令用于设置局部或全局算术变量的值,SETL 指令用于设置局部或全局逻辑变量的值,SETS 指令用于设置局部或全局字符串变量的值
        CODE32           ;工作在arm状态
         |
THUMBCODE SETL  {FALSE}  ;[ | ] 是ARM汇编控制伪指令,就是 IF ELSE ENDIF,简写成 [ | ]
    ]

         MACRO           ;宏定义
    MOV_PC_LR
         [ THUMBCODE
        bx lr
         |
        mov    pc,lr
         ]
    MEND

         MACRO
    MOVEQ_PC_LR
         [ THUMBCODE
        bxeq lr
         |
        moveq pc,lr
         ]
    MEND

;这段程序用于把中断服务程序的首地址装载到pc中,有人称之为“加载程序”。
;本初始化程序定义了一个数据区(在文件最后),存放相应中断服务程序的首地址。每个字空间都有一个标号,以Handle***命名。

         MACRO
$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel

$HandlerLabel
    sub    sp,sp,#4    ;用来存储PC地址
    stmfd    sp!,{r0}    ;把将要使用的r0寄存器入栈
    ldr     r0,=$HandleLabel;给寄存器r0赋值
    ldr     r0,[r0]     ;给寄存器r0赋值,将r0的地址放入r0
    str     r0,[sp,#4]      ;将对应的中断函数首地址入栈
    ldmfd   sp!,{r0,pc}     ;弹出工作寄存器ro和PC,也就完成了到ISR的跳转

    MEND

    IMPORT  |Image$$RO$$Limit|  ; 表示RO区末地址后面的地址,即RW数据源的起始地址
    IMPORT  |Image$$RW$$Base|   ; RW区在RAM里的执行区起始地址,也就是编译器选项RW_Base指定的地址。
    IMPORT  |Image$$ZI$$Base|   ; ZI区在RAM里面的起始地址
    IMPORT  |Image$$ZI$$Limit|  ; ZI区在RAM里面的结束地址后面的一个地址

    IMPORT    Main

    AREA    Init,CODE,READONLY  ;声明一个代码段

    ENTRY

    ;下面的代码是小端和大端的转换
  ;条件编译,在编译成机器码前就设定好
    ASSERT    EF:ENDIAN_CHANGE          ;判断ENDIAN_CHANGE是否定义
    [ ENDIAN_CHANGE
        ASSERT  EF:ENTRY_BUS_WIDTH    ;如果已经定义了ENDIAN_CHANGE,判断ENTRY_BUS_WIDTH是否定义
        [ ENTRY_BUS_WIDTH=32            ;判断是不是为32
        b    ChangeBigEndian        ;DCD 0xea000007
        ]

        [ ENTRY_BUS_WIDTH=16
        andeq    r14,r7,r0,lsl #20   ;DCD 0x0007ea00
        ]

        [ ENTRY_BUS_WIDTH=8
        streq    r0,[r0,-r10,ror #1] ;DCD 0x070000ea
        ]
    |
        b    ResetHandler
    ]
    b    HandlerUndef    ;转跳到Undefined mode程序入口
    b    HandlerSWI    ;转跳到SWI 中断程序入口
    b    HandlerPabort    ;转跳到PAbort(指令异常)程序入口
    b    HandlerDabort    ;转跳到DAbort(数据异常)程序入口
    b    .        ;保留
    b    HandlerIRQ    ;转跳到IRQ 中断程序入口
    b    HandlerFIQ    ;转跳到FIQ 中断程序入口

