第 ARM匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)PPT課件

1、 ADS工具包的組成 ADS是ARM公司推出的集成開(kāi)發(fā)工具包，是專門(mén)用于ARM相關(guān)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和調(diào)試的綜合性軟件。目前常用的版本是1.2，在功能和易用性上比早期的SDT都有提高，是一款功能強(qiáng)大又易于使用的開(kāi)發(fā)工具。ARM ADS包含有編譯器、鏈接器、CodeWarrior IDE、調(diào)試器、指令集模擬器、ARM開(kāi)發(fā)包和應(yīng)用庫(kù)等部分，可以用ADS來(lái)開(kāi)發(fā)、編譯、調(diào)試采用包括C、C+和ARM匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序。 第1頁(yè)/共65頁(yè)ADS工具包的組成 1. 編譯器 ADS提供多種編譯器，以支持ARM和Thumb指令的編譯。 2. 鏈接器 Armlink（ARM鏈接器）可以將編譯得到的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)文件和相關(guān)的

2、一個(gè)或多個(gè)庫(kù)文件進(jìn)行鏈接，生成一個(gè)可執(zhí)行文件，也可以將多個(gè)目標(biāo)文件部分鏈接成一個(gè)目標(biāo)文件，以供進(jìn)一步的鏈接。第2頁(yè)/共65頁(yè)ADS工具包的組成 3. CodeWarrior IDE CodeWarrior IDE（集成開(kāi)發(fā)環(huán)境）包括工程管理器、代碼生成接口、語(yǔ)法敏感編輯器、源文件和類瀏覽器、源代碼版本控制系統(tǒng)接口以及文本搜索引擎等。ADS僅在其PC機(jī)版本中集成了該IDE。 CodeWarrior IDE為管理和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目提供了簡(jiǎn)單多樣化的圖形用戶界面，用戶可以使用ADS的CodeWarrior IDE為ARM和Thumb處理器開(kāi)發(fā)用C、C+或者ARM匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序代碼。第3頁(yè)/共65頁(yè)ADS

3、工具包的組成 （1）調(diào)試器類型 ADS中包含有3個(gè)調(diào)試器，分別是ARM擴(kuò)展調(diào)試器AXD（ARM eXtended Debugger. （2）調(diào)試方式 在ARM體系中，可以選擇Multi-ICE（Multi-processor in-circuit emulator）ARMulator或Angel多種調(diào)試方式。第4頁(yè)/共65頁(yè)ADS工具包的組成 5. ARM開(kāi)發(fā)包和函數(shù)庫(kù) ARM開(kāi)發(fā)包由一些底層的例程和庫(kù)組成，可以幫助用戶快速開(kāi)發(fā)基于ARM的應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)。 ADS的ARM應(yīng)用庫(kù)完善并增強(qiáng)了SDT中的函數(shù)庫(kù)，同時(shí)還包括一些非常有用的源碼例程。第5頁(yè)/共65頁(yè)ADS開(kāi)發(fā)工具集 1命令行開(kāi)發(fā)工具

4、 (1)armcc armcc是 ARM C 編譯器。在命令控制臺(tái)環(huán)境下，輸入命令：C: armcc help可以查看 armcc 的語(yǔ)法格式以及最常用的一些操作選項(xiàng)。 （2）armcpp armcpp 是 ARM C+ 編譯器。它將 ISO C+ 或 EC+ 編譯成 32 位 ARM 指令代碼。 (3) tcc tcc 是 Thumb C 編譯器。該編譯器通過(guò)了 Plum Hall C Validation Suite 為 ANSI 一致性的測(cè)試。tcc 將 ANSI C 源代碼編譯成 16 位的 Thumb 指令代碼。第6頁(yè)/共65頁(yè)ADS開(kāi)發(fā)工具集(4) tcpp tcpp 是 Thum

