一种ZYNQ系列芯片引导启动的改进设计方法与流程

技术特征：
1.一种zynq系列芯片引导启动的改进设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：pmu完成zynq芯片管理模块的复位和唤醒，并加载bootrom代码；步骤2：bootrom从外部存储设备中读取启动镜像，并进行搜索以及验证；步骤3：完成镜像文件搬移前的待确定任务；步骤4：进行镜像文件中pl端bit位流搬移；步骤5：进行镜像文件中二级boot复制搬移；步骤6：利用二级boot完成镜像文件中业务app的二次引导；步骤7：采用汇编的方式将执行地址转换到业务app的入口开始地址。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：步骤11：por上电后，初始化pmu重置；然后执行pmu的rom中的预处理代码；步骤12：pmu完成复位和唤醒功能后，引导csu复位，确定硬件版本和cpu启动方式；步骤13：csu复位后，加载csu rom代码，其包含bootrom；步骤14：bootrom完成对外部设备的初始化，从而使得arm核能够成功访问该外部设备；其中，所述外部设备包括sd卡、nand、nor、qspiflash。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：确定启动方式为qspi flash，对镜像文件进行搜索和验证，完成对镜像文件的第一部分，即fsbl的搬移；同时分配flash中存储fsbl、bit、二级引导app、业务app的区域的开始地址，然后对镜像文件的id和checksum进行验证，以及加密验证。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：镜像文件搬移前需要确定是否加密，是否需要身份验证，以及是否是xip，同时确定镜像文件的相关关键参数，所述相关关键参数包括设备加载地址、加载内存长度、设备执行地址，即app程序启动地址；其中，设备执行地址能够通过二级引导app的首地址，以及程序icf的配置来获取。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若csu检测到分区已加密，则csu会执行解密并初始化ocm，判定启动模式设置，执行fsbl加载和可选pmu固件加载操作；执行csu rom代码后，控制权交给fsbl；fsbl使用pcap接口对含比特流的pl进行编程。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4包括：采用dma寄存器进行pl端bit流的搬移，所述dma寄存器主要功能是用于实现存储器与外部设备之间的数据搬移。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5包括：步骤51：确定设备id以及复制的大小；步骤52：根据znyq的qspi寄存器，设置数据传输模式和传输速率；其中，采用标准spi的传输方式；步骤53：利用memcpy的方式进行内存地址的数据搬移。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一次引导的过程为：将fsbl搬移到axi sram中，将二级引导app内存搬移至ahb sram中；所述第二次引导的过程为：在fsbl执行完配置阶段后，清空axi sram的内存空间，然后利用二级引导boot将业务app搬移到axi sram和ahb sram中，从而启动业务app。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，zynq整个内存空间的划分为：将axi sram的256k内存空间分配给业务app的rom区域；将ahb sram的64k内存空间分配给业务app的ram区域；划分堆栈区的具体内存大小；修改icf中起始地址，将其定义为固定地址0x20000。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤7中，所述入口开始地址能够在icf内存管理文件中进行设置，汇编部分已经封装成函数。

技术总结
本发明公开了一种ZYNQ系列芯片引导启动的改进设计方法，包括以下步骤：PMU完成ZYNQ芯片管理模块的复位和唤醒，并加载BootROM代码；BootROM从外部存储设备中读取启动镜像，并进行搜索以及验证；完成镜像文件搬移前的待确定任务；进行镜像文件中PL端BIT位流搬移；进行镜像文件中二级BOOT复制搬移；利用二级BOOT完成镜像文件中业务APP的二次引导；采用汇编的方式将执行地址转换到业务APP的入口开始地址。本发明将ZYNQ芯片引导启动FSBL替换为占用空间更小的二级引导BOOT，并将程序运行在AXI SRAM和AHB SRAM中，变相扩大内存至300K。其次将程序放在AXI SRAM上运行，提高了程序的运行速度；另外，降低了ZYNQ芯片实际运行的功耗，缩短了程序烧写时间。短了程序烧写时间。短了程序烧写时间。


技术研发人员：段振亚 吴俊 陈曦莲
受保护的技术使用者：四川九洲空管科技有限责任公司
技术研发日：2022.08.19
技术公布日：2022/11/11