嵌入式的ARM的構(gòu)架過程是怎樣的

ARM處理器廣泛使用在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，低耗電節(jié)能，非常適用移動通訊領(lǐng)域。消費性電子產(chǎn)品，例如可攜式裝置（PDA、移動電話、多媒體播放器、掌上型電子游戲，和計算機），電腦外設(shè)（硬盤、桌上型路由器），甚至導(dǎo)彈的彈載計算機等軍用設(shè)施。

啟動架構(gòu)是嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。掌握啟動架構(gòu)對于了解嵌入式系統(tǒng)的運行原理有著重要的意義。嵌入式系統(tǒng)在啟動時，引導(dǎo)代碼、操作系統(tǒng)的運行和應(yīng)用程序的加載主要有兩種架構(gòu)，一種是直接從 Nor Flash 啟動的架構(gòu)，另一種是直接從 Nand Flash 啟動的架構(gòu)。

需要注意的是，在嵌入式系統(tǒng)啟動引導(dǎo)的過程中會有多種情況出現(xiàn)，如 vxWorks 的啟動代碼 BootRom 就有壓縮和非壓縮，駐留和非駐留方式之分，而操作系統(tǒng)本身也多以壓縮映象方式存儲，所以啟動代碼在執(zhí)行和加載過程中需要根據(jù)不同的情況，作出相應(yīng)的處理。

1 從 Nor Flash 啟動

Nor Flash 具有芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP，eXecute In Place）的特點，在嵌入式系統(tǒng)中常做為存放啟動代碼的首選。從 Nor Flash 啟動的架構(gòu)又可細(xì)分為只使用 Nor Flash 的啟動架構(gòu)和 Nor Flash 與 Nand Flash 配合使用的啟動架構(gòu)。圖 5 給出了這兩種啟動架構(gòu)的原理框圖。

1.1 單獨使用 Nor Flash

在該架構(gòu)中，引導(dǎo)代碼、操作系統(tǒng)和應(yīng)用代碼共存于同一塊 Nor Flash 中。系統(tǒng)上電后，引導(dǎo)代碼首先在 Nor Flash 中執(zhí)行，然后把操作系統(tǒng)和應(yīng)用代碼加載到速度更高的 SDRAM 中運行。另一種可行的架構(gòu)是，在 Nor Flash 中執(zhí)行引導(dǎo)代碼和操作系統(tǒng)，而只將應(yīng)用代碼加載到 SDRAM 中執(zhí)行。

該架構(gòu)充分利用了 Nor Flash 芯片內(nèi)執(zhí)行的特點，可有效提升系統(tǒng)性能。不足在于隨著操作系統(tǒng)和應(yīng)用代碼容量的增加，需要更大容量昂貴的 Nor Flash 來支撐。

1.2 Nor Flash 和 Nand Flash 配合使用

Nor Flash 的單獨使用對于代碼量較大的應(yīng)用程序會增加產(chǎn)品的成本投入，一種的改進的方式是采用 Nor Flash 和 Nand Flash 配合使用的架構(gòu)。在該架構(gòu)中附加了一塊 Nand Flash，Nor Flash（2M 或 4M）中存放啟動代碼和操作系統(tǒng)（操作系統(tǒng)可以根據(jù)代碼量的大小選擇存放于 Nor Flash 或者 Nand Flash），而 Nand Flash 中存放應(yīng)用代碼，根據(jù)存放的應(yīng)用代碼量的大小可以對 Nand Flash 容量做出相應(yīng)的改變。

系統(tǒng)上電后，引導(dǎo)代碼直接在 Nor Flash 中執(zhí)行，把 Nand Flash 中的操作系統(tǒng)和應(yīng)用代碼加載到速度更高的 SDRAM 中執(zhí)行。也可以在 Nor Flash 中執(zhí)行引導(dǎo)代碼和操作系統(tǒng)，而只將 Nand Flash 中的應(yīng)用代碼加載到 SDRAM 中執(zhí)行。該架構(gòu)是當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)中運用最廣泛的啟動架構(gòu)之一。

1.3 從 Nand Flash 啟動

有些處理器如 SamSung 公司的 arm920T 系列處理器 S3C2410 支持從 Nand Flash 啟動的模式，它的工作原理是將 NandFlash 中存儲的前 4KB 代碼裝入一個稱為 Steppingstone（BootSRAM）的地址中，然后開始執(zhí)行該段引導(dǎo)代碼，從而完成對操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的加載。該方式需要處理器內(nèi)部有 NAND 控制器，同時還要提供一定大小額外的 SRAM 空間，有一定的使用局限性，在實際開發(fā)中較少使用。

來源：中國電子網(wǎng)