5、b C+ 編譯器。 它將 ISO C+ 和 EC+ 源碼編譯成 16 位 Thumb 指令代碼。 (5) armsm armsm 是 ARM 和 Thumb 的匯編器 . 它對(duì)用 ARM 匯編語(yǔ)言和 Thumb 匯編語(yǔ)言寫(xiě)的源代碼進(jìn)行匯編。 (6) armlink armlink是 ARM 連接器。 (7) armsd armsd是 ARM 和 Thumb 的符號(hào)調(diào)試器。第7頁(yè)/共65頁(yè)ADS開(kāi)發(fā)工具集 2GUI 開(kāi)發(fā)環(huán)境 ADS GUI開(kāi)發(fā)環(huán)境主要包含Code Warrior 和 AXD，其中Code Warrior是用于編譯和鏈接的集成開(kāi)發(fā)工具，而AXD則是支持單步執(zhí)行、斷點(diǎn)設(shè)置等功能的集

6、成調(diào)試工具。 （1）Code Warrior Code Warrior for ARM是一套完整的集成開(kāi)發(fā)工具，充分發(fā)揮了 ARM RISC指令系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì), 使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員能夠很好的應(yīng)用尖端的片上系統(tǒng)技術(shù) . 該工具是專為基于 ARM RISC 的處理器而設(shè)計(jì)的 。 第8頁(yè)/共65頁(yè)ADS開(kāi)發(fā)工具集 （2）AXD AXD調(diào)試器本身是一個(gè)軟件，用戶通過(guò)這個(gè)軟件可以對(duì)包含有調(diào)試信息的、正在運(yùn)行的可執(zhí)行代碼進(jìn)行變量的查看、斷點(diǎn)的設(shè)置、單步執(zhí)行等調(diào)試操作。在ARM體系中，它有Multi-ICE、ARMulator和Angel等幾種方式。AXD可以在Windows和UNIX下進(jìn)行程序的調(diào)試，它為用C、C

7、+和匯編語(yǔ)言的源代碼提供了一個(gè)全面的Windows和UNIX環(huán)境。第9頁(yè)/共65頁(yè)ADS開(kāi)發(fā)工具集 3、 實(shí)用程序 ADS 提供以下的實(shí)用工具來(lái)配合前面介紹的命令行開(kāi)發(fā)工具的使用。 fromELF是 ARM 映像文件轉(zhuǎn)換工具。 armar是ARM庫(kù)函數(shù)生成器。 Flash downloader用于把二進(jìn)制映像文件下載到ARM嵌入式設(shè)備上的 Flash 存儲(chǔ)器中。第10頁(yè)/共65頁(yè)ARM匯編偽指令 在 ARM 匯編語(yǔ)言程序里，有一些特殊指令助記符，這些助記符與指令系統(tǒng)的助記符不同，沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的操作碼，也就是不會(huì)生成機(jī)器碼，僅僅是在編譯器軟件中起著格式化的作用，通常稱這些特殊指令助記符為偽指令。偽

8、指令在源程序中的作用是為完成匯編程序作各種準(zhǔn)備工作的，這些偽指令僅在匯編過(guò)程中起作用，一旦匯編結(jié)束，偽指令的使命就完成。 在 ARM 的匯編程序中，有如下幾種偽指令：數(shù)據(jù)常量定義偽指令、數(shù)據(jù)變量定義偽指令、內(nèi)存分配偽指令及其他偽指令。第11頁(yè)/共65頁(yè)1 數(shù)據(jù)常量定義偽指令 數(shù)據(jù)常量定義偽指令EQU用于為程序中的常量、標(biāo)號(hào)等定義一個(gè)等效的字符名稱，類似于 C 語(yǔ)言中的#define 。 EQU語(yǔ)法格式 ：名稱 EQU 表達(dá)式 ，類型 ；其中 EQU 可用 “ * ” 代替。 名稱為 EQU 偽指令定義的字符名稱，當(dāng)表達(dá)式為 32 位的常量時(shí)，可以指定表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型，可以有以下三種類型： CO

9、DE16 、 CODE32 和 DATA。 第12頁(yè)/共65頁(yè)2 數(shù)據(jù)變量定義偽指令(Cont.) 數(shù)據(jù)變量定義偽指令用于定義ARM匯編程序中的變量、對(duì)變量賦值以及定義寄存器的別名等操作。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)變量定義偽指令有如下幾種： （1）GBLA、GBLL 和GBLS 語(yǔ)法格式：GBLA （ GBLL 或 GBLS ） 全局變量名 GBLA 、 GBLL 和 GBLS 偽指令用于定義全局變量，并將其初始化。其中： GBLA用于定義一個(gè)全局的數(shù)字變量，并初始化為 0 ； GBLL用于定義一個(gè)全局的邏輯變量，并初始化F（假）； GBLS用于定義一個(gè)全局的字符串變量，并初始化為空；第13頁(yè)/共65頁(yè)2 數(shù)

