一种智能相机的Bootloader设计与实现

    引言

    智能相机是一种高度集成化的微小型机器视觉系统，它将图像的采集、处理和通信功能集成于单一的相机内，主要用于工业控制与工业检测领域。由于功能高度集成化，智能相机也是一种典型的嵌入式系统。

    一个典型的嵌入式Linux系统通常分为4个层次：引导加载程序（Bootloader），inux内核，文件系统，应用软件。

    引导加载程序就是在系统加电后运行的第一段软件代码，其类似于pc机的BIOS。其功能一般是初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。Boot－loader一般严重依赖于硬件，因此建立通用的Bootloader几乎是不可能的。目前较常用的 Bootloader 主要有：RedBoot,Vivi,UBoot,BLOB。

    1 智能相机系统组成结构

    该智能相机系统主要由CCD图像采集模块、PXA270嵌入式处理模块、串口和网络通信模组成。图像采集模块主要负责将光学图像转换为数字图像，并输出至图像处理模块；图像处理模块可对图像采集模块的图像数据进行实时的存储，并通过运行图像处理软件对图像数据进行处理；串口和网络通信模块主要完成控制信息、图像数据的通信任务；该智能相机支持多种标准网络和总线协议，能够使多台智能相机构成更大的机器视觉系统。

    Flash用于存储Bootloader、Linux内核、根文件系统的二进制文件，操作系统以及应用程序在SDRAM中执行。

   （1）Flash的空间分配

    平台Flash由NOR Flash和NAND Flash组成，其中NORFlash容量为16M，地址范围是0x0~0x01000000，用于存储Boot－loader和Linux内核；64M，地址范围是0x04000000~0x08000000，用于存储根文件系统。具体分配如下：

    NORFlash：

    Bootloader 0x0 256K

    参数0x00080000 256K

    内核0x00100000 2M

    NANDFlash：全部用于根文件系统

   （2）    SDRAM的空间分配

    SDRAM作为系统内存，地址范围是0xa0000000 ~0xa4000000，其空间分配如下：

    Bootloader 0xa0100000 256K

    参数0xa01ff000 256K

    内核0xa0200000 2M

    根文件0xa0600000 13M

    LCD 0xa0400000

    2 Bootloader设计

    本方案设计的引导程序具备硬件初始化、下载可执行镜像文件和启动Linux内核的基本功能。这些功能的分别由CPU定义、启动初始化、驱动、命令操作几个功能模块实现。接下来分别结合具体的实现加以描述。