Samsung S3C2440平台上的Vxworks BSP移植 Samsung, 军事演习, 处理器, 可靠性, 嵌入式

yuyang911220

美国WindRiver公司于1983年设计开发的VxWorks操作系统是一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是嵌入式操作系统的典型代表，它的高可靠性、可剪裁性、强实时性被广泛的应用在军事、通信、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、导弹制导、飞机导航等。BSP(Board Support Package)在VxWorks操作系统中起到了部分接口的驱动和硬件初始化的作用，它是生成bootrom和VxWorks映像文件的前提，而S3C2440是Samsung公司设计的ARM920T系列的核心处理器，是嵌入式领域比较常用的ARM处理器。因此，研究基于S3C2440平台上的Vxworks BSP移植具有重要的意义。本文就BSP的概念、BSP移植过程中重点修改的几个文件、串口和网口驱动以及BSP的调试和仿真做详细的介绍。

BSP概述

VxWorks操作系统将所有硬件的功能函数分别放到一系列库中，这些库就被称为板级支持包BSP。BSP是连接VxWorks操作系统与硬件平台的一个接口软件包，在引导系统、支持系统运行过程中扮演着重要的角色，首先，通过BSP可以生成引导操作系统的bootrom；其次，引导行工程的建立基础就是BSP；最后，BSP具有与用户交互的作用，可以提供一个基础的硬件调试环境。BSP还可以使VxWorks运行于特定的硬件平台，如ARM、PPC、X86等，它包含了一系列与硬件相关的函数，完成针对硬件的基本输入与输出操作，可以使上层程序员在不用熟悉硬件的情况下进行编程。例如，一般它完成以下操作：目标板硬件初始化、内存控制器初始化、堆栈初始化、外围设备初始化（I/O、Interrupt……）、异常向量处理、CACHE操作、硬件设备的底层驱动、定时器驱动、串口驱动、END网络驱动、FLASH驱动、LCD驱动等。

BSP在嵌入式系统中扮演的角色，很类似于在PC系统中的BIOS和驱动程序的地位。图1中包括了VxWorks操作系统的各种组件，指明了BSP在整个系统中所处的地位和作用。

VxWorks在S3C2440上的BSP设计

S3C2440简介

移植目标机的硬件配置具体如下：处理器S3C2440，采用ARM920T内核，内存大小64M；NAND Flash大小为128M；

NOR Flash大小为2M；3路URAT；2路SPI；IIC总线接口；网卡：DM9000，10/100M的自适应。



图1 BSP在嵌入式系统中的位置框图

BSP的移植过程

要进行BSP的开发和设计，最好有一个可参考的模板，由于Samsung S3C2440A的内核是ARM920T，所以参考的模板选择Tornado for arm 的integrator920t。BSP文件主要在VxWorks编译环境Tornado的目录target/config/all和target/config/integrator920t文件夹中。其中，all文件夹里的文件对于绝大多数BSP都是共用的，一般来说不用怎么修改，重点是修改integrator920文件夹下的几个文件，这主要是指makefile、config.h、rominit.s和sysLib.c中相关部分的修改，另外添加了串口驱动和DM9000的网卡驱动。

修改Makefile文件

Makefile的两个主要功能就是提供文件之间的依赖关系和目标文件生成方法，定义编译和链接整个BSP的规则，在makefile文件中有一些参数已经在config.h文件中定义过了，但是必须保证两处的定义一致，否则会出现编译错误。下面介绍一些需要修改的参数：

CPU：描述目标板的处理器类型，设计中为ARMARCH4；

TOOL：该参数用来选择编译工具，VxWorks中可使用GNU和DIAB两种，设计中用GNU编译器来编译目标代码；

TGT_DIR：默认设置为$(WIND_BASE)/target；

TARGET_DIR：默认为BSP所在的目录，设计中为mini2440；

VENDOR：板卡生产商的名称，设计中为HITSAT；

BOARD：板卡的名称，设计中为OMU；

ROM_SIZE：ROM或Flash的大小（十六进制）；

RAM_LOW_ADRS：VxWorks在RAM中的起始地址，即入口地址；

RAM_HIGH_ADRS：非驻留ROM内核的启动程序加载地址。关于入口地址和高位地址的指定需参考硬件的RAM组织。

该文件下其余的设置和定义都与模板中的一致。

修改config.h

config.h文件是BSP软件中比较重要的一个文件，VxWorks内核组件的配置可以通过config.h文件来定义。config.h文件包含了所有头文件和CPU相关的特殊定义，config.h文件中的配置参数是在configAll.h文件内容的基础上根据开发板的硬件资源设置的，其中包括定义引导行、修改存储空间的地址等。下面详细介绍config.h文件中修改的部分配置参数：

（1）定义引导行

#define DEFAULT_BOOT_LINE "dm(0,0) zwj-PC:d:\VxWorks h=192.168.0.1 e=192.168.0.2 u=zwjhjj pw=zwjfile tn=mini2440"

其中：dm(0,0)为boot device，即启动设备映像；

zwj-PC为host name，即主机名；

d:\VxWorks为file name，即要下载的VxWorks镜像文件路径；

h=192.168.0.1为主机IP地址；

e=192.168.0.2为目标板IP地址；

u=zwjhjj为FTP登陆时的用户名；

pw=zwjfile为FTP登陆时的密码；

tn=mini2440为目标板名称。