10、據(jù)變量定義偽指令(Cont.) （2）LCLA、LCLL 和LCLS 語(yǔ)法格式： LCLA （ LCLL 或 LCLS ） 局部變量名 LCLA 、 LCLL 和 LCLS 偽指令用于定義一個(gè) ARM 程序中的局部變量，并將其初始化。其中： LCLA偽指令用于定義一個(gè)局部的數(shù)字變量，并初始化為 0 ； LCLL偽指令用于定義一個(gè)局部的邏輯變量，并初始化為 F（假）； LCLS 偽指令用于定義一個(gè)局部的字符串變量，并初始化為空；第14頁(yè)/共65頁(yè)2 數(shù)據(jù)變量定義偽指令(Cont.) （3）SETA、SETL 和SETS 語(yǔ)法格式：變量名 SETA （ SETL 或 SETS ） 表達(dá)式 偽指令

11、SETA 、 SETL 、 SETS 用于給一個(gè)已經(jīng)定義的全局變量或局部變量賦值。 SETA 偽指令用于給一個(gè)數(shù)學(xué)變量賦值； SETL 偽指令用于給一個(gè)邏輯變量賦值； SETS 偽指令用于給一個(gè)字符串變量賦值；第15頁(yè)/共65頁(yè)2 數(shù)據(jù)變量定義偽指令(Cont.) （4）RLIST 語(yǔ)法格式：名稱 RLIST 寄存器列表 RLIST 偽指令可用于對(duì)一個(gè)通用寄存器列表定義名稱，使用該偽指令定義的名稱可在 ARM 指令 LDM/STM 中使用。在 LDM/STM 指令中，列表中的寄存器訪問(wèn)次序?yàn)楦鶕?jù)寄存器的編號(hào)由低到高，而與列表中的寄存器排列次序無(wú)關(guān)。 第16頁(yè)/共65頁(yè)3 內(nèi)存分配偽指令 內(nèi)存分

12、配偽指令一般用于為特定的數(shù)據(jù)分配存儲(chǔ)單元，同時(shí)可完成已分配存儲(chǔ)單元的初始化。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)定義偽指令有如下幾種： （1）DCB 語(yǔ)法格式：標(biāo)號(hào) DCB 表達(dá)式 (2) DCW（或DCWU） 語(yǔ)法格式：標(biāo)號(hào) DCW （或 DCWU ） 表達(dá)式第17頁(yè)/共65頁(yè)3 內(nèi)存分配偽指令(Cont.) （3）DCD（或DCDU） 語(yǔ)法格式：標(biāo)號(hào) DCD （或 DCDU ） 表達(dá)式 （4）DCFD（或DCFDU） 語(yǔ)法格式：標(biāo)號(hào) DCFD （或 DCFDU ） 表達(dá)式 （5）DCFS（或DCFSU） 語(yǔ)法格式：標(biāo)號(hào) DCFS （或 DCFSU ） 表達(dá)式第18頁(yè)/共65頁(yè)3 內(nèi)存分配偽指令(Cont.) (6）

13、DCQ(或DCQU） 語(yǔ)法格式：標(biāo)號(hào) DCQ （或 DCQU ） 表達(dá)式 （7) SPACE 語(yǔ)法格式：標(biāo)號(hào) SPACE 表達(dá)式 （8）MAP 語(yǔ)法格式： MAP 表達(dá)式 ，基址寄存器 （9）FILED 語(yǔ)法格式：標(biāo)號(hào) FIELD 表達(dá)式第19頁(yè)/共65頁(yè)4 匯編控制偽指令 匯編控制偽指令用于控制匯編程序的執(zhí)行流程，常用的匯編控制偽指令包括以下幾條： （1） IF、ELSE、ENDIF 語(yǔ)法格式： IF 邏輯表達(dá)式 指令序列 1 ELSE 指令序列 2 ENDIF 第20頁(yè)/共65頁(yè)4 匯編控制偽指令(Cont.) （2） WHILE、WEND 語(yǔ)法格式： WHILE 邏輯表達(dá)式 指令序列 W

