嵌入式學習-基于arm系統(tǒng)

微芯力科嵌入式軟件開發(fā)關(guān)鍵“ARM”軟件設計基“ARM”嵌入式軟件開發(fā)關(guān)鍵程序 定啟動代碼 處理器上電復位的程序運 啟動代碼常見實時操作系統(tǒng)的板基支持包——啟動代碼最小高級語 函數(shù)調(diào)Main()MyRoot()啟動代碼典型中斷向量設全局寄存器初始 區(qū)設置初始化堆棧數(shù)據(jù)區(qū)清零高級語 函數(shù)調(diào)程序 定一部分嵌入式軟件開發(fā)均屬于系統(tǒng)級開發(fā) 常 程序以下程序段存在于各個目標文件中*.obj*.o定位后按段的類別收集在一起同時指定在text:代碼段所有代碼塊部分rodata:data:bss:簡 定位文{.=.=}典 定位文{

.= .text:{*(.text)Image_RO_Limit=Image_RW_Base=.data:{*(.data).rodata:{}.bss:{*(.bss)PROVIDE(stack=end=_end= 0:} 0:} 0:{ 0:{*(.debug_frame)}調(diào)試技在應用程序的編輯編譯工作完成后開發(fā)人員需要借助一些調(diào)試設備或調(diào)試模塊對應用程序進行調(diào)試發(fā)現(xiàn)程序設計中的缺陷常用的調(diào)試設備或調(diào)試模塊有以下幾種指令集模擬駐留軟件JTAG仿真仿真指令集模而 運行速調(diào)駐 軟駐留軟件ResidentMonitors是一段運行在目標板上的程序集成開發(fā)環(huán)境中的調(diào)試模塊通過以太網(wǎng)口并行端口或者串行端口等通訊端口與駐留軟件進行交互由調(diào)試模塊發(fā)送命令通知駐 軟件控制程序的執(zhí)行讀 置斷駐 軟件是一種比較低廉有效的調(diào)試方

讀寫寄不需要任何的硬件調(diào)試和仿真設備ARM公司的Angel就是該類軟件大部分嵌入式實時操作系統(tǒng)也是采用該類軟件進行調(diào)試不同的是在嵌入式實時操作系統(tǒng)中駐留 駐留軟件的不便之處在于它對硬件設備的要求比較高一般在硬件穩(wěn)定之后才能進行應用軟件的開發(fā)同時它占用目標板上的一部分資源而且不能對程序的全速運行進行完全仿真所以對JTAG仿真JTAG仿真器也稱為JTAG調(diào)試器是通過 的邊界掃描口進行調(diào)試的設JTAG仿真器比較便宜掃連接比較方便通過現(xiàn)有的JTAG邊描口ARMCPU核通)調(diào) 它無需目 是駐 軟件所必需

屬于完全非插入式(即不使用片不占用目標系統(tǒng)的任何端口而這另外由于JTAG調(diào)試的目標程序是在目標板上執(zhí)行仿真接近于目標硬件因此許多接口問題如高頻操作限D(zhuǎn)C參數(shù)不匹配電線長度的限制等被最小

AC使用集成開發(fā)環(huán)境配合JTAG仿真器進行開發(fā)是目前采用的一種調(diào)試方仿真仿真器使用仿真頭完全取代目標板上的 可以完仿真M 的行為提供更加深入的調(diào)試功能為了能夠全速仿真時鐘速度高于的處理極其復雜的設計和工藝因而其價格比較昂貴

