CN114911533A - 基于NorFlash接口的芯片启动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于NorFlash接口的芯片启动方法，包括将芯片启动所需的文件进行压缩，并与压缩信息数据一同存储到芯片的NorFlash；芯片上电启动时BootRom执行底层初始化操作和外设初始化操作；读取压缩信息数据；采用解压检验的方式加载并执行BootLoader程序、Firmware程序、资源文件和参数文件；全部文件加载执行完毕后芯片启动完成。本发明通过压缩文件并进行存储的方式，极大地降低了对存储空间的要求；通过芯片分区表文件和非压缩文件头文件实现了压缩文件的快速读取、解压和加载；因此本发明方法使得芯片启动过程文件的存储空间占用较少，而且启动过程可靠性更高，实施简单方便。
Description
技术领域
本发明属于数字信号处理领域，具体涉及一种基于NorFlash接口的芯片启动方法。
背景技术
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，高性能芯片已经广泛应用于人们的生产和生活当中，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。
对于某些高性能NorFlash启动的芯片，通常会经过多个启动阶段，最终才能运行芯片固件。比如，芯片加电后默认执行一级硬件启动代码(一般称为BootRom)，一级启动代码从NorFlash加载二级启动代码(一般称为BootLoader)，BootLoader会根据该芯片的产品定位，初始化不同的外设，加载相应的固件代码(一般称为Firmware)，这样该芯片产品的业务才真正运行起来。
但是，上述的芯片启动过程，却存在如下缺陷：由于同一芯片的不同产品相关的BootLoader、Firmware等代码以及参数配置数据、资源文件等的大小不固定，所以必须在芯片的NorFlash中进行存储空间的预留，此时预留的存储空间会比较大，从而产生存储空间的浪费；而且，现在的上述代码和文件在存储空间中的存放位置是随机确定的，因此可能造成大量成片的NorFlash存储空间的浪费。大量NorFlash存储空间的浪费，带来的将是明显且严重的成本提升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种存储空间占用较少、可靠性高且实施简单方便的基于NorFlash接口的芯片启动方法。
本发明提供的这种基于NorFlash接口的芯片启动方法，包括如下步骤：
S1.将芯片启动所需的文件进行压缩并存储到芯片的NorFlash；同时存储对应的压缩信息数据；
S2.芯片上电启动时，BootRom执行底层初始化操作；
S3.BootRom进行外设初始化操作；
S4.读取存储的压缩信息数据；
S5.根据读取的压缩信息数据，采用解压检验的方式加载并执行BootLoader程序；
S6.BootLoader程序执行阶段，采用解压检验的方式加载并执行Firmware程序；
S7.Firmware程序执行阶段，采用解压检验的方式加载并执行资源文件和参数文件；
S8.全部文件加载并执行完毕后，芯片启动完成。
所述的步骤S1，具体包括如下步骤：
A.保留BootRom程序文件；
B.判断是否存在Bootloader程序文件：
若存在Bootloader程序文件，则对Bootloader程序文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留Bootloader程序文件的非压缩文件头；非压缩的文件头用于存储被压缩文件的数据信息；
若不存在Bootloader程序文件，则直接进行后续步骤；
C.对Firmware程序文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留Firmware程序文件的非压缩文件头；
D.判断是否存在资源文件：
若存在资源文件，则对资源文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留资源文件的非压缩文件头；
若不存在资源文件，则直接进行后续步骤；
E.判断是否存在参数文件：
若存在参数文件，则对参数文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留参数文件的非压缩文件头；
若不存在参数文件，则直接进行后续步骤；
F.以存储空间占用最小为原则，将步骤A～E得到的所有文件存储到芯片的NorFlash中；
G.构建芯片分区表文件并存储在芯片的NorFlash中；芯片分区表文件用于记录步骤A～步骤E中所有文件的存储信息。
所述的非压缩文件头，具体包括压缩数据长度、QSPI/SPI参数、解压参数和校验信息。
所述的步骤G，具体包括如下步骤：
构建芯片分区表文件；芯片分区表文件用于步骤A～步骤E中所有文件的存储信息；
芯片分区表文件占用芯片的NorFlash的第一个扇区；
芯片分区表文件中，每个分区为32字节，最多包括32个分区；每个分区的信息包括分区名字、分区地址、分区大小、校验信息和分区标志信息。
所述的步骤S3，具体包括如下步骤：
从芯片的NorFlash中，读取芯片分区表文件；
检测读取的芯片分区表文件是否有效：