14、END （3） MEXIT 語(yǔ)法格式： MEXIT MEXIT 用于從宏定義中跳轉(zhuǎn)出去。第21頁(yè)/共65頁(yè)4 匯編控制偽指令(Cont.) （4） MACRO、MEND 語(yǔ)法格式： MACRO $ 標(biāo)號(hào) 宏名 $ 參數(shù) 1 ， $ 參數(shù) 2 ， 指令序列 MEND MACRO、MEND偽指令可以將一段代碼定義為一個(gè)整體，然后就可以在程序中通過(guò)宏指令多次調(diào)用該段代碼。 第22頁(yè)/共65頁(yè)5 其他常用的偽指令 還有一些其他的偽指令，在匯編程序中經(jīng)常會(huì)被使用，主要包括AREA、ALIGN、CODE16、CODE32、ENTRY、END、EXPOR（或 GLOBAL）IMPORT、EXTERN、GET

15、（或 INCLUDE ）INCBIN、RN、ROUT等。 第23頁(yè)/共65頁(yè)5 其他常用的偽指令(Cont.) （1）AREA 語(yǔ)法格式： AREA 段名 屬性 1 ，屬性 2 ， AREA 偽指令用于定義一個(gè)代碼段或數(shù)據(jù)段。其中，段名若以數(shù)字開(kāi)頭，則該段名需用 “ | ” 括起來(lái)，如 |1_test| 。屬性字段表示該代碼段（或數(shù)據(jù)段）的相關(guān)屬性，多個(gè)屬性用逗號(hào)分隔。第24頁(yè)/共65頁(yè)5 其他常用的偽指令(Cont.) （2） ALIGN 語(yǔ)法格式： ALIGN 表達(dá)式 , 偏移量 （3） CODE16、CODE32 語(yǔ)法格式： CODE16 （或 CODE32 ） （4） ENTRY 語(yǔ)法

16、格式：ENTRY 第25頁(yè)/共65頁(yè)5 其他常用的偽指令(Cont.) （5） END 語(yǔ)法格式： END （6） EXPORT（或GLOBAL） 語(yǔ)法格式：EXPORT 標(biāo)號(hào) WEAK (7） IMPORT 語(yǔ)法格式： IMPORT 標(biāo)號(hào) WEAK 第26頁(yè)/共65頁(yè)5 其他常用的偽指令(Cont.) （8） EXTERN 語(yǔ)法格式： EXTERN 標(biāo)號(hào) WEAK （9） GET（或INCLUDE） 語(yǔ)法格式：GET 文件名 （10） INCBIN 語(yǔ)法格式：INCBIN 文件名 （11） RN 語(yǔ)法格式：名稱 RN 表達(dá)式 第27頁(yè)/共65頁(yè)ARM的匯編語(yǔ)言結(jié)構(gòu) 在ARM（Thumb）匯編

17、語(yǔ)言程序中，以相對(duì)獨(dú)立的指令或數(shù)據(jù)序列的程序段為單位組織程序代碼。段可以分為代碼段和數(shù)據(jù)段，代碼段的內(nèi)容為執(zhí)行代碼，數(shù)據(jù)段存放代碼運(yùn)行時(shí)需要用到的數(shù)據(jù)。一個(gè)匯編程序至少應(yīng)該有一個(gè)代碼段，也可以分割為多個(gè)代碼段和數(shù)據(jù)段，多個(gè)段在程序編譯鏈接時(shí)最終形成一個(gè)可執(zhí)行的映象文件?？蓤?zhí)行映象文件通常由以下幾部分構(gòu)成： 一個(gè)或多個(gè)代碼段，代碼段的屬性為只讀。 零個(gè)或多個(gè)包含初始化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段，數(shù)據(jù)段的屬性為可讀寫(xiě)。 零個(gè)或多個(gè)不包含初始化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段，數(shù)據(jù)段的屬性為可讀寫(xiě)。第28頁(yè)/共65頁(yè)ARM匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式 1. 基本語(yǔ)句格式 ARM（Thumb）匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式為： 標(biāo)號(hào)指令或偽指令 ；注釋 規(guī)