;@0x20
    b    EnterPWDN    ; Must be @0x20.
    ;通过设置CP15的C1的位7,设置存储格式为Bigendian,三种总线方式
ChangeBigEndian     ;下面是改变大小端的程序,这里采用直接定义机器码的方式
;@0x24
    [ ENTRY_BUS_WIDTH=32
        DCD    0xee110f10    ;0xee110f10 => mrc p15,0,r0,c1,c0,0
        DCD    0xe3800080    ;0xe3800080 => orr r0,r0,#0x80;  //Big-endian
        DCD    0xee010f10    ;0xee010f10 => mcr p15,0,r0,c1,c0,0
    ]
    [ ENTRY_BUS_WIDTH=16
        DCD 0x0f10ee11
        DCD 0x0080e380
        DCD 0x0f10ee01
    ]
    [ ENTRY_BUS_WIDTH=8
        DCD 0x100f11ee
        DCD 0x800080e3
        DCD 0x100f01ee
    ]
    DCD 0xffffffff
    DCD 0xffffffff
    DCD 0xffffffff
    DCD 0xffffffff
    DCD 0xffffffff
    b ResetHandler

;掉电模式
;SDRAM自动刷新.
;进入PWDN
EnterPWDN
    mov r2,r0        ;r2=rCLKCON
    tst r0,#0x8        ;测试是否是SLEEP mode?
    bne ENTER_SLEEP

ENTER_STOP            ;进入PWDN后如果不是sleep则进入stop
    ldr r0,=REFRESH
    ldr r3,[r0]        ;r3=rREFRESH
    mov r1, r3
    orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH
    str r1, [r0]        ;使SDRAM自动刷新

    mov r1,#16            ;等待刷新,也可能不需要
0    subs r1,r1,#1
    bne %B0

    ldr r0,=CLKCON        ;进入STOP mode.
    str r2,[r0]

    mov r1,#32
0    subs r1,r1,#1
    bne %B0
            ; 进入SLEEP mode, 只有通过唤醒复位.

    ldr r0,=REFRESH ;退出SDRAM self refresh mode.
    str r3,[r0]

    MOV_PC_LR

ENTER_SLEEP
    ;rGSTATUS3有一个返回地址

    ldr r0,=REFRESH
    ldr r1,[r0]        ;r1=rREFRESH
    orr r1, r1, #BIT_SELFREFRESH
    str r1, [r0]        ;启用SDRAM self-refresh

    mov r1,#16            ;等待self-refresh,也可能不需要.
0    subs r1,r1,#1
    bne %B0

    ldr    r1,=MISCCR
    ldr    r0,[r1]
    orr    r0,r0,#(7<<17)  ;设置SCLK0=0, SCLK1=0, SCKE=0.
    str    r0,[r1]

    ldr r0,=CLKCON        ;进入sleep mode
    str r2,[r0]

    b .            ;CPU不工作.

WAKEUP_SLEEP
    ;Release SCLKn after wake-up from the SLEEP mode.
    ldr    r1,=MISCCR
    ldr    r0,[r1]
    bic    r0,r0,#(7<<17)  ;SCLK0:0->SCLK, SCLK1:0->SCLK, SCKE:0->=SCKE.
    str    r0,[r1]

    ;设置存储控制寄存器
     ldr    r0,=SMRDATA
    ldr    r1,=BWSCON    ;总线宽度和等待控制寄存器
    add    r2, r0, #52    ;SMRDATA的结束地址
0
    ldr    r3, [r0], #4
    str    r3, [r1], #4
    cmp    r2, r0
    bne    %B0
;数据在以SMRDATA为起始的存储区
    mov r1,#256
0    subs r1,r1,#1    ;1) wait until the SelfRefresh is released.
    bne %B0

    ldr r1,=GSTATUS3     ;GSTATUS3 has the start address just after SLEEP wake-up
    ldr r0,[r1]

    mov pc,r0

;异常中断宏调用
    LTORG
HandlerFIQ      HANDLER HandleFIQ
HandlerIRQ      HANDLER HandleIRQ
HandlerUndef    HANDLER HandleUndef
HandlerSWI      HANDLER HandleSWI
HandlerDabort   HANDLER HandleDabort
HandlerPabort   HANDLER HandlePabort

IsrIRQ
    sub    sp,sp,#4       ;reserved for PC
    stmfd    sp!,{r8-r9}

    ldr    r9,=INTOFFSET
    ldr    r9,[r9]
    ldr    r8,=HandleEINT0
    add    r8,r8,r9,lsl #2
    ldr    r8,[r8]
    str    r8,[sp,#8]
    ldmfd    sp!,{r8-r9,pc}

