板级支持包(BSP)是介于主板硬件和操作系统中驱动层程序之间的一层,一般认为它属于操作系统一部分,主要是实现对操作系统的支持,为上层的驱动程序提供访问硬件设备寄存器的函数包,使之能够更好的运行于硬件主板。

 

在嵌入式系统软件的组成中,就有BSP。BSP是相对于操作系统而言的,不同的操作系统对应于不同定义形式的BSP,例如VxWorks的BSP和Linux的BSP相对于某一CPU来说尽管实现的功能一样,可是写法和接口定义是完全不同的,所以写BSP一定要按照该系统BSP的定义形式来写(BSP的编程过程大多数是在某一个成型的BSP模板上进行修改)。这样才能与上层OS保持正确的接口,良好的支持上层OS。

 

纯粹的BSP所包含的内容一般说来是和系统有关的驱动和程序,如网络驱动和系统中网络协议有关,串口驱动和系统下载调试有关等等。离开这些驱动系统就不能正常工作。

 

BSP主要功能为屏蔽硬件,提供操作系统及硬件驱动,具体功能包括:

1. 单板硬件初始化,主要是CPU的初始化,为整个软件系统提供底层硬件支持

 

2. 为操作系统提供设备驱动程序和系统中断服务程序

 

3. 定制操作系统的功能,为软件系统提供一个实时多任务的运行环境

 

4. 初始化操作系统,为操作系统的正常运行做好准备。

 

BSP在嵌入式系统和Windows系统中的不同

其实运行与PC机上的windows或linux系统也是有BSP的。只是PC机均采用统一的X86体系架构,这样一定操作系统(windows,linux.。)的BSP相对x86架构是单一确定的,不需要做任何修改就可以很容易支持OS在x86上正常运行,所以在PC机上谈论BSP这个概念也没什么意义了。

 

而对嵌入式系统来说情况则完全不同,目前市场上多种结构的嵌入式CPU(RISC)并存(PPC,ARM,MIPS.。。。),为了性能的需要,外围设备也会有不同的选择和定义。一个嵌入式操作系统针对不同的CPU,会有不同的BSP,即使同一种CPU,由于外设的一点差别(如外部扩展DRAM的大小,类型改变),BSP相应的部分也不一样。

 

所以根据硬件设计编写和修改BSP,保证系统正常的运行是非常重要的。

 

BSP和PC机主板上的BIOS区别

BSP和PC机主板上的BIOS区别很大,BIOS主要是负责在电脑开启时检测、初始化系统设备(设置栈指针,中断分配,内存初始化。。)、装入操作系统并调度操作系统向硬件发出的指令,它的Firmware代码是在芯片生产过程中固化的,一般来说用户是无法修改。其实是为下载运行操作系统做准备,把操作系统由硬盘加载到内存,并传递一些硬件接口设置给系统。在OS正常运行后,BIOS的作用基本上也就完成了,这就是为什么更改BIOS一定要从新关机开机。

 

BSP是和操作系统绑在一起运行在主板上的,尽管BSP的开始部分和BIOS所做的工作类似,可是大部分和BIOS不同,作用也完全不同。此外BSP还包含和系统有关的基本驱动(串口,网口。。.),此外程序员还可以编程修改BSP,在BSP中任意添加一些和系统无关的驱动或程序,甚至可以把上层开发的统统放到BSP中。

 

而BIOS程序是用户不能更改,编译编程的,只能对参数进行修改设置。更不会包含一些基本的硬件驱动。

 

BSP的开发流程

1、验证硬件

了解上电后的电压和电流,连接调试器读写CPU内部寄存器,控制处理器的输出端口(GPIO)观察输出。以及检验时钟设置。

 

2、配置RAM

这一步包括RAM的初始化和测试。在初始化RAM的过程中需要填写与RAM相关的CPU寄存器。在测试过程中可分为:单元测试,整体测试,噪声测试三部分。

 

3、内存管理

需要规划内存的使用方法,开MMU等。