18、則: 如果一條語(yǔ)句太長(zhǎng)，可將其分為若干行來(lái)書(shū)寫(xiě)，在行的末用續(xù)行符“”來(lái)標(biāo)識(shí)下一行與本行為同一條語(yǔ)句。 每一條指令的助記符可以全部用大寫(xiě)、或全部用小寫(xiě)，但不能在一條指令中大、小寫(xiě)混用。第29頁(yè)/共65頁(yè)ARM匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式(Cont.) 2. 匯編語(yǔ)言程序中常用的符號(hào)在匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中，可以使用各種符號(hào)代替地址、變量和常量等，以增加程序的可讀性。以下為符號(hào)命名的約定： 符號(hào)名不應(yīng)與指令或偽指令同名 符號(hào)在其作用范圍內(nèi)必須唯一。 符號(hào)區(qū)分大小寫(xiě)，同名的大、小寫(xiě)符號(hào)被視為兩個(gè)不同的符號(hào)。 自定義的符號(hào)名不能與系統(tǒng)保留字相同。第30頁(yè)/共65頁(yè)ARM匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式(Cont.) 3. 程序中

19、的常量 程序中的常量是指其值在程序的運(yùn)行過(guò)程中不能被改變的量。ARM（Thumb）匯編程序所支持的常量有邏輯常量、數(shù)字常量和字符串常量。 數(shù)字常量一般為32位的整數(shù)，無(wú)符號(hào)常量取值范圍為0232-1，有符號(hào)常量取值范圍為-231231-1。 邏輯常量只有兩種取值：真或假。 字符串常量為一個(gè)固定的字符串，一般用來(lái)提示程序運(yùn)行時(shí)的信息。第31頁(yè)/共65頁(yè)ARM匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式(Cont.) 4. 匯編語(yǔ)言程序中的變量 程序中的變量是指其值在程序的運(yùn)行過(guò)程中可以改變的量。 邏輯變量用于在程序的運(yùn)行中保存邏輯值（真/假）。 數(shù)字變量用于在程序的運(yùn)行中保存數(shù)字值，但數(shù)字值的大小不應(yīng)超出數(shù)字變量所能表示

20、的范圍。 字符串變量用于在程序的運(yùn)行中保存一個(gè)字符串，但字符串的長(zhǎng)度不應(yīng)超出字符串變量所能表示的范圍。第32頁(yè)/共65頁(yè)ARM匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式(Cont.) 5. 程序中的變量代換 程序中的變量可通過(guò)代換操作取得一個(gè)常量。代換操作符為“$”。如果“$”在數(shù)字變量前面，編譯器會(huì)將該數(shù)字變量的值轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的字符串，并將該十六進(jìn)制的字符串代換“$”后的數(shù)字變量。第33頁(yè)/共65頁(yè)基于Windows下ADS的匯編語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu) ADS環(huán)境下的ARM匯編語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)與其它環(huán)境下的匯編語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)大體相同，整個(gè)程序也是以段為單元來(lái)組織代碼。其語(yǔ)法規(guī)則總結(jié)如下： 所有標(biāo)號(hào)必須在一行的頂格書(shū)寫(xiě)，其后不要添

21、加“：”號(hào)； 所有的指令均不能頂格寫(xiě)； 大小寫(xiě)敏感（可以全部大寫(xiě)或全部小寫(xiě)，但不能大小寫(xiě)混合使用）； 注釋使用分號(hào)“;” 。第34頁(yè)/共65頁(yè)基于Linux下GCC的匯編語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu) Linux下GCC的匯編語(yǔ)言結(jié)構(gòu)與其它環(huán)境下的匯編語(yǔ)言結(jié)構(gòu)相似，整個(gè)程序都是以程序段為單位來(lái)組織代碼，但是在語(yǔ)言規(guī)則上與ADS環(huán)境下的ARM匯編語(yǔ)言規(guī)則有明顯的區(qū)別?，F(xiàn)將Linux下GCC的匯編語(yǔ)言規(guī)則總結(jié)如下： 所有標(biāo)號(hào)必須在一行的頂格書(shū)寫(xiě)，并且其后必須添加“:”號(hào)； 所有的指令均不能頂格寫(xiě)； 大小寫(xiě)敏感（可以全部大寫(xiě)或全部小寫(xiě)，但不能大小寫(xiě)混合使用）； 注釋使用分號(hào)“” （注釋的內(nèi)容由“” 號(hào)起到此行結(jié)束，注

