基于LPC2104的VxWorksBSP設計

摘要：在新的目標板上安裝VxWorks的過程極具挑戰(zhàn)性。本文較詳細地介紹基于LPC2104的ARM開發(fā)板的BSP設計方法，并給出源代碼。

VxWorks是一種商用嵌入式實時操作系統(tǒng)（RTOS）多年來，風河公司為用戶提供了一系列廣泛的板級支持包（BSP）。但是，隨著CPU的發(fā)展，用戶自己設計的硬件平臺越來越多，分散性越來越大，因此介于硬件平臺和操作系統(tǒng)之間的BSP的自主設備也日益緊迫。EasyARM開發(fā)板是廣州周立功單片機有限公司開發(fā)的基于飛利浦LPC2104型ARM7TDMI芯片的低價位學習板，具有128KB的Flash，16KB的RAM，滿足VxWorks運行的最低要求。

1 格式說明及格式轉換程序的制作

Tornado產(chǎn)生的目標代碼的默認格式是Motorola開發(fā)板的Flash下載工具只能下載Intel 32bit格式。必須將它們進行轉換才能將代碼寫入到Flash中去。下面以Motorola的S2格式為例說明格式的轉換。

S2的一種實際格式如下：

S0120000626F6F74726F6D5F726532E686578CF

S214000000060000EABD0300EAA50300EAB70300EA1B

S804000000FB

其中第一條是記錄的頭部。第二條是地址和對應的數(shù)據(jù)記錄，S2表示24位地址的格式，14表示起始地址000000和對應的數(shù)據(jù)及奇偶效驗對的總和。最后兩位表示所有十六進制數(shù)對的校驗和。最后一條是記錄的結束標志。

Intel 32 bit的一種實際格式如下：

：020000040000FA

：10000000060000EABD0300EABB50300EAB70300EA20

…………

：00000001FF

其中第一條是記錄的頭部，表示32位地址的高16位為0000。在第二條記錄中，：表示記錄的開始，10表示記錄對的個數(shù)，0000表示起始地址的值，最后兩位表示校驗和。最后一條是記錄的結束標志。

了解這兩種格式后，編寫格式轉換程序就是很簡單的一件事件。

2 BSP的設計過程及軟件仿真方法

2.1 駐留ROM/Flash的系統(tǒng)各段分配情況

由于LPC2104只有16KB的RAM，故只能程序代碼和數(shù)據(jù)放在Flash中，開機后再將數(shù)據(jù)拷貝到RAM內(nèi)，而程序依然放在Flash中并在其中運行，即所謂的ROM Resident Image設計。在Tornado集成開發(fā)環(huán)境下，選取templatARM的BSP生成的bootrom_res.hex文件就是這種ROM_Resident文件，其代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段分別在Flash和RAM中的情況如圖1。

Flash的分配和對應常量的定義

片內(nèi)Flash的地址空間為0x00000000～0x00020000

ROM_TEXT_ADRS=00000000代碼段的起始地址

ROM_SIZE=00020000 Flash的大小

RAM的分配和對應常量的定義

片內(nèi)RAM的地址空間為0x40000000～0x40003FFF

0x40000000～0x4000003F共64字節(jié)，放中斷向量表LOCAL_MEM_LOCAL_ADRS=0x400000000

RAM_LOW_ADRS=0x40000600

RAM_HIGH_ADRS=0x40000F00

LOCAL_MEM_SIZE=0x00020000

根據(jù)上面的分析，修改Makefile和config.h中相應的部分，使兩者一樣。

堆棧的分配

堆棧的地址設為STACK_ADRS，由系統(tǒng)定義，從RAM_LOW_ADRS開始向下伸展。

2.2 romlnit.s文件

ARM的異常向量表如表1。LPC2104的異常向量表也一樣，只不過它可以重新映射到RAM的頭部，即從0x40000000開始的32個字節(jié)。

表1 ARM異常向量位置

地 址

異 常

0x0000 0000復位0x0000 0004未定義指令0x0000 0008軟件中斷0x0000 000C預取指中止（從存儲器取指出錯）0x0000 0010數(shù)據(jù)中止（數(shù)據(jù)訪問存儲器出錯）0x0000 0014保留0x0000 0018IRQ0x0000 001CFIQ

　*在ARM文檔中標識為保留，該位置被Boot裝載程序用作者有效的用戶程序關鍵字。

基于ARM體系結構的VxWorks的其中四個異常 入口函數(shù)為：excEnterUndef、ecxEnterSwi、excEnterPrefetchAbort、excEnterDataAbort。直接在對應的位置用B指令跳到對應的函數(shù)中即可。代碼如下：_ARM_FUNCTION（romInit）

_romInit：

ARM的異常向量表如表1。LPC2104的異常向量表也一樣，只不過它可以重新映射到RAM的頭部，即從0x40000000開始的32個字節(jié)。

基于ARM體系結構的VxWorks的其中四個異常入口函數(shù)為：excEnterUndef、excEnterSwi、excEnterPrefetchAbort、excEnterDataAbort。直接在對應的位置用B指令跳到對應的函數(shù)中即可。代碼如下：

_ARM_FUNCTION（romInit）

_romInit:

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