LPC2200系列ARM的Bootloader设计-面包板社区

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Bootloader对于ARM系统来说是很有用的，它可以使应用程序的设计和固化变得简单明了。如果你的应用程序被编译在ＲＡＭ空间运行，也需要Bootloader把它从诸如ＳＤ卡等存储介质加载到ＲＡＭ并启动它。所以，除了不提供有关ＢＩＯＳ调用接口之外，Bootloader就相当于ＰＣ的ＢＩＡＳ。

设计LPC2200系列ARM的Bootloader程序有其特殊性，这是因为该系列ARM有64字节的异常向量可以灵活映射，不同于S3C44B0X等ARM。

首先讲解LPC2200系列ARM的异常向量映射是什么意思吧。

一般情况下，没有MMU的ARM内核所使用的任何数据地址或指令地址都是实际的物理地址，也就是内核所能访问的4GB空间就是实际的物理空间。但是，如果有MMU的情况下，地址就要区分逻辑地址和物理地址了。此时，ARM内核使用的任何数据地址或指令地址都是逻辑地址，对它来说，4GB的逻辑空间就是它能访问的全部。但是实际上，内核所使用的逻辑地址被送往“存储器控制器”或“映射到内存的I/O模块”之前，会被MMU单元“偷梁换柱”，形成实际的物理地址再继续送到“存储器控制器”或“映射到内存的I/O模块”。有了MMU，实际很有限的RAM就可以虚拟出完整的4GB空间，而且操作系统中每个进程也都各自拥有4GB空间，互不干扰！这是因为，通过合理的管理MMU，每个进程都有它自己的MMU页表等必备资源，操作系统作进程切换时会同时设置该进程的MMU配置。这样，相当于每个进程都独立拥有自己的MMU管理单元一样。

LPC2200系列ARM没有强悍的MMU，但是它有简单的映射管理单元，这已经很不错了！我暂且叫该单元为LPC-MMU吧。

对于LPC2200系列ARM处理器，LPC-MMU是极其简化的MMU。1、LPC-MMU只能映射64字节；2、LPC-MMU所映射的起始物理地址固定为4组，即0x00000000,0x7FFFE000,0x40000000,0x80000000；3、LPC-MMU所映射的逻辑地址只有0x00000000~0x0000003F；当芯片复位后，ARM内核的PC寄存器被复位成0，该值就是内核去指令所需的逻辑地址。复位后，LPC-MMU首先把逻辑地址0x00000000映射到物理地址0x7FFFE000，从而启动芯片内部固化的BootBlock代码。BootBlock代码再检查有关引脚的高低电平来决定将逻辑地址映射到物理地址0x00000000还是物理地址0x80000000。

从这里可以看出，当逻辑地址0x00000000映射到物理地址0x00000000，相当于没有LPC-MMU单元！这就是说，如果你设计的Bootloader是从LPC2200系列ARM的内部FLASH启动的，那么就没有什么特殊性，和其他ARM一样就是了！

如果你的Bootloader是从外部FLASH启动的（也就是物理地址0x80000000开始的空间），那么就需要我这里所说的内容了。

很简单，你只要把异常向量代码和常量池（共６４字节）写成如下形式即可！不过这样的话该Bootloader只能在0x80000000的地址启动了。此外，Bootloader需要把自己的RO段、RW段拷贝到RAM，并设置ZI段。而这些代码都不在其编译时设置的空间运行，所以都需要使用相对当前PC寻址的指令来实现，有一定的技巧性。最后，Bootloader还需要把自己的PC以及返回地址LR都转移到正确的运行时地址去，Bootloader从此走上阳关大道。

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;//64字节的映射空间开始　

ResetEntry

;//32字节异常向量

LDR PC, Reset_Addr ;//复位异常入口(进入SVR32模式)

LDR PC, Undefined_Addr ;//未定义指令异常入口(进入UNDF32模式)

LDR PC, SWI_Addr ;//软件中断异常入口(进入SVR32模式)

LDR PC, Prefetch_Addr ;//预取中止异常入口(进入ABT32模式)

LDR PC, DataAbort_Addr ;//数据中止异常入口(进入ABT32模式)

DCD 0xb9205f80 ;//保留的矢量,对于LPC系列ARM的内部FLASH有特殊作用

LDR PC, [PC, #-0xff0] ;//中断异常入口(进入IRQ32模式)

LDR PC, FIQ_Addr ;//快中断异常入口(进入FIQ32模式)