仿真器通常用在ARM的硬件開發(fā)中在軟件的開發(fā)中較少使用其價格高昂也是 實時操作系統(tǒng)RTOS選擇的原EmbestIDE與RTOS的配常見的幾種RTOS介RTOS基礎知保證優(yōu)先任務得到優(yōu)先任務間的通信互斥機制實現(xiàn)任務間同步和通保證任務在確定時間內(nèi)執(zhí)行完RTOS選 RTOS選擇原 包括任務最長切換時時間可調(diào)度的任務數(shù)和優(yōu)先級數(shù) 標準兼容性是否支 標RTOS發(fā)送形式是源代碼還是二進制代碼是否需 EmbestIDE和RTOS的配EmbestIDE完全支持源代碼方式提供的RTOS 和應用程序一起編譯即可調(diào)試RTOS及應用程序EmbestIDE支持二進制碼方式提供的RTOS條件是RTOS的二進制碼是使用GNU工具鏈編譯的將該二進制碼文件作為庫進EmbestIDE應用工程即可調(diào)試uCOS操作系簡單高效易完全免費支持64個任支持多種

提供全部源提供郵箱信號量以及消息隊列三種任務間通訊 缺乏足夠多的應用模塊如TCP/IP協(xié)議以及GUI模塊等等無技術(shù)支eCOS操作系從linux移植而來復雜但完全功完全免費使支持多種

提供全部源使用GNU工具鏈開有完備的設備驅(qū)動程序和應用模技術(shù)支持支持POSIX標需要較多的系統(tǒng)資

可從linux中移uCLinux操作系從linux移植而來復雜但完全功完全免費使支持多種

提供全部源使用GNU工具鏈開發(fā)提供通用的linux有完備的設備驅(qū)動程序和應用模使用直接物理內(nèi) 方完整的TCP/IP需要較多的系統(tǒng)資源內(nèi)核無技術(shù)支持但國內(nèi)使用較

可從linux中移Vxworks操作系銷售額最大的實時操作系通常只提供二進制碼內(nèi)支持多種完整的開發(fā)工具和測試工

價格昂完備的設備驅(qū)動程序和應用技術(shù)支持支持POSIX標需要中等系統(tǒng)資源性能好功能齊ARM寄存器組各種模式下的寄主要寄存器的ARM寄存器組31個32ARM寄存器分程序計數(shù)器(PC)特殊功能寄存用做堆棧寄存器

用做程序計數(shù)器

區(qū)配區(qū)配ARM 器組復位的時候0地址為ROM區(qū)很 允 區(qū)的重映ARM指令寄存器裝載 指SWIThumb指令 指寄存器裝載 指舉STRRd, RdRbase所包含的有效STRRd, RdPCplace所合成的有效地STRRd,Rbase,RindexLSL RdRbaseRindex*;所合成的有效算術(shù)和邏輯舉ADCSR3,R7,ANDR0,R0,加高端的字帶進R0R0的丟棄其余BICR0,R0,MOVR0,R0,;清除R0中的位 ;R0=R0*保持其余的移位操作邏輯左算術(shù)左邏輯右算術(shù)右循環(huán)右?guī)U展的循環(huán)右乘法指MLA{條件}{S}destop1op2op3>dest=(op_1*op_2)+op_3MLA的行為同于 但它把操作數(shù)3的值加到結(jié)果上在求總和時有MUL乘法MUL{條件}{Sdestop1opdest=op_1*MUL提供32位整數(shù)乘法如果操作數(shù)是有符號的

可以假比較指舉CMNR0 R0-1進行TSTR0 測試在R0中是否設置了0分支指B分支(Branch)指令處理器PC立即跳轉(zhuǎn)到給定的B{條件}<地址在寄存器14中裝載上R15的內(nèi)BL{條件}<地址

在分支之偽指偽指令它們不是處理器實際上能理解的指令但可以轉(zhuǎn)換能理解的某種東西它們的存在能使你的程序更加簡異常向ARM的ExceptionUndefinedPrefetchDataabort正常情況下系統(tǒng)reset

