嵌入式系统快速重启

概述

　　随着计算机技术的发展，工业技术也跟着迅猛发展起来了，而伴随着嵌入式的应用也很变得非常广泛。

　　ARM芯片为了保证指令运行的实时性，指令没有直接在FLASH里面运行，而是先把flash里面的数据拷贝到读取速度比较快的SDRAM里面，然后运行，这样就提高了运行速度。但是由于程序的固定性，在我们重新启动的时候，会再次拷贝代码。我们知道SDRAM是掉电不保存数据的，但是，如果SDRAM没有掉电，里面的数据是不会丢失的。而我们重启的时候并没有给芯片断电，而这个时候系统又要重新拷贝一次代码，造成了时间的浪费。

　　当然在工业上，我们的系统启动起来之后，往往重新启动的可能性较少，这样每次启动浪费的时间也就可以忽略不计了。不过，在我们使用数码相机的时候，要抢拍一个镜头，这个时间可能就是毫秒级的，在每次开机的时候都需要几秒的启动时间，是无法忍耐的。而也不能一直开机，便携式的相机电池的电量太有限了。我们经常的一种解决办法是将系统切换到低功耗模式，而仅仅是低功耗模式还是要浪费电量。而我们想，如果只给SDRAM供电，作为待机模式，每次按下复位键的时候就直接跳到SDRAM中运行，而不必再次复制代码。这就实现了快速启动，电池的供电时间也相应的延长了。

流程

　　① 上电，复位完成；② 嵌入式ARM核自动把flash里面的4k启动代码复制到SRAM里面，并从SRAM的0x0000_0000地址开始执行；③ 完成一些必要的初始化工作，将FLASH中的代码拷贝到SDRAM中；④ 跳转到SDRAM中运行；通过以上步骤，就进入了我们的应用程序，或者是操作系统。

　　在我们需要复位的时候， 即nRESET管脚出现一个向下的脉冲，即出现复位。当nRESET信号为低电平时，ARM处理器放弃任何指令的执行，并从增加的字地址处取指令；当nRESET信号变为高电平时，ARM处理器进行如下操作：1.将当前的PC值和CPSR值写入R14_svc和SPSR_svc，已经保存的PC和SPSR的值是未知的；2.强制M[4:0]为10011（超级用户模式），将CPSR中的“I”和“F”位设为1，并将T位清零；3.强制PC从0x00地址取下一条指令。4.恢复为ARM状态开始执行。即程序会跳到0x0000_0000这个地址位置，开始执行上面所述的第三步和第四步。

　　我们知道从flash里面读取数据比起SDRAM是想当慢的，而这里又要进行一次代码的拷贝工作，这也是一个相当长的时间。不过这个时候我们可以发现，我们并没有断电，SDRAM里面放的数据还是我们代码，我们没有必要重新拷贝这些代码了，在下次启动的时候，只需直接跳转到SDRAM中运行，做一些初始化工作就可以了。这样重新启动速度就相当迅速了。

软件流程

　　下面是系统自开机开始， 程序修改复位跳转指令的流程图，在修改0x0000_0000处的跳转指令可用如下数据替代：

　　使用LDR PC, =0x3000_0000指令，反汇编后得到的32位指令数据是0xE3A0_F5C0，将其放到0x0000_0000处即可。

　　而修改0x0000_0000处的数据，可用如下指令：

　　程序经过以上配置，就可以实现系统的快速重启。