原创 LPC3250的启动过程

1．bootstrap

复位后，LPC3250从内部ROM开始执行。内置的16KB ROM中包含有一段启动程序，称为bootstrap，它将代码从UART5、SSP0（SPI模式）、EMC静态CS0存储器或者NAND FLASH中加载到内部RAM（IRAM）。

       Bootstrap首先读取SERVICE_N(GPI_1)的状态（该引脚状态在V2.6仪表中可通过拨码开关控制）。如果SERVICE_N为低，则进行系统引导（service boot），即仪表中的下载模式；如果SERVICE_N为高，则进行正常引导（normal boot）。

       如果系统引导（即UART5引导）成功，UART5处的代码就被加载到了IRAM中，对于V2.6仪表来说，即成功下载了bootloader，此时bootstrap会将IRAM映射到0x00000000处并开始从该地址执行。

       即使系统引导不成功，最终也会跳转到正常引导过程。这也就是即使拨码开关拨到下载模式，V2.6仪表也能正常启动的原因。

       正常引导过程首先检测连接到SSP0的可引导SPI存储器，如果成功则将代码拷贝到IRAM并跳转过去执行。如果SPI引导失败，则会检测EMC静态CS0存储器，如果静态存储器中有可用的启动代码，则跳转到0xE0000004开始执行。如果静态存储器处无可用启动代码，则检测NAND Flash，如果有启动代码，则被加载到IRAM并且开始执行。这里需要注意一点，从EMC静态CS0存储器引导的话，代码不会被加载到IRAM中去执行，而是从0xE0000004处执行。

2．UART5启动

       Bootstrap首先检测UART5是否连接了串口Transceiver或者OTG兼容的Transceiver（USB Transceiver）。如果连接的是USB Transceiver，则完成初始化后自动将其连接到UART5。即无论连接的是哪种Transceiver，数据下载最终都是通过UART5完成的。

       Bootstrap通过UART5发送boot_id（’5’(0x35)），外部设备需回复’A’(0x41)。如果收到’A’，UART5再次发送boot_id，外部设备需回复’U’(0x55)和’3’(0x33)。如果收到’U’和’3’，UART5发送’R’(0x52)。外部设备在收到’R’后，应发送代码要被加载的起始地址以及要被加载的代码的字节数。然后加载过程开始，代码加载完成后bootstrap会跳转到代码被加载的起始地址处执行。

       以上过程在V2.6仪表应用中是借助WJYBUpdater软件实现的。从其源码中可以看到，设置的代码被加载的起始地址是0x08000000，代码大小为bootloader程序生成的bin文件的大小。查看LPC3250的内存映射图，可以看到0x08000000处是IRAM的空间，也就是说bootloader是被加载到IRAM中执行的。

3．Bootloader

       Bootloader的主要功能是进行Norloader与仪表程序的下载，下载时使用WJYBUpdater软件通过UART5完成。

       V2.6仪表硬件电路中，NOR FLASH使用的片选信号为EMC_CS0，由内存映射图可以看到EMC_CS0对应的地址空间的首地址为0xE0000000。Bootloader程序将从UART5收到的Norloader.bin中的数据放到0xE0000000处，将仪表程序bin文件的数据放到0xE0000000+0x10000+4处，从0xE0000000+0x10000开始的4个字节用于保存字节数。

4．Norloader

       通过bootloader将Norloader与仪表程序下载完成后，就可以给仪表重新上电开始启动了。仪表刚上电时最先执行的仍然是bootstrap，由bootstrap的流程图可知，无论V2.6仪表的拨码开关拨到什么模式（1和2都为ON除外，此时由于仪表启用了外部看门狗而反复复位），最终都会跳转到EMC引导过程。

       Bootstrap首先从0xE0000000处读取存储器数据宽度并检测，如果合法，则跳转到0xE0000004处执行。0xE0000000处的存储器数据宽度要符合一定格式，必须为0x13579BDm，其中m为0对应8位数据宽度，m为1对应16位数据宽度，m为2对应32位数据宽度。

       V2.6仪表中采用的NOR FLASH使用16条数据线，所以对应的数据宽度应为0x13579BD1。在Norloader工程的startup.s中通过以下指令保证生成的bin文件的最开始4个字节为数据宽度。

SNorFlahMW_16  EQU 0x13579BD1 ;/*  外部存储器16位宽度有效字   */

…

Reset                                                                           IF :DEF: OUT_CHIP

        DCD         SNorFlahMW_16

        ENDIF       

        LDR         PC, ResetAddr

…

OUT_CHIP可以在工程配置选项中进行定义。

       从内存映射图中可以看到，SDRAM对应的地址空间的首地址为0x80000000，那么Norloader的工作就是将从0xE0000000+0x10000+4开始的N个字节搬移到0x80000000处，其中N的值由0xE0000000+0x10000处的4个字节指定。

       在Norloader程序的最后，通过

AppEntry();           //跳转至SDRam中的地址

跳转到SDRAM中执行，即跳转到0x80000000处执行。

       至此，仪表程序就跑起来了，在其startup.s中会将SDRAM的时钟配置成108MHz。

       最后，总结一下各个程序的执行存储器类型，bootstrap在IROM中执行，bootloader在IRAM中执行，Norloader在NOR FLASH中执行，仪表程序在SDRAM中执行。