22、釋可以在一行的頂格書(shū)寫(xiě)）；第35頁(yè)/共65頁(yè)ARM匯編語(yǔ)言程序調(diào)試 無(wú)論進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)還是硬件電路設(shè)計(jì)，調(diào)試永遠(yuǎn)是不可缺少的、非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。通常嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試方法和類型有很多種，最為常見(jiàn)的包括軟件模擬調(diào)試、硬件仿真器在線調(diào)試、Wiggler線纜調(diào)試和Linux環(huán)境下的gdb程序調(diào)試。第36頁(yè)/共65頁(yè)ADS軟件模擬環(huán)境下的程序調(diào)試 ADS軟件模擬調(diào)試是利用ARMUL.dll提供的一個(gè)軟ARM內(nèi)核，調(diào)試工具和待調(diào)試的嵌入式軟件都在主機(jī)上運(yùn)行，由主機(jī)提供一個(gè)模擬的目標(biāo)運(yùn)行環(huán)境，可以進(jìn)行語(yǔ)法和邏輯上的調(diào)試。它的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便，不需要嵌入式目標(biāo)板，軟件的調(diào)試功能較強(qiáng)；功能有限，不能進(jìn)行

23、實(shí)時(shí)聯(lián)機(jī)調(diào)試。第37頁(yè)/共65頁(yè)ADS硬件仿真器環(huán)境下的程序調(diào)試 在ADS環(huán)境下利用JTAG硬件仿真器可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)調(diào)試，即在線調(diào)試嵌入式設(shè)備的Flash中的程序或者SDRAM中的程序。由于仿真器自成體系，調(diào)試時(shí)既可以連接目標(biāo)板，也可以不連接目標(biāo)板，當(dāng)然仿真器的價(jià)格也相對(duì)比較貴。一般在程序的前期開(kāi)發(fā)，通常讓程序只在SDRAM中調(diào)試運(yùn)行，最后才下載到Flash中進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。第38頁(yè)/共65頁(yè)ADS硬件仿真器環(huán)境下的程序調(diào)試(Cont.) ARM仿真器是通過(guò)內(nèi)部硬件實(shí)現(xiàn)PC并口協(xié)議到串行JTAG（Jiont Test Action Gruop）協(xié)議的轉(zhuǎn)換。利用高速JTAG串行掃描鏈，通過(guò)調(diào)試通信通

24、道（Debug Communications Channel,DCC）連接ARM核心內(nèi)嵌的名為“Embedded-ICE”的調(diào)試邏輯，調(diào)試邏輯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)ARM核心的寄存器、數(shù)據(jù)總線和地址總線。第39頁(yè)/共65頁(yè)ADS硬件仿真器環(huán)境下的程序調(diào)試(Cont.) 1. Multi-ICE server 軟件的安裝第40頁(yè)/共65頁(yè)ADS硬件仿真器環(huán)境下的程序調(diào)試(Cont.) 2運(yùn)行Multi-ICE server 保證硬件正確連接后，即可運(yùn)行Multi-ICE server，默認(rèn)情況下，server 會(huì)用自動(dòng)配置來(lái)連接目標(biāo)器件。當(dāng)然，可以在settings 菜單下選擇配置的方式，一般選擇Atuo-C

25、onfigure即可。 如果正確連接到一個(gè)ARM內(nèi) 核的嵌入式目標(biāo)板，將顯示 圖。第41頁(yè)/共65頁(yè)ADS硬件仿真器環(huán)境下的程序調(diào)試(Cont.) 3 配置ADS以支持JTAG仿真器 啟動(dòng)ADS的調(diào)試器AXD后，從菜單“Option”中選擇“Configure Target”，在彈出的窗口中，選擇Multi-ICE，如果沒(méi)有此項(xiàng)，則需要將Multi-ICE驅(qū)動(dòng)添加到對(duì)話框中。如圖所示。第42頁(yè)/共65頁(yè)ADS Wiggler調(diào)試電纜環(huán)境下的程序調(diào)試 Wiggler調(diào)試電纜實(shí)際上可以看出就是一個(gè)簡(jiǎn)易的JTAG“仿真器”，它也支持ADS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和在線聯(lián)機(jī)調(diào)試，支持單步、全速及斷點(diǎn)等調(diào)試功能。第

