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過程，由于嵌入式系統在每次重啟的時候都要執行一次代碼的拷貝過程，這樣會浪費很多時間。對于我們來說，只要內存沒有斷電，里面就有我們的代碼，而沒有必要重新拷貝一次。本文就這一點，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現過程，其應用甚是廣泛，有一定的應用價值。

前言

隨著計算機技術的發展，工業技術也跟著迅猛發展起來了，而伴隨著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時性，指令沒有直接在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，在我們重新啟動的時候，會再次拷貝代碼。我們知道SDRAM是掉電不保存數據的，但是，如果 SDRAM沒有掉電，里面的數據是不會丟失的。而我們重啟的時候并沒有給芯片斷電，而這個時候系統又要重新拷貝一次代碼，造成了時間的浪費。

當然在工業上，我們的系統啟動起來之后，往往重新啟動的可能性較少，這樣每次啟動浪費的時間也就可以忽略不計了。不過，在我們使用數碼相機的時候，要搶拍一個鏡頭，這個時間可能就是毫秒級的，在每次開機的時候都需要幾秒的啟動時間，是無法忍耐的。而也不能一直開機，便攜式的相機電池的電量太有限了。我們經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候就直接跳到SDRAM中運行，而不必再次復制代碼。這就實現了快速啟動，電池的供電時間也相應的延長了。

Samsung ARM系列S3C2440處理器簡介

在這里所使用的S3C2440處理器是Samsung公司推出的基于ARM920T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，已成為PDA、智能手機、網絡計算機終端以及智能設備的終端產品等的熱門解決方案之一。

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功能的定時器、具有日歷功能的實時時鐘、看門狗定時器、3通道UART（包含IRDA紅外線數據通訊口）、USB主機/設備接口、I2C總線接口、I2S數字音頻總線接口、2通道SPI總線接口、通用I/O端口以及具有鎖相環功能片上時鐘發生器等、同時也可以柑橘需要進行功能擴展從而支持以太網接口、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代碼使用，地址是從0x0000_0000開始的。

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讀取和寫入需要的數據，使用FCON控制信號控制SDRAM的狀態。

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

這三部分就構成了ARM運行的最小系統。