基于自主CPU的NAND启动的实现

发布时间：2017-08-15 02:05

  本文关键词：基于自主CPU的NAND启动的实现

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【摘要】：本题目主要研究基于自主CPU的NAND启动方面的技术。目前应用在嵌入式方向的CPU都会提供多种启动方式,比如SPI ROM、NAND FLASH、NOR FLASH等。随着技术的不断发展,PC平台上形成了以SPI ROM启动为主,嵌入式平台上以NAND FLASH启动为主的现状。本题涉及的CPU是面向嵌入式市场的国产高性能CPU,可以应用于消费类电子、工控、网络路由等多个领域。CPU硬件设计上提供了NAND控制器,并且提供了从外部NAND FLASH启动的能力,软件上还未实现此功能。CPU能工作,首先要使其能正常的启动起来,在这里就是要在软件上实现从外部NAND FLASH启动的功能,这在嵌入式市场占据主流。从软件的角度来看就是使CPU在BIOS下能正常启动和工作,并能正常引导内核和操作系统。由于本论文中涉及的CPU在芯片设计时没有预留足够的空间给NAND控制器,造成启动用的内部RAM比较小,不足以完成启动功能,所以本论文提出了以锁定二级Cache为核心思想的启动方法,增加一级Bootloader,通过两级Bootloader来实现启动功能。此功能的实现既完善了相关的软件功能,又契合了下游厂家的需求,给相关企业的开发人员和社区的开发者提供了一个可以稳定工作的软件环境,可以的促进此款CPU在嵌入式市场的推广和应用,对此款自主CPU在市场上的推广应用有积极意义。目前已经在基于这款CPU的国产开发板上得到了应用。
【关键词】：自主CPU NAND启动 Bootloader BIOS 二级Cache
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 课题背景8
• 1.2 国内外芯片启动方式及发展趋势8-10
• 1.2.1 国外芯片启动方式及发展趋势8-9
• 1.2.2 我国芯片启动方式现状及发展趋势9-10
• 1.3 NAND FLASH启动涉及的相关技术10-11
• 1.3.1 NAND FLASH10
• 1.3.2 基于NAND FLASH的启动原理10-11
• 1.4 本论文主要研究内容11-12
• 第2章 NAND启动的关键技术阐述和总体方案论证12-24
• 2.2 关键技术介绍12-19
• 2.2.1 NAND FLASH：12-15
• 2.2.2 BOOT LOADER:15-17
• 2.2.3 本论文涉及的CPU17-19
• 2.3 方案的设计和论证19-22
• 2.3.1 需要解决的问题：19
• 2.3.2 总体方案的设计论证19-20
• 2.3.3 NAND FLASH启动的软件设计20-22
• 2.4 本章小结22-24
• 第3章 NAND FLASH启动在软件上的技术实现24-56
• 3.1 NAND控制器结构24-25
• 3.2 NAND FLASH启动在软件上的技术实现25-27
• 3.2.1 当前的启动方式25
• 3.2.2 主要的技术思路25
• 3.2.3 需要实现的技术点25-27
• 3.3 实现的技术细节27-53
• 3.3.1 代码中的启动方式转换27-28
• 3.3.2 两级bootloader28-44
• 3.3.3 NAND FLASH的读写44-48
• 3.3.4 环境变量48-52
• 3.3.5 更新和升级52-53
• 3.4 本章小结53-56
• 第4章 测试结果和产品化56-66
• 4.1 非硬件ECC模式下BIOS启动测试56-58
• 4.2 硬件ECC模式下的BIOS启动测试58-61
• 4.3 启动内核测试61-63
• 4.4 产品应用63-65
• 4.5 本章小结65-66
• 结论66-68
• 参考文献68-70
• 致谢70

【共引文献】

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本文编号：675735