26、43頁(yè)/共65頁(yè)ADS Wiggler調(diào)試電纜環(huán)境下的程序調(diào)試(Cont.) 1. Wiggler JTAG 調(diào)試電纜的驅(qū)動(dòng)安裝 要使用Wiggler JTAG 調(diào)試電纜來(lái)調(diào)試ARM 處理器，除了ADS1.2 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境外，還需要安裝一個(gè)ARM 調(diào)試代理，一般使用H-JTAG 軟件，H-JTAG 軟件的特點(diǎn)如下： 支持ARM7/ARM9，支持自動(dòng)檢測(cè)和手動(dòng)指定內(nèi)核； 使用RDI 接口，支持SDT2.51、ADS1.2、REALVIEW 和IAR 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境； 支持2 個(gè)硬件斷點(diǎn)或數(shù)量不限的軟件斷點(diǎn)；第44頁(yè)/共65頁(yè) 支持ARM/Thumb 模式； 支持Little Endian &

27、; BIG Endian 模式； 支持Semihosting 調(diào)試； 支持Wiggler、SDT JTAG 和自定義接口。 首先，用鼠標(biāo)雙擊H-JTAG軟件的安裝文件H-JTAG V0.2.exe，啟動(dòng)H-JTAG 安裝界面，按照提示操作完成安裝。第45頁(yè)/共65頁(yè)ADS Wiggler調(diào)試電纜環(huán)境下的程序調(diào)試(Cont.) 2. 運(yùn)行H-JATG軟件 接著，將Wiggler JTAG 調(diào)試電纜一頭通過(guò)并口延長(zhǎng)線與PC機(jī)的并口連接，另一頭接到嵌入式目標(biāo)板的JTAG插座上。然后啟動(dòng)H-JTAG。H-JTAG會(huì)自動(dòng)檢測(cè)ARM 內(nèi)核，如果JTAG 連接正確將會(huì)在H-JTAG主窗口中顯示處理器的型號(hào).

28、第46頁(yè)/共65頁(yè)ADS Wiggler調(diào)試電纜環(huán)境下的程序調(diào)試(Cont.) 3. 配置ADS以支持JTAG仿真器 啟動(dòng)ADS的調(diào)試器AXD后，從菜單“Option”中選擇“Configure Target”,在彈出的窗口中，添加或選擇H-JTAG.dll（如圖所示）。第47頁(yè)/共65頁(yè)Linux環(huán)境下的gdb程序調(diào)試 Linux下提供了一個(gè)叫 gdb的GNU調(diào)試程序，主要用來(lái)調(diào)試C、C+等應(yīng)用程序。它可以提供： 監(jiān)視程序中變量的值； 設(shè)置斷點(diǎn)以使程序在指定的代碼行上暫停執(zhí)行； 單步執(zhí)行； 語(yǔ)法格式： gdb 第48頁(yè)/共65頁(yè)gdb 基本命令 第49頁(yè)/共65頁(yè)ARM匯編語(yǔ)言與C語(yǔ)言混合編

29、程 ARM體系結(jié)構(gòu)支持C/C+以及匯編語(yǔ)言的混合編程，在一個(gè)完整的程序設(shè)計(jì)中，除了初始化部分用匯編完成以外，其主要的編程任務(wù)一般都用C/C+完成。 匯編語(yǔ)言和C/C+的混合編程通常有以下幾種方式： 匯編程序中調(diào)用C程序 C程序中調(diào)用匯編程序 C程序中內(nèi)嵌匯編語(yǔ)句 從匯編程序中訪問(wèn)C程序變量第50頁(yè)/共65頁(yè)基本的ATPCS 基本的ATPCS規(guī)定了在混合編程時(shí)子程序調(diào)用的一些基本規(guī)則，主要包括寄存器的使用、堆棧的使用、參數(shù)傳遞和子程序結(jié)果的返回等方面的規(guī)則。 1. 寄存器的使用規(guī)則 程序通過(guò)寄存器R0R3來(lái)傳遞參數(shù)，這時(shí)這些寄存器可以記作A0A3，被調(diào)用的子程序在返回前無(wú)需恢復(fù)寄存器R0R3的內(nèi)