;=======
; ENTRY
;板子上电和复位后,程序开始从位于0x00执行b ResetHandler,程序跳转到这里执行
;=======
ResetHandler
    ldr    r0,=WTCON       ;屏蔽看门狗
    ldr    r1,=0x0
    str    r1,[r0]

    ldr    r0,=INTMSK
    ldr    r1,=0xffffffff  ;屏蔽所有的中断
    str    r1,[r0]

    ldr    r0,=INTSUBMSK
    ldr    r1,=0x3ff        ;屏蔽所有的子中断
    str    r1,[r0]

    [ {FALSE}
    ; rGPFDAT = (rGPFDAT & ~(0xf<<4)) | ((~data & 0xf)<<4);
    ; Led_Display
    ldr    r0,=GPFCON
    ldr    r1,=0x5500
    str    r1,[r0]
    ldr    r0,=GPFDAT
    ldr    r1,=0x10
    str    r1,[r0]
    ]

    ;根据工作频率设置pll
    ldr    r0,=LOCKTIME
    ldr    r1,=0xffffff
    str    r1,[r0]

    [ PLL_ON_START
    ; 为2440添加时钟设备.
    ; 设置Fclk:Hclkclk
    ldr    r0,=CLKDIVN
    ldr    r1,=CLKDIV_VAL        ; 0=1:1:1, 1=1:1:2, 2=1:2:2, 3=1:2:4, 4=1:4:4, 5=1:4:8, 6=1:3:3, 7=1:3:6.
    str    r1,[r0]

    ;Configure UPLL
    ldr    r0,=UPLLCON
    ldr    r1,=((U_MDIV<<12)+(U_PDIV<<4)+U_SDIV)  ;设定系统主时钟频率

    str    r1,[r0]

    nop    ; Caution: After UPLL setting, at least 7-clocks delay must be inserted for setting hardware be completed.
    nop
    nop
    nop
    nop
    nop
    nop
    ;配置MPLL
    ldr    r0,=MPLLCON
    ldr    r1,=((M_MDIV<<12)+(M_PDIV<<4)+M_SDIV)
    str    r1,[r0]
    ]

  ;检查启动是从休眠模式唤醒.
    ldr    r1,=GSTATUS2
    ldr    r0,[r1]
    tst    r0,#0x2
    ;是从休眠模式唤醒,跳转到SLEEP_WAKEUP handler.
    bne    WAKEUP_SLEEP

    EXPORT StartPointAfterSleepWakeUp
StartPointAfterSleepWakeUp

    ;设置存储相关寄存器的程序
  ;SMRDATA中涉及的值请参考memcfg.inc程序
     ldr    r0,=SMRDATA
    ldr    r1,=BWSCON    ;BWSCON地址
    add    r2, r0, #52    ;SMRDATA结束地址

0
    ldr    r3, [r0], #4
    str    r3, [r1], #4
    cmp    r2, r0
    bne    %B0

         ;初始化堆栈
    bl    InitStacks

      ; 设置缺省中断处理函数
    ldr    r0,=HandleIRQ       ;This routine is needed
    ldr    r1,=IsrIRQ      ;if there isn't 'subs pc,lr,#4' at 0x18, 0x1c
    str    r1,[r0]

;将数据段拷贝到RAM中,将ZI数据段清零,跳入C语言的main函数执行。

    ;If main() is used, the variable initialization will be done in __main().
    [    NOT:USE_MAIN
        ;Copy and paste RW data/zero initialized data
    LDR     r0, =|Image$$RO$$Limit| ; Get pointer to ROM data
    LDR     r1, =|Image$$RW$$Base|  ; and RAM copy
    LDR     r3, =|Image$$ZI$$Base|  