若有效，则进行后续步骤；
若无线，则认定启动失败。
所述的解压检验的方式，具体包括如下步骤：
a.根据读取的芯片分区表文件，读取当前需要加载的文件或程序所对应的分区项信息；
b.检测步骤a读取的分区项信息是否有效：
若有效，则进行后续步骤；
若无线，则认定启动失败；
c.按照读取的分区项信息，从芯片的NorFlash中读取对应的非压缩文件头；
d.检测步骤c读取的非压缩文件头是否合法：
若合法，则进行后续步骤；
若非法，则认定启动失败；
e.按照读取的非压缩文件头，获取解压参数，并初始化解压控制器；
f.按照读取的非压缩文件头，获取QSPI/SPI参数，并初始化QSPI/SPI控制器，使芯片的NorFlash的读取性能最大化；
g.按照读取的非压缩文件头，从芯片的NorFlash中读取压缩数据，并存放在芯片内部的存储器：
若压缩数据读取成功，则继续后续步骤；
若压缩数据读取失败，则认定启动失败；
h.解压压缩数据：
若解压成功，则继续后续步骤；
若解压失败，则认定启动失败；
i.对解压后的数据进行校验：
若校验成功，则当前需要加载的文件或程序加载成功；
若校验失败，则认定启动失败。
本发明提供的这种基于NorFlash接口的芯片启动方法，通过压缩文件并进行存储的方式，极大地降低了对存储空间的要求；通过芯片分区表文件和非压缩文件头文件实现了压缩文件的快速读取、解压和加载；因此本发明方法使得芯片启动过程文件的存储空间占用较少，而且启动过程可靠性更高，实施简单方便。
附图说明
图1为本发明方法的方法流程示意图。
具体实施方式
如图1所示为本发明方法的方法流程示意图：本发明提供的这种基于NorFlash接口的芯片启动方法，包括如下步骤：
本发明中所述的芯片，支持硬解密功能(包括gzip/lz4/lzo/lzma等)，支持硬校验功能(包括CRC16/CRC32等)，支持Qspi/Spi相关的NorFlash接口功能，支持DMA数据传输功能；
S1.将芯片启动所需的文件进行压缩并存储到芯片的NorFlash；同时存储对应的压缩信息数据；具体包括如下步骤：
A.保留BootRom程序文件；
B.判断是否存在Bootloader程序文件：
若存在Bootloader程序文件，则对Bootloader程序文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留Bootloader程序文件的非压缩文件头；非压缩的文件头用于存储被压缩文件的数据信息；
若不存在Bootloader程序文件，则直接进行后续步骤；
C.对Firmware程序文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留Firmware程序文件的非压缩文件头；
D.判断是否存在资源文件：
若存在资源文件，则对资源文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留资源文件的非压缩文件头；
若不存在资源文件，则直接进行后续步骤；
E.判断是否存在参数文件：
若存在参数文件，则对参数文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留参数文件的非压缩文件头；
若不存在参数文件，则直接进行后续步骤；
F.以存储空间占用最小为原则，将步骤A～E得到的所有文件存储到芯片的NorFlash中；
G.构建芯片分区表文件并存储在芯片的NorFlash中；芯片分区表文件用于记录步骤A～步骤E中所有文件的存储信息；具体包括如下步骤：
构建芯片分区表文件；芯片分区表文件用于步骤A～步骤E中所有文件的存储信息；
芯片分区表文件占用芯片的NorFlash的第一个扇区，即0sector；
芯片分区表文件中，每个分区为32字节，最多包括32个分区；每个分区的信息包括分区名字、分区地址、分区大小、校验信息和分区标志信息；
具体实施时，非压缩文件头具体包括压缩数据长度、QSPI/SPI参数、解压参数和校验信息；
S2.芯片上电启动时，BootRom执行底层初始化操作；
S3.BootRom进行外设初始化操作；具体包括如下步骤：
从芯片的NorFlash中，读取芯片分区表文件；
检测读取的芯片分区表文件是否有效：
若有效，则进行后续步骤；
若无线，则认定启动失败；
S4.读取存储的压缩信息数据；
S5.则根据读取的压缩信息数据，采用解压检验的方式加载并执行BootLoader程序；具体实施时，若存在Bootloader程序，则执行本步骤；若不存在Bootloader程序，则无需本步骤；
S6.BootLoader程序执行阶段，采用解压检验的方式加载并执行Firmware程序；具体实施时，若存在Firmware程序，则执行本步骤；若不存在Firmware程序，则无需本步骤；
S7.Firmware程序执行阶段，采用解压检验的方式加载并执行资源文件和参数文件；具体实施时，若存在执行资源文件和参数文件，则执行本步骤；若不存在执行资源文件和参数文件，则无需本步骤；
S8.全部文件加载并执行完毕后，芯片启动完成。
具体实施时，上述的解压检验的方式具体包括如下步骤：
a.根据读取的芯片分区表文件，读取当前需要加载的文件或程序所对应的分区项信息；
b.检测步骤a读取的分区项信息是否有效：
若有效，则进行后续步骤；
