090612

リセットからのブートシーケンスについて。
ARMは0x0-0x1cにベクタテーブルがある。0x0がリセットベクターで、リセット後は
ここの命令を実行する。

LPC23XXはリセット後まず内蔵のブートローダが実行される。このブートローダは
フラッシュロムの0x7e000からの8KBに納されている。(なのでユーザが使えるのは
512-8の504KB)

このブートローダは0x7fffe000にマップされる。ユーザプログラムからこのブート
ローダの関数を呼ぶにはここを使う。ブートローダもこのアドレスで動く。

さらにこの8KBの下の64Bは0x00000000にマップされる。このマップによってCPUは
ブートローダのリセットベクタからブートローダに実行を移せる。

リセット時にP2.10ピンがGNDに落ちていれば、強制的にブートローダのISPモードに
なる。これはホストからフラッシュロムにアクセスするためのモード。

P2.10ピンがプルアップされていた場合、ブートローダのコードはフラッシュロ
ム上のベクタエリアをチェックし、0x0-0x1cまでの2の補数のチェックサムが0
になるのであれば、ユーザプログラムと認識して、フラッシュロムの0x0の命令
を実行する。そうでなければISPモードに移行する。

チェックサムは0x14のARMの予約領域を利用して、ここで調整する。

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コンパイラはgcc-4.3.2とbinutils-2.18。arm-elfで作成。

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テストプログラムは、基板上のLEDを点灯。
// 64KB Local on-chip SRAM. まず単純にRAMを使いたいので直指定。
#define	RAM	(*(volatile unsigned int *)0x40000000)

これは点滅バージョン
void
func0 ()
{

  *(volatile unsigned int *)0xe01fc1a0 |= 1;	// SYS_SCS
  *(volatile unsigned int *)0x3fffc020 = 0x40000;
  *(volatile unsigned int *)0x3fffc030 = 0;
  while (1)
    {
      *(volatile unsigned int *)0x3fffc034 = 0;
      for (RAM = 0; RAM < 10000; RAM++)
	;
      *(volatile unsigned int *)0x3fffc034 = 0x40000;
      for (RAM = 0; RAM < 10000; RAM++)
	;
    }
}

これは点灯するだけ。
void
func1 ()
{
  *(volatile unsigned int *)0xe01fc1a0 |= 1;	// SYS_SCS
  *(volatile unsigned int *)0x3fffc020 = 0x40000;
  *(volatile unsigned int *)0x3fffc030 = 0;
  *(volatile unsigned int *)0x3fffc034 = 0;
  while (1)
    ;
}

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LDSCRITは、

OUTPUT_FORMAT ("elf32-littlearm")
OUTPUT_ARCH (arm)

MEMORY {
       start_vector	: o = 0x00000, l = 0x20
       rom		: o = 0x00200, l = 0x10000
}

SECTIONS {
	 .start_vector :
	 {
直接B命令を埋め込み。これはどうもうまくELFファイルでロードフラグが
立てれなかったので強引に。二つ用意しているのはB命令が本当に効いている
のか確かめるため。
	 	LONG (ABSOLUTE (0xea00007e))	/* b 200 (func0)*/
/*	 	LONG (ABSOLUTE (0xea0000b4))*/	/* b 2d8 (func1)*/
	 } > start_vector

まだスタックもデータもBSSも使えません。
	 .text :
	 {
	 	 *(.text*)
		 *(.rodata*)
		 . = ALIGN (4);
	 } > rom
}

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Makefileは

SHELL	= /bin/sh
TOOLDIR	= /usr/local
GNUARCH	= arm-elf

PREFIX	= ${TOOLDIR}/bin/${GNUARCH}

AS	= ${PREFIX}-gcc
CPP	= ${PREFIX}-cpp
CC	= ${PREFIX}-gcc
C++	= ${PREFIX}-g++
LD	= ${PREFIX}-ld
OBJCOPY	= ${PREFIX}-objcopy
OBJDUMP	= ${PREFIX}-objdump
NM	= ${PREFIX}-nm
AR	= ${PREFIX}-ar
RANLIB	= ${PREFIX}-ranlib

CFLAGS = -fomit-frame-pointer

DEPEND_DIR	=	.deps
DEPEND_UPDATE	=	-Wp,-MD,$(DEPEND_DIR)/$(*F).P


.c.o:
	${CC} ${CFLAGS} ${DEPEND_UPDATE} -c -o $@ $<
.S.o:
	${AS} ${INCLUDES} ${ASFLAGS} ${DEPEND_UPDATE} -c -o $@ $<

OBJS	= a.o

all:	test

clean:
	rm -f ${OBJS} test test.elf test.hex

test:	${OBJS}
	${LD} -T ldscript -o $@.elf  ${OBJS}
	${OBJCOPY} -Oihex $@.elf $@.hex
	${OBJDUMP} -x $@.elf
	${OBJDUMP} -D $@.elf

DEPS_MAGIC := ${shell mkdir ${DEPEND_DIR} > /dev/null 2>&1 || :}
-include ${DEPEND_DIR}/*.P

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これでできたhexファイルをWindows VistaからFlash Magicを使って転送。
このプログラムではベクタ領域のチェックサムを調整していないのだけど、動いた。
Flash Magicが設定してくれている様子。


一番最初はベクタ領域全部0にしてテストした。これならチェックサムは0、0は
実質nopになるので本体の0x200までnopが続いて実行になる。