应用程序启动流程
SF32LB57x为三核架构(高性能大核+低功耗小核+协处理核),有内置和外置多个存储接口,MPI1和MPI2为内置存储接口,可接PSRAM与NOR Flash,MPI3可接内置NOR Flash或外置存储(NOR/NAND),SDMMC可接SD-NAND或SD-eMMC。应用程序运行在大核,ACPU可用于音频和图形处理,LCPU适用于执行功耗敏感场景的任务。
大核上的应用程序启动流程分为三个阶段:
一级Bootloader:固化在SF32LB57X内部的ROM中,加载Flash中的二级Bootloader到RAM中跳转运行
二级Bootloader:加载Flash中的应用程序并跳转执行
应用程序:用户程序
一级Bootloader
一级Bootloader固化在了芯片的ROM中,其中断向量表地址为0。上电后会首先运行一级Bootloader,根据芯片封装类型,确定Flash分区表的位置(内部或者外部Flash,下文称为启动Flash,Flash包括NOR、NAND、SD和eMMC),根据Flash分区表指示的二级Bootloader地址(必须在启动Flash上),拷贝二级Bootloader代码到RAM中并跳转运行。
一级Bootloader阶段大核以上电默认的时钟频率运行,初始化启动Flash的IO配置。
二级Bootloader
二级Bootloader根据芯片封装类型以及Flash分区表,加载应用程序并跳转执行。根据芯片封装类型,应用程序分为以下几种启动方式,运行方式分为XIP(直接以NOR Flash地址执行代码,代码的存储地址与执行地址相同)和非XIP(从Flash拷贝代码到RAM中执行,即代码的存储地址与执行地址不同)两种,不论是哪种启动方式,应用程序与二级Bootloader均存放在同一个启动Flash上,区别只是应用程序代码的运行方式不同:
应用程序
ResetHandler
应用程序的入口函数为ResetHandler(位于drivers\cmsis\sf32lb57x\Templates\arm\startup_bf0_hcpu.S),其执行流程如下图所示,用户主函数main则由rt_application_init创建的main线程调用,见main_thread_entry流程。
SystemInit
SystemInit(在文件drivers/cmsis/sf32lb57x/Templates/system_bf0_ap.c里)在变量初始化之前执行(因此这期间不能使用带初值的变量,零段变量也要避免依赖于初值0),更新VTOR寄存器重定向中断向量表,调用mpu_config和cache_enable初始化MPU并使能Cache,这两个函数为weak函数,应用程序中可以重新实现来替换默认的实现。
rt_hw_board_init
rt_hw_board_init完成底层硬件初始化,例如时钟和IO配置,PSRAM和NOR Flash初始化,heap和串口console的初始化。rt_components_board_init是应用程序自定义的初始化函数,随应用程序配置的不同而调用不同的函数。
HAL_Init
HAL_Init完成HAL初始化,加载PMU的校准参数,更新时钟、IO设置, 初始化PSRAM和NOR Flash(根据新的时钟配置),下图中绿色函数为板级驱动函数,每个板子有独立的实现,包括HAL_PreInit、BSP_IO_Init、BSP_PIN_Init和BSP_Power_Up等,灰色函数为虚函数,由应用程序实现(也可以不实现),独立于板子,目的是相同板子不同的应用程序可以有自定义的实现,比如不同应用程序在同一块板子上使用不同的IO配置。流程图中横向为函数内的嵌套调用子函数,比如HAL_PreInit调用了时钟配置的函数,HAL_MspInit调用BSP_IO_Init,纵向为串行执行的几个函数,如HAL_PreInit执行完再执行HAL_PostMspInit。
Config Clock修改的设置包括:
加载PMU校准值
启动GTimer
切换PMU到RC32K
如果使用外置XT32K,则切换RTC到XT32K
配置系统时钟为240MHz(DLL1)
配置DLL2为312MHz
HAL_PMU_Init初始化的PMU参数详情见 drivers/hal/bf0_hal_pmu.c 中的 HAL_PMU_Init 函数。
rt_application_init
rt_application_init中创建main线程,线程入口函数为main_thread_entry,当放开线程调度后(即调用rt_system_scheduler_start之后),main线程得到调度,进入main_thread_entry函数,先调用rt_components_init初始化组件,随后即调用main函数(应用程序实现),用户代码即从main函数开始,比如rt_driver示例的主函数在example/rt_driver/src/main.c中。
板级驱动接口
每块板子需要实现如下板级驱动函数,可参考customer/boards/sf32lb57-dpi-hdk_base目录下的文件,
函数名 |
必选 |
说明 |
|---|---|---|
HAL_PreInit |
YES |
建议参考硬件形态相近的板子的实现 |
BSP_Power_Up |
NO |
冷启动与唤醒后调用 |
BSP_IO_Power_Down |
NO |
睡眠前调用 |
BSP_LCD_Reset |
NO |
|
BSP_LCD_PowerUp |
NO |
屏幕上电时调用 |
BSP_LCD_PowerDown |
NO |
屏幕断电时调用 |
BSP_TP_Reset |
NO |
|
BSP_TP_PowerUp |
NO |
触控上电时调用 |
BSP_TP_PowerDown |
NO |
触控断电时调用 |
HAL_MspInit |
NO |
被HAL_PreInit调用,虚函数实现为调用BSP_IO_Init |
HAL_PostMspInit |
NO |
|
BSP_IO_Init |
NO |
默认被HAL_MspInit调用, |
BSP_PIN_Init |
NO |
由BSP_IO_Init调用,IO配置函数 |
应用程序自定义驱动接口
如果同一块板子的不同应用程序需要实现不同的HAL_MspInit功能,可以将HAL_MspInit的实现置于应用程序目录下,否则可以放在板子目录下。
函数名 |
必选 |
说明 |
|---|---|---|
HAL_MspInit |
NO |
|
HAL_PostMspInit |
NO |