ZYNQ 啓動過程

轉載自：http://design.eccn.com/design_2016120213185392.htm

本文主要介紹zynq啓動過程，主要包括BootROM和FSBL等的執行過程。

硬件啓動過程
1、重新上電或POR復位後進行硬件啓動過程
2、掃描“啓動引腳”設置，並存入只讀寄存器slcr.BOOT_MODE中
3、若使能pll，則等到pll輸出時鐘；若旁路pll，則直接使用ps_clk時鐘

BootROM

BootROM在POR復位後經過硬件啓動後自動運行，也可在非POR復位後直接運行（不經過硬件啓動），其內容固化在內部ROM中，不能修改，主要初始化MMU和一些系統資源（以使其滿足BootROM執行的要求）以及加載FSBL程序段等。BootROM在CPU 0執行，而CPU 1執行WFE指令

主要過程如下：
1、硬件啓動後BootROM將初始化MMU、NAND、NOR、QSPI、SD和PCAP等基本外設
2、判斷啓動設備（決定於硬件啓動過程時掃描的“啓動模式”引腳，即寄存器slcr.BOOT_MODE）並搜索boot鏡像頭信息，各啓動模式搜索範圍：

• Quad-SPI，頭16 MB空間搜索
• NAND，頭128MB空間搜索
• NOR，頭32MB
• SD卡中只加載一次，不會搜索

  3、BootROM會根據啓動模式配置MIO，還會根據讀取的boot鏡像頭信息的“寄存器初始化參數”部分配置時間優化寄存器
  4、從指定啓動設備中加載SFBL到OCM（加載時也會讀取頭部信息確定加密狀態，文件長度等，若加密則還需解密後加載到OCM，BootROM頭信息都不會加密），另外還支持直接在QSPI或NOR中執行（從頭部信息中文件長度爲0時，這時就不用加載到OCM了）
  5、跳轉到SFBL中執行，BootROM關閉

其它說明：

如果已經爲加密模式，經過非POR復位後，讀取BootROM頭信息檢測到一個非加密的boot，系統將會被鎖定

如果檢測到BootROM中有錯誤，系統也會被鎖定

如果爲加密模式則需要等待PL上電才能繼續加載，因爲解密驗證模塊（AES and HMAC）在PL部分；而無論時加密模式還是非加密模式再配置.bit文件時都要等待PL部分準備好（通過檢查寄存器devcfg.STATUS [PCFG_INIT]）

FSBL

FSBL主要初始化更多的外設(如DDR)、初始化PL部分和加載SSBL或裸機程序等。

主要過程如下：
	1.初始化MIO、PLL、CLK等，ps7_init()中所做
	2.根據vivado（或XPS）中設置完成PS端初始化
	3.判斷啓動設備（決定於寄存器slcr.BOOT_MODE）並從中掃描並加載.bit和SSBL或裸機程序
	4.用.bit配置PL部分（FSBL通過PCAP控制器配置PL部分）
	5.加載SSBL或裸機程序到DDR中
	6.跳轉到SSBL或裸機程序中執行

對於FSBL程序通常使用SDK中自帶模板，但是不同於BootROM不可改變，FSBL可以手動修改實現一些自定義的內容。而且可以像裸機程序一樣調試排錯（在fsbl_debug.h中定義宏FSBL_DEBUG_INFO(#define FSBL_DEBUG_INFO)可以查看FSBL打印的調試信息）

注意:由於OCM大小爲256KB，而在BootROM階段OCM高64KB(OCM 從0x0000_0000開始192KB，從0xffff_0000開始64KB)用於存儲BootROM頭信息和變量，在BootROM執行完成後纔可用於FSBL，所以FSBL大小要小於192KB。

其它說明：

當從外部器件中啓動爲非加密模式時，才能使用JTAG進入調試模式

直接在NOR or Quad-SPI中運行的FSBL必須爲非加密模式

FSBL大小要小於192KB，但是直接在flash器件（NOR or Quad-SPI）中直接運行的情況沒有這個限制

AES一次只能解密1Byte，所以PCAP在4個時鐘週期內只能發送一個32bit數據（加密配置時）

SSBL

通常SSBL就是裸機程序，對於Linux啓動來說就是u-boot之類的bootloader。

對於沒有使用PL部分的設計，即只把zynq當做普通ARM來使用，則完全可以不用FSBL，而通過BootROM直接加載裸機程序並運行（使用方式和注意事項請看“zynq的三種啓動方式(JTAG,SD,QSPI)”）