Cortex-A7雙核MX7D-SDB上引導加載系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，市場對各類智能設備的需求也日漸高漲。智能設備的核心技術是集成電路芯片和嵌入式操作系統(tǒng)。一個嵌入式系統(tǒng)從軟件的角度看通常可以分為引導加載系統(tǒng)（Bootloader）、內(nèi)核、文件系統(tǒng)和用戶應用程序四個層次。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)存啟動操作系統(tǒng)運行。對于嵌入式系統(tǒng)，Bootloader的實現(xiàn)不但依賴于CPU的體系結構，而且依

2、賴于嵌入式系統(tǒng)板級設備的配置，因此需要針對硬件平臺進行相應引導加載程序的設計。
　　本項目選用的Bootloader是U-Boot，目前U-Boot的研究大都基于三四年前的架構和編譯方法，應用的處理器多為ARM9、ARM11。近兩年U-Boot整體架構和編譯方法都有較大改進，而且目前市場使用的主流ARM處理器為Cortex-A/M/R系列，采用新一代的ARMv7架構。本文研究內(nèi)容是基于U-Boot最新的架構和編譯方法，為MX7D-

3、SDB平臺（基于Cortex-A7）設計一款性能穩(wěn)定、功能強大的引導加載系統(tǒng)。
　　本文首先對U-Boot新的架構和編譯方法進行研究，在熟悉MX7D-SDB平臺架構和系統(tǒng)配置基礎之上，對引導加載系統(tǒng)進行了功能和性能上的需求分析。設計上整體分為芯片級設計和板級設計兩大部分：芯片級設計包括設置中斷異常向量、CPU內(nèi)部寄存器設置、各單元時鐘的設置、棧指針初始化、存儲器電路和外圍電路的初始化，檢測系統(tǒng)內(nèi)核映射，為加載操作系統(tǒng)（Linux）

4、設計合適的硬件環(huán)境。為了方便平臺的后期開發(fā)測試，還對Bootloader進行了一些板級功能設計與支持，比如：支持串口打印調(diào)試信息；對網(wǎng)卡驅(qū)動進行設計，使其支持tftp網(wǎng)絡下載；對SD卡主機控制器進行設計，可以利用SD卡更新系統(tǒng)；還對USB設備控制器進行設計，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試和性能測試，確定引導加載系統(tǒng)可以成功初始化硬件平臺，實現(xiàn)加載操作系統(tǒng)的功能，滿足了平臺需要，并且在屏