使用匯編語言編寫可控制CUndefined未定義駐留

處理程序通常做法是首先進行現(xiàn)場保護然后Donothing當出現(xiàn)此錯誤時主因大致是仿真器跳入錯軟中駐留于0x8Perfect駐留于Data駐留于通常是保護現(xiàn)場然后do出錯主因程序跳飛查程序FIQ和FIQ快速中斷駐留于IRQ中斷駐留于編程實例1.數(shù)碼管功能顯示012……F板卡ROM編本章包含如下部分內(nèi)存映射的 ROMatRAMatRAMat系統(tǒng)的初系統(tǒng)的初始執(zhí)行環(huán)境的初始點的識設置向量內(nèi)存系統(tǒng)的初堆棧指針的初任何關(guān)鍵的I/O設備的初通過中斷系統(tǒng)初始化RAM變中斷的使改變處理器模改變處理器狀應用的初應用的初始根據(jù)C代碼的要求初始化使用主函TobuildtheexamplefromtheCodeWarriorUsetheCodeWarriorprojectSelectexecute

執(zhí)行Assembletheinitializationarmasm-gvectors.sarmasm-ginit.sCompilethemain編譯以下程序步驟如下armcc-c-g-O1main.c-DEMBEDDEDarmcc-c-g-O1retarget.carmcc-c-g-O1serial.c-Linkthe使用如下命 映像(allononearmlinkvectors.oinit.omain.oretarget.oserial.o-ro-base0x0-rw-base-firstvectors.o(Vect)-entry-oembed.axf-infototals-map-listRunthe

-binSpecifiesabinaryoutputimagewithnofromelfembed.axf-bin-oUseARMulatortoARMulatorForarmsduse:getfileembed.bin0x0readsymsembed.axfForADW&ADU,

UseARMulatorto GetFileandspecifyembed.binwithaddress LoadsymbolsonlyandspecifyForAXD LoadMemoryFromFileandembed.binwithload LoadDebugSymbolsandspecify內(nèi)存映.ROMisaddress0asspecifiedby-ro-.RAMisat0x040000,asspecifiedby-rw-base,toholdthestack,and.Thestackpointerisinitializedto0x80000inWritingCodefor.Theheapbaseisinitializedto0x060000user_initial_stackheap()retarget.c.ThestackpointerisinheritedfromthevaluesetMemoryThefilelist.txtshowsthemap(segmentlisting)forthesampleImagecomponentCodeRODataRWDataZIData1152648127660Object219087720648576LibraryTotalsCodeRODataRWDataZIDataDebug2306083687616236GrandTotalsTotalROSize(Code+ROData)23896(23.34kB)TotalRWSize(RWData+ZIData)84(0.08kB)TotalROMSize(Code+ROData+RWData)23904BootLoader編BootLoader功HALallowsforrapid andportingapplications(includingRTOSs).Onanexistingtarget,anapplicationcanbewrittenin‘C’frommain().PortingtoanewenvironmentissimplebecauseofHALsmodulardesign.Thefileboot.sinthelibdirectoryperformsinitialconfigurationofexceptionvectors,memory,stack,MMUandcacheinitialisation,beforecallingmain().Vectors向向量ARMprocessorshaveeighttypesofRoutinesTheentry-pointtoanARMprogramisdefinedbythedirective HALattachesthisdirectivetotheroutine main’.Byactuallyexecutingtheresetexceptionvectorasthe HALcanbeloadedintorambyanotherprogram,storedinstaticmemoryatzero.Whenusedinasystemwithstaticmemoryatzero,thedefaultvectorsinthefileboot.sinthelibdirectorywillneedtobechangedtocorrespondtotheonesactuallyusedinthehigh-levelEachtargetmayprovideadifferentnumberofLight-Emittingforuseasstatusindicators.Byusingastandardaccessmechanism,applicationcanbetransferredtonewplatformswithoutconcernaboutspaceaddressing,orwhetherwritinga1turnsaLEDonorSerialHALcurrentlyonlyprovidesminimalserialIOsupport,justenoughtoresetthedefinedserialportandtohandlepolledinputandoutput.IOSpaceIOSpaceByusingroutinestoaccessperipheralsintheIOAddressSpace,allregardingdifferentbussesandaccessmechanismssuchasISA/PCIcanbe ymasked.Suchroutinesalsoalloweas