隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,移動終端如智能手機(jī)和平板電腦越來越普及。作為移動終端中的主要部件,電源管理模塊(PMIC)在移動終端中起著重要的作用。然而,由于系統(tǒng)電源優(yōu)化和功能升級的需要,在移動終端開發(fā)和生產(chǎn)過程中,PMIC固件的升級是不可避免的過程。目前PMIC固件通常是使用外接JTAG口的硬件燒錄設(shè)備進(jìn)行升級。本文以PMIC和UEFI EDKⅡ?yàn)檠芯繉ο?著重研究了PMIC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和NVM存儲特性,并研究了UEFI EDKⅡ的軟件開發(fā)環(huán)境,提出了相應(yīng)的固件升級的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了從硬件升級固件變?yōu)檐浖䦟?shí)時升級固件的創(chuàng)新,從而提高固件升級的效率,降低了移動終端的開發(fā)成本和工業(yè)生產(chǎn)成本。本文研究成果如下。1.研究了UEFI,PI,兩種接口規(guī)范和具體實(shí)現(xiàn)這兩種規(guī)范的EDKⅡ開發(fā)環(huán)境。UEFI(統(tǒng)一可擴(kuò)展固件接口)規(guī)范定義了操作系統(tǒng)與系統(tǒng)硬件平臺固件之間的開放接口,PI(平臺初始化)規(guī)范建立了固件內(nèi)部接口架構(gòu)以及固件和平臺硬件間的接口。而EDK2(EFI開發(fā)者套件2)作為一個現(xiàn)代、功能豐富且跨平臺的UEFI BIOS固件開發(fā)環(huán)境已經(jīng)被業(yè)界廣泛使用。為后文在UEFI中實(shí)現(xiàn)PMIC的設(shè)備支持和固件實(shí)時升級提供了理論基礎(chǔ)和開發(fā)環(huán)境。2.研究了PMIC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和PMIC與系統(tǒng)之間的接口,著重研究了PMIC固件的在NVM中的存儲特性如2K字節(jié)大小的一次性燒錄(OTP)區(qū)域,研究了PMIC的固件結(jié)構(gòu)如每34字節(jié)為一個數(shù)據(jù)段的結(jié)構(gòu),根據(jù)這些特性設(shè)計(jì)了固件讀寫流程,同時構(gòu)造了測試用的固件。3.對UEFI啟動過程中的各階段進(jìn)行研究,在UEFI啟動的PEI和DXE階段實(shí)現(xiàn)了PMIC的設(shè)備驅(qū)動支持,并最終實(shí)現(xiàn)了用于PMIC固件升級的UEFI應(yīng)用程序。最后通過使用上文中構(gòu)造的測試固件在測試樣機(jī)上反復(fù)的讀寫,在INTEL凌動平臺上實(shí)現(xiàn)了PMIC固件的軟件實(shí)時升級。從而擺脫了繁瑣的硬件固件升級,使智能手機(jī)和平板電腦在開發(fā)和生產(chǎn)過程通過軟件進(jìn)行大批量的固件實(shí)時升級,降低了硬件成本,大大提高了開發(fā)和生產(chǎn)的效率。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN86
【部分圖文】：

士學(xué)位論文 程序 EFI（ExtensibleFirmware Interface，可擴(kuò)展固件育而生，它不同于傳統(tǒng) BIOS 的固定的、缺乏文檔的的一個事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，而是采用模塊化和 C 語言[10][11]形式構(gòu)建系統(tǒng)，Intel 將 EFI 定義為一個可擴(kuò)展的、05 年，Intel 將 EFI 規(guī)范交給了一個由微軟、AMD、聯(lián)盟進(jìn)行管理，并將實(shí)現(xiàn)該規(guī)范的核心代碼開源于EF（IUnifiedExtensibleFirmwareInterface，統(tǒng)一可擴(kuò)范定義了操作系統(tǒng)與系統(tǒng)硬件平臺固件之間的開放接I 功能示意。

學(xué)工程碩士學(xué)位論文 第普通的 PE32 可執(zhí)行文件進(jìn)行區(qū)分。而“+”則表示，相對于標(biāo)準(zhǔn)的 P供了 64 位重新定位擴(kuò)展。在 PE 鏡像頭中的子系統(tǒng)則定了了不同的鏡UEFI 應(yīng)用程序，UEFI 啟動時的服務(wù)驅(qū)動程序，UEFI 實(shí)時驅(qū)動程序。之間的主要區(qū)別是固件將鏡像加載到不同的內(nèi)存類型，以及鏡像進(jìn)入出時的不同行為[17]。FI 鏡像通過啟動服務(wù) EFI_BOOT_SERVICES.LoadImage () 被加載到個服務(wù)使用 PE32+格式加載一個鏡像到內(nèi)存在。一旦鏡像被加載到內(nèi)行了適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)程序，控制權(quán)被轉(zhuǎn)移到加載的圖像在 AddressOfEntryP照正常的間接調(diào)用基于支持 32 位，64 位或 128 位處理器的應(yīng)用，所有EFI 鏡像的連接都被自動完成。圖 2-2 展示了不同的 UEFI 鏡像的類層次鏡像之間的關(guān)系。

接了平臺硬件，往上連接了操作系統(tǒng)和其它應(yīng)用。I 規(guī)范總共有五卷， 它們各自定義的接口會有不同的側(cè)重點(diǎn)。卷 1 Pre-EFI Initialization Core Interface[21]包括了 SEC 和 PEI 階段的各種接定義。卷 2 Driver Execution Environment Core Interface[22]包括了 DXE 和 BDS 階段各種接口定義。卷 3 Shared Architectural Elements[23]主要包括 Firmware Storage(FD， FV，ILE 和 SECTION) ，HOB(Hand-Off Block)和 PCD(Platform Configurationatabase)等相關(guān)的定義。卷 4 System Management Mode Core Interface[24]包括 SMM 環(huán)境下工作的各接口的定義。卷 5 Standards[25]包括其它各種的標(biāo)準(zhǔn)接口的定義。.2.1 PI定義的BIOS啟動流程基于 UEFI 和 PI 規(guī)范實(shí)現(xiàn)的 UEFI BIOS 啟動流程如圖 2-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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1 鄒志虎;嵌入式便攜設(shè)備電源管理及低功耗設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];河北科技大學(xué);2016年

2 曾宇睿;基于EDKII的PCI總線驅(qū)動管理技術(shù)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2011年

本文編號：2887133