    ;Zero init base => top of initialised data
    CMP     r0, r1      ; Check that they are different
    BEQ     %F2
1
    CMP     r1, r3      ; Copy init data
    LDRCC   r2, [r0], #4    ;--> LDRCC r2, [r0] + ADD r0, r0, #4
    STRCC   r2, [r1], #4    ;--> STRCC r2, [r1] + ADD r1, r1, #4
    BCC     %B1
2
    LDR     r1, =|Image$$ZI$$Limit| ; Top of zero init segment
    MOV     r2, #0
3
    CMP     r3, r1      ; Zero init
    STRCC   r2, [r3], #4
    BCC     %B3
    ]

    [ NOT:THUMBCODE
        bl    Main        ;Don't use main() because ......
        b    .
    ]

    [ THUMBCODE         ;for start-up code for Thumb mode
        orr    lr,pc,#1
        bx    lr
        CODE16
        bl    Main        ;Don't use main() because ......
        b    .
        CODE32
    ]

;初始化各模式下的堆栈指针

InitStacks
    ;Don't use DRAM,such as stmfd,ldmfd......
    ;SVCstack is initialized before
    ;Under toolkit ver 2.5, 'msr cpsr,r1' can be used instead of 'msr cpsr_cxsf,r1'
    mrs    r0,cpsr
    bic    r0,r0,#MODEMASK
    orr    r1,r0,#UNDEFMODE|NOINT
    msr    cpsr_cxsf,r1        ;UndefMode
    ldr    sp,=UndefStack        ; UndefStack=0x33FF_5C00

    orr    r1,r0,#ABORTMODE|NOINT
    msr    cpsr_cxsf,r1        ;AbortMode
    ldr    sp,=AbortStack        ; AbortStack=0x33FF_6000

    orr    r1,r0,#IRQMODE|NOINT
    msr    cpsr_cxsf,r1        ;IRQMode
    ldr    sp,=IRQStack        ; IRQStack=0x33FF_7000

    orr    r1,r0,#FIQMODE|NOINT
    msr    cpsr_cxsf,r1        ;FIQMode
    ldr    sp,=FIQStack        ; FIQStack=0x33FF_8000

    bic    r0,r0,#MODEMASK|NOINT
    orr    r1,r0,#SVCMODE
    msr    cpsr_cxsf,r1        ;SVCMode
    ldr    sp,=SVCStack        ; SVCStack=0x33FF_5800

    ;USER mode has not be initialized.

    mov    pc,lr
    ;The LR register won't be valid if the current mode is not SVC mode.

;=====================================================================
; 时钟测试
; Assemble code, because VSYNC time is very short
;=====================================================================
    EXPORT CLKDIV124
    EXPORT CLKDIV144

CLKDIV124

    ldr     r0, = CLKDIVN
    ldr     r1, = 0x3        ; 0x3 = 1:2:4
    str     r1, [r0]
;延时时钟稳定
    nop
    nop
    nop
    nop
    nop

    ldr     r0, = REFRESH
    ldr     r1, [r0]
    bic        r1, r1, #0xff
    bic        r1, r1, #(0x7<<8)
    orr        r1, r1, #0x470    ; REFCNT135
    str     r1, [r0]
    nop
    nop
    nop
    nop
    nop
    mov     pc, lr

CLKDIV144
    ldr     r0, = CLKDIVN
    ldr     r1, = 0x4        ; 0x4 = 1:4:4
    str     r1, [r0]
;延时时钟稳定
    nop
    nop
    nop
    nop
    nop

    ldr     r0, = REFRESH
    ldr     r1, [r0]
    bic        r1, r1, #0xff
    bic        r1, r1, #(0x7<<8)
    orr        r1, r1, #0x630    ; REFCNT675 - 1520
    str     r1, [r0]
    nop
    nop
    nop
    nop
    nop
    mov     pc, lr

    LTORG

SMRDATA DATA
;存储器控制寄存器的定义区
; 存储器访问周期参数
; The memory settings is  safe parameters even at HCLK=75Mhz.
; SDRAM refresh period is for HCLK<=75Mhz.