若无线，则认定启动失败；
c.按照读取的分区项信息，从芯片的NorFlash中读取对应的非压缩文件头；
d.检测步骤c读取的非压缩文件头是否合法：
若合法，则进行后续步骤；
若非法，则认定启动失败；
e.按照读取的非压缩文件头，获取解压参数，并初始化解压控制器；
f.按照读取的非压缩文件头，获取QSPI/SPI参数，并初始化QSPI/SPI控制器，使芯片的NorFlash的读取性能最大化；
g.按照读取的非压缩文件头，从芯片的NorFlash中读取压缩数据，并存放在芯片内部的存储器：
若压缩数据读取成功，则继续后续步骤；
若压缩数据读取失败，则认定启动失败；
h.解压压缩数据：
若解压成功，则继续后续步骤；
若解压失败，则认定启动失败；
ii.对解压后的数据进行校验：
若校验成功，则当前需要加载的文件或程序加载成功；
若校验失败，则认定启动失败。
Claims (5)
1.一种基于NorFlash接口的芯片启动方法，其特征在于包括如下步骤：
S1.将芯片启动所需的文件进行压缩并存储到芯片的NorFlash；同时存储对应的压缩信息数据；
S2.芯片上电启动时，BootRom执行底层初始化操作；
S3.BootRom进行外设初始化操作；
S4.读取存储的压缩信息数据；
S5.根据读取的压缩信息数据，采用解压检验的方式加载并执行BootLoader程序；
S6.BootLoader程序执行阶段，采用解压检验的方式加载并执行Firmware程序；
S7.Firmware程序执行阶段，采用解压检验的方式加载并执行资源文件和参数文件；
S8.全部文件加载并执行完毕后，芯片启动完成。
2.根据权利要求1所述的基于NorFlash接口的芯片启动方法，其特征在于所述的步骤S1，具体包括如下步骤：
A.保留BootRom程序文件；
B.判断是否存在Bootloader程序文件：
若存在Bootloader程序文件，则对Bootloader程序文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留Bootloader程序文件的非压缩文件头；非压缩的文件头用于存储被压缩文件的数据信息；
若不存在Bootloader程序文件，则直接进行后续步骤；
C.对Firmware程序文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留Firmware程序文件的非压缩文件头；
D.判断是否存在资源文件：
若存在资源文件，则对资源文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留资源文件的非压缩文件头；
若不存在资源文件，则直接进行后续步骤；
E.判断是否存在参数文件：
若存在参数文件，则对参数文件进行压缩，并将压缩后的文件存储到芯片的NorFlash上，同时保留参数文件的非压缩文件头；
若不存在参数文件，则直接进行后续步骤；
F.以存储空间占用最小为原则，将步骤A～E得到的所有文件存储到芯片的NorFlash中；
G.构建芯片分区表文件并存储在芯片的NorFlash中；芯片分区表文件用于记录步骤A～步骤E中所有文件的存储信息。
3.根据权利要求2所述的基于NorFlash接口的芯片启动方法，其特征在于所述的非压缩文件头，具体包括压缩数据长度、QSPI/SPI参数、解压参数和校验信息。
4.根据权利要求3所述的基于NorFlash接口的芯片启动方法，其特征在于所述的步骤G，具体包括如下步骤：
构建芯片分区表文件；芯片分区表文件用于步骤A～步骤E中所有文件的存储信息；
芯片分区表文件占用芯片的NorFlash的第一个扇区；
芯片分区表文件中，每个分区为32字节，最多包括32个分区；每个分区的信息包括分区名字、分区地址、分区大小、校验信息和分区标志信息。
所述的步骤S3，具体包括如下步骤：
从芯片的NorFlash中，读取芯片分区表文件；
检测读取的芯片分区表文件是否有效：
若有效，则进行后续步骤；
若无线，则认定启动失败。
5.根据权利要求4所述的基于NorFlash接口的芯片启动方法，其特征在于所述的解压检验的方式，具体包括如下步骤：
a.根据读取的芯片分区表文件，读取当前需要加载的文件或程序所对应的分区项信息；
b.检测步骤a读取的分区项信息是否有效：
若有效，则进行后续步骤；
若无线，则认定启动失败；
c.按照读取的分区项信息，从芯片的NorFlash中读取对应的非压缩文件头；
d.检测步骤c读取的非压缩文件头是否合法：
若合法，则进行后续步骤；
若非法，则认定启动失败；
e.按照读取的非压缩文件头，获取解压参数，并初始化解压控制器；
f.按照读取的非压缩文件头，获取QSPI/SPI参数，并初始化QSPI/SPI控制器，使芯片的NorFlash的读取性能最大化；
g.按照读取的非压缩文件头，从芯片的NorFlash中读取压缩数据，并存放在芯片内部的存储器：
若压缩数据读取成功，则继续后续步骤；
若压缩数据读取失败，则认定启动失败；
h.解压压缩数据：
若解压成功，则继续后续步骤；
若解压失败，则认定启动失败；
i.对解压后的数据进行校验：
若校验成功，则当前需要加载的文件或程序加载成功；
若校验失败，则认定启动失败。
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