基于AT91RM9200的嵌入式ARM开发平台的设计

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可以裁剪来适应系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机体系。随着各种微处理器功能的完善以及软件上操作系统的支持，使得嵌入式系统有了完整的体系架构。

　　在专用的嵌入式板上运行操作系统需要利用Bootloader来引导加载内核和系统程序。Bootloader主要实现初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而把嵌入式硬件和嵌入式操作系统很好地衔接起来。

　　根据IEEE（电气和电子工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”（devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能，对可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的。与目前常见的嵌入式操作系统如Vxworks，QNx，Windows CE，Palm Os等相比，嵌入式Linux操作系统以价格低廉、功能强大而且易于移植被广泛地使用到各种嵌入式设备当中。

　　AT91RM9200处理器，是由Atmel公司开发的基于ARM920T内核的微处理器，带有MMU，CPU时钟最高可达240 MHz，有着丰富的标准接口、EBI接口，内部集成了静态存储控制器、SDRAM控制器、Burst Flash控制器等。SDRAM采用两片hy57v651620b芯片，组成32 bit通道，大小一共16 MB，Flash采用Intel Js28f128芯片，容量为16 MB。网络芯片采用dm9161a。系统硬件平台的原理，如图1所示。

 

　　1 U-Boot移植

　　对于AT91RM9200，系统上电时，通过检测BMS来选择系统的启动方式，如果BMS为高电平，则系统从片内ROM启动，如果BMS为低电平，则从片外的Flash启动。在没有移植U-Boot到Flash之前，只能选择片内ROM启动。AT91RM9200的ROM固化了一个Bootloarder程序，这个Bootloader主要完成一些相应的初始化工作，并且运行Xmodem协议等待接收Loader.bin映像。其中Boot.bin主要实现的任务是把Flash中的U-Boot拷贝到内存中执行。AT91RM9200应用于数据采集传输，自动控制，工业应用，微型嵌入式终端等

　　U-Boot的源代码可以到官方网站下载。文中所用的版本是U-Boot-1.1.1，对AT91RM9200的芯片完全支持，由于具体硬件的不同，需要做一定的修改。支持AT91RM9200代码在BOARD／AT91RM9200 目录下面，主要有AT91RM9200DK.c，Flash.c，U-Boot.lds，Con-fig.mk几个文件。主要做的修改如下：

　　（1）修改Config.mk中的Tex_base为0x20f00000，和前面的boot地址保持一致；

　　（2）修改Flash.c文件，使其支持Intel JS28F128芯片。由于官方使用支持的是AMD Flash，需要在代码里添加对本系统芯片的支持。在U-Boot的代码中Strong ARM架构里的xm250，它的代码是支持Intel Flash的，可以参考相应代码实现移植；

　　（3）修改头文件 include／Configs／AT91RM9200dk.H，主要修改的是针对SDRAM以及Flash的参数配置：将phys_sdram设置成0x20000000，这个是SDRAM的起始地址，phys_flash_sdram_size设置为0x1000000，SDRAM容量为16 MB。扇区的总数cfg_max_flash_sect相应设置为128。

　　最后在Linux里安装交叉编译器，笔者用的交叉编译器的版本是2.95.3，编译代码，生成U-Boot.bin文件。U-Boot启动后显示，如图2所示。