arm scatter loading的剖析及应用

ARM Scatter-Loading 的应用

版本：Rev1.0

2008-04

Team MCUZone

更新记录2008.04.12

文档创建。

ARM Scatter-Loading的应用

－基于A T91SAM7S64与keil

Team MCUZone 本文简述如何在AT91SAM7S64(以下简称为S64)上使用ARM scatter-loading将代码加载到RAM中运行，完成对片上flash的编程。相关代码使用realviewMDK中所带的realview工具链进行编译，重点在scatter loader。

一，准备工作

1．安装软件

对于S64之类的基于ARM的MCU，选用Realview MDK (keil)是个不错的选择，其所带的realview工具链比较强大。遗憾的是，新版本的keil(到2008年4月)不支持RDI接口，只能使用ulink进行调试。如果确实需要使用RDI工具调试，可以安装realview

2.2。使用RV Debugger调试keil生成的axf文件。

下面是realview MDK 3.20的版本说明：

工具链是realview 3.1的版本。

2．安装调试器及相关软件

根据使用的仿真器，安装好仿真器的驱动，以及对应的软件。比如使用ulink，那么接上PC就会自动安装驱动，因为在安装keil的时候就有驱动。如果使用jlink这类仿真器，那么就要安装对应的软件。具体可以参考相关产品的使用说明。

3．获取ARM scatter loader的相关文档

RealView® Compilation Tools Linker and Utilities Guide (ARM DUI 0206H)

ARM Application Note 48 – Scatter Loading (ARM DAI 0048A)

二，ARM Scatter-Loading简介

1．ARM linker

ARM linker将编译生成的.o文件与必要的库函数连接成一个可执行的image，也就是最终在目标板上运行的文件。

在生成image(也被称作映像文件)时，ARM linker(连接器)就需要知道下述信息：

1）分组信息，决定如何将各输入段组织成相应的输出段和域

2）定位信息，决定各域在存储空间中的起始地址

根据image的复杂程度，可以采用两种方法告诉linker这些相关信息。对于image

中地址映射关系比较简单的情况，可以使用命令行(与IDE中的相关选项等价，具

体可以参考ARM linker的文档);对于image中的地址映射关系比较复杂的情况，

可以使用一个配置文件，该文件被称为scatter file。

2．Scatter File

Scatter文件是一个文本文件，它可以用来描述ARM linker生成image是需要的信息。具体来说，在scatter文件中可以指定下列信息：

1）各个加载时域(load region)的加载时起始地址(load address)和最大尺寸

2）各个加载时域的属性

3）从每个加载时域中分割出的运行时域

4）各个运行时域的运行时起始地址(execution address)和最大尺寸

5）各个运行时域的存储访问特性

6）各个运行时域的属性

7）各个运行时域中包含的输入段

编写Scatter文件时需要遵循BNF语法。里面关键字的也在ARM linker的文档中有提及。

三，S64的flash编程

1．S64简介

S64是A TMEL推出的基于ARM7TDMI的微控制器(MCU)。具有64KB片上flash，16KB片上RAM。

详细信息请参考其数据手册。

2．S64的flash

由于S64的flash只有一个plain，那么当试图编程片上flash时，就不能够运行flash 上的代码。为了达到在运行时编程flash的目的，必须将操作flash的代码放置到RAM 里运行。

根据数据手册，在对flash的操作过程中，必须要遵循如下几点：

1) Flash必须以page为单位操作，大小取决于flash，S64是每个page 128字节。

2) Flash在编程之前必须执行擦除操作，这个操作在S64上可以选择为自动完成。

3) 对内部flash的buffer进行操作时，必须以字(32bit，4字节)为单位。

3．S64的flash应用

由于S64的page size小，可以使用片上flash作为小批量数据的存储介质，当作片上EEPROM使用。

下面的例子将演示操作flash的过程，相关代码运行于RAM。

四，编译代码

1. 建立工程

运行keil，建立一个新的工程，目标器件选择S64，当keil提示可以为工程添加启动代码时，选择否，本工程不采用keil提供的启动代码，而是采用自定义的代码来完成。

工程建立完，需要做相关的设置。

首先选择目标器件为S64:

设置频率等参数：

注意当前选择的是ARM模式。

在工程文件下建立一个文件夹，用于保存编译的目标文件，比如output，

Name of Executable就是编译最后生成的文件的文件名字。

选择编译器的相关输出的文件夹，也可以指定到output：

建议选择所有输出，这其中的map文件很重要，可以看到代码连接的相关信息。

User选项卡内可以设置一些用户操作，keil会在相关时段执行这些操作，比如下面的设置：

就会在build完成后自动运行两个用户命令，一个完成bin文件的生成，一个完成axf文件代码大小的显示。在下方的build窗口可看到效果。