30、容。第51頁(yè)/共65頁(yè)基本的ATPCS (Cont.) 在子程序中，使用R4R11來(lái)保存局部變量，這時(shí)這些寄存器可以記作V1V8。 寄存器R12用作子程序間scratch寄存器，記作IP，在子程序的連接代碼段中經(jīng)常會(huì)有這種使用規(guī)則。第52頁(yè)/共65頁(yè)基本的ATPCS (Cont.) 寄存器R13用作數(shù)據(jù)棧指針，記做SP，在子程序中寄存器R13不能用做其他用途。 寄存器R14用作連接寄存器，記作LR，它用于保存子程序的返回地址。 寄存器R15是程序計(jì)數(shù)器，記作PC，它不能用作其他用途。 ATPCS中的各寄存器在ARM編譯器和匯編器中都是預(yù)定義的。第53頁(yè)/共65頁(yè)基本的ATPCS (Cont.)

31、 2. 堆棧的使用規(guī)則 棧指針通常可以指向不同的位置，當(dāng)棧指針指向棧頂元素時(shí)，稱為FULL棧。當(dāng)棧指針指向與棧頂元素相鄰的一個(gè)元素時(shí),稱為Empty棧。 數(shù)據(jù)棧的增長(zhǎng)方向也可以不同，當(dāng)數(shù)據(jù)棧向內(nèi)存減小的地址方向增長(zhǎng)時(shí)，稱為Descending棧；反之稱為Ascending棧。第54頁(yè)/共65頁(yè)基本的ATPCS (Cont.) 3. 參數(shù)的傳遞規(guī)則 根據(jù)參數(shù)個(gè)數(shù)是否固定，可以將子程序分為參數(shù)個(gè)數(shù)固定的子程序和參數(shù)個(gè)數(shù)可變的子程序，這兩種子程序的參數(shù)傳遞規(guī)則不同的。 參數(shù)個(gè)數(shù)可變的子程序參數(shù)傳遞規(guī)則。 參數(shù)個(gè)數(shù)固定的子程序參數(shù)傳遞規(guī)則。第55頁(yè)/共65頁(yè)基本的ATPCS (Cont.) 4. 子程

32、序結(jié)果返回規(guī)則 結(jié)果為一個(gè)32位的整數(shù)時(shí)，可通過(guò)寄存器R0返回。 結(jié)果為一個(gè)64位整數(shù)時(shí)，可以通R0和R1返回，依此類推。 結(jié)果為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，可以通過(guò)浮點(diǎn)運(yùn)算部件的寄存器f0，d0或者s0來(lái)返回。 結(jié)果為一個(gè)復(fù)合的浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，可以通過(guò)寄存器f0-fN或者d0dN來(lái)返回。 對(duì)于位數(shù)更多的結(jié)果，則需要通過(guò)調(diào)用內(nèi)存來(lái)傳遞。第56頁(yè)/共65頁(yè)匯編程序中調(diào)用C程序 2. C語(yǔ)言文件 /*C file, called by asmfile */ int cFun(int a, int b, int c) return a + b + c; 這里的參數(shù)傳遞是利用寄存器r0r2。需要指出的是當(dāng)函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)大于4時(shí)就要借助堆棧。第57頁(yè)/共65頁(yè)C程序中調(diào)用匯編程序 在匯編程序中使用EXPORT偽指令聲明程序，使得本程序可以被其他的程序調(diào)用；在C語(yǔ)言中使用EXTERN關(guān)鍵詞聲明該匯編程序，這樣就可以在C中使用該函數(shù)了。從C的角度，并不知道該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)是用C還是匯編。第58頁(yè)/共65頁(yè)C程序中內(nèi)嵌匯編語(yǔ)句 在C中內(nèi)嵌的匯編指令支持大部分的ARM和Thumb指令，不