    DCD (0+(B1_BWSCON<<4)+(B2_BWSCON<<8)+(B3_BWSCON<<12)+(B4_BWSCON<<16)+(B5_BWSCON<<20)+(B6_BWSCON<<24)+(B7_BWSCON<<28))
    DCD ((B0_Tacs<<13)+(B0_Tcos<<11)+(B0_Tacc<<8)+(B0_Tcoh<<6)+(B0_Tah<<4)+(B0_Tacp<<2)+(B0_PMC))   ;GCS0
    DCD ((B1_Tacs<<13)+(B1_Tcos<<11)+(B1_Tacc<<8)+(B1_Tcoh<<6)+(B1_Tah<<4)+(B1_Tacp<<2)+(B1_PMC))   ;GCS1
    DCD ((B2_Tacs<<13)+(B2_Tcos<<11)+(B2_Tacc<<8)+(B2_Tcoh<<6)+(B2_Tah<<4)+(B2_Tacp<<2)+(B2_PMC))   ;GCS2
    DCD ((B3_Tacs<<13)+(B3_Tcos<<11)+(B3_Tacc<<8)+(B3_Tcoh<<6)+(B3_Tah<<4)+(B3_Tacp<<2)+(B3_PMC))   ;GCS3
    DCD ((B4_Tacs<<13)+(B4_Tcos<<11)+(B4_Tacc<<8)+(B4_Tcoh<<6)+(B4_Tah<<4)+(B4_Tacp<<2)+(B4_PMC))   ;GCS4
    DCD ((B5_Tacs<<13)+(B5_Tcos<<11)+(B5_Tacc<<8)+(B5_Tcoh<<6)+(B5_Tah<<4)+(B5_Tacp<<2)+(B5_PMC))   ;GCS5
    DCD ((B6_MT<<15)+(B6_Trcd<<2)+(B6_SCAN))    ;GCS6
    DCD ((B7_MT<<15)+(B7_Trcd<<2)+(B7_SCAN))    ;GCS7
    DCD ((REFEN<<23)+(TREFMD<<22)+(Trp<<20)+(Trc<<18)+(Tchr<<16)+REFCNT)

    DCD 0x32        ;SCLK power saving mode, BANKSIZE 128M/128M

    DCD 0x30        ;MRSR6 CL=3clk
    DCD 0x30        ;MRSR7 CL=3clk

    ALIGN

    AREA RamData, DATA, READWRITE

    ^   _ISR_STARTADDRESS        ; _ISR_STARTADDRESS=0x33FF_FF00
HandleReset     #   4
HandleUndef     #   4
HandleSWI        #   4
HandlePabort    #   4
HandleDabort    #   4
HandleReserved  #   4
HandleIRQ        #   4
HandleFIQ        #   4

;不要使用标签'IntVectorTable',
;The value of IntVectorTable is different with the address you think it may be.
;IntVectorTable
;@0x33FF_FF20
HandleEINT0        #   4
HandleEINT1        #   4
HandleEINT2        #   4
HandleEINT3        #   4
HandleEINT4_7    #   4

HandleEINT8_23    #   4
HandleCAM        #   4        ; Added for 2440.
HandleBATFLT    #   4
HandleTICK        #   4
HandleWDT        #   4

HandleTIMER0     #   4
HandleTIMER1     #   4
HandleTIMER2     #   4
HandleTIMER3     #   4
HandleTIMER4     #   4

HandleUART2      #   4
;@0x33FF_FF60
HandleLCD         #   4
HandleDMA0        #   4
HandleDMA1        #   4
HandleDMA2        #   4

HandleDMA3        #   4
HandleMMC        #   4
HandleSPI0        #   4
HandleUART1        #   4
HandleNFCON        #   4        ; Added for 2440.

HandleUSBD        #   4
HandleUSBH        #   4
HandleIIC        #   4
HandleUART0     #   4
HandleSPI1         #   4

HandleRTC         #   4
HandleADC         #   4
;@0x33FF_FFA0
    END

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