嵌入式系統快速重啟的研究

本文論述了嵌入式系統的啟動(dòng)過(guò)程，由于嵌入式系統在每次重啟的時(shí)候都要執行一次代碼的拷貝過(guò)程，這樣會(huì )浪費很多時(shí)間。對于我們來(lái)說(shuō)，只要內存沒(méi)有斷電，里面就有我們的代碼，而沒(méi)有必要重新拷貝一次。本文就這一點(diǎn)，對于嵌入式系統的快速重啟做了充分研究，在文章的最后給出了具體實(shí)現過(guò)程，其應用甚是廣泛，有一定的應用價(jià)值。

前言

隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)技術(shù)也跟著(zhù)迅猛發(fā)展起來(lái)了，而伴隨著(zhù)嵌入式的應用也很變得非常廣泛。

ARM芯片為了保證指令運行的實(shí)時(shí)性，指令沒(méi)有直接在FLASH里面運行，而是先把flash里面的數據拷貝到讀取速度比較快的SDRAM里面，然后運行，這樣就提高了運行速度。但是由于程序的固定性，在我們重新啟動(dòng)的時(shí)候，會(huì )再次拷貝代碼。我們知道SDRAM是掉電不保存數據的，但是，如果 SDRAM沒(méi)有掉電，里面的數據是不會(huì )丟失的。而我們重啟的時(shí)候并沒(méi)有給芯片斷電，而這個(gè)時(shí)候系統又要重新拷貝一次代碼，造成了時(shí)間的浪費。

當然在工業(yè)上，我們的系統啟動(dòng)起來(lái)之后，往往重新啟動(dòng)的可能性較少，這樣每次啟動(dòng)浪費的時(shí)間也就可以忽略不計了。不過(guò)，在我們使用數碼相機的時(shí)候，要搶拍一個(gè)鏡頭，這個(gè)時(shí)間可能就是毫秒級的，在每次開(kāi)機的時(shí)候都需要幾秒的啟動(dòng)時(shí)間，是無(wú)法忍耐的。而也不能一直開(kāi)機，便攜式的相機電池的電量太有限了。我們經(jīng)常的一種解決辦法是將系統切換到低功耗模式，而僅僅是低功耗模式還是要浪費電量。而我們想，如果只給SDRAM供電，作為待機模式，每次按下復位鍵的時(shí)候就直接跳到SDRAM中運行，而不必再次復制代碼。這就實(shí)現了快速啟動(dòng)，電池的供電時(shí)間也相應的延長(cháng)了。

Samsung ARM系列S3C2440處理器簡(jiǎn)介

在這里所使用的S3C2440處理器是Samsung公司推出的基于A(yíng)RM920T核的32位RISC微處理器。S3C2440具有低功耗、低成本和高性能的特點(diǎn)，已成為PDA、智能手機、網(wǎng)絡(luò )計算機終端以及智能設備的終端產(chǎn)品等的熱門(mén)解決方案之一。

S3C2440內部資源豐富、結構復雜、接口眾多，具有相互獨立的16kB指令緩存和16kB數據緩存，帶有MMU虛擬存儲單元和AMBA總線(xiàn)接口。

S3C2440支持的內外圍設備包括外部存儲控制器、中斷控制器、LCD控制器、8通道10bit精度的ADC和觸摸屏控制器、SD/MMC卡控制器、4通道DMA、4通道具有PWM功能的定時(shí)器、具有日歷功能的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、看門(mén)狗定時(shí)器、3通道UART（包含IRDA紅外線(xiàn)數據通訊口）、USB主機/設備接口、I2C總線(xiàn)接口、I2S數字音頻總線(xiàn)接口、2通道SPI總線(xiàn)接口、通用I/O端口以及具有鎖相環(huán)功能片上時(shí)鐘發(fā)生器等、同時(shí)也可以柑橘需要進(jìn)行功能擴展從而支持以太網(wǎng)接口、PCMCIA接口及IDE接口等。

S3C2440外部存儲器電路圖

在這里我們使用FLASH作為程序和數據固化的存儲器，使用SDRAM作為系統啟動(dòng)之后， 程序運行的區域。而S3C2440核內部4k的SRAM固定作為最初的啟動(dòng)代碼使用，地址是從0x0000_0000開(kāi)始的。

這里使用nGCS6將SDRAM的地址編址到0x3000_0000位置處，使用ADDR尋址，使用DAT讀取和寫(xiě)入需要的數據，使用FCON控制信號控制SDRAM的狀態(tài)。

使用FCON控制FLASH的狀態(tài)，根據DATA按照時(shí)序送入數據和命令，做相應的處理。

這三部分就構成了ARM運行的最小系統。