嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)全套課件

第1章概述1．1嵌入式系統(tǒng) 8 1．1．1嵌入式系統(tǒng)的定義 8 1．1．2嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史 10 1．1．3嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn) 12 1．1．4典型嵌入式系統(tǒng)的基本組成 14 1．1．5嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域 151．2嵌入式處理器 17 1．2．1嵌入式微控制器 17 1．2．2數(shù)字信號(hào)處理器 18 1．2．3嵌入式微處理器 19 1．2．4片上系統(tǒng) 201．3嵌入式操作系統(tǒng) 211．4嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程 251．5嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)圖1-1無處不在的嵌入式產(chǎn)品1.1.2嵌入式系統(tǒng)的定義原則上講，嵌入式系統(tǒng)是對(duì)所有形態(tài)各異、功能有別的嵌入式產(chǎn)品所具備的共同特征的抽象和概括。IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）組織對(duì)嵌入式系統(tǒng)下過定義，它的原文是：Devicesusedtocontrol，monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants。翻譯成中文就是：用于對(duì)機(jī)器和設(shè)備進(jìn)行控制、監(jiān)視或者輔助操作的裝置。仔細(xì)揣摩這個(gè)定義，我們可以發(fā)現(xiàn)，它主要是從應(yīng)用的角度為嵌入式系統(tǒng)所作出的定義。嵌入式系統(tǒng)是硬件和軟件的綜合體，同時(shí)還可以涵蓋機(jī)電等附屬裝置。

從技術(shù)的層面對(duì)嵌入式系統(tǒng)作的定義：除了IEEE組織對(duì)嵌入式系統(tǒng)的這個(gè)定義外，我們平時(shí)講到嵌入式系統(tǒng)時(shí)，還會(huì)用到另一個(gè)大家都比較認(rèn)可的定義：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是相對(duì)于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而提出的1.1.3嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史嵌入式的軟件和硬件總是呈交替上升的雙螺旋方式發(fā)展。而且一直是快速發(fā)展的狀態(tài)，一方面得益于微電子技術(shù)的發(fā)展，另一方面也得益于人們對(duì)應(yīng)用需求的不斷深入。嵌入式技術(shù)的復(fù)雜性和難度不斷加大，對(duì)從業(yè)人員軟硬件開發(fā)能力的要求也越來越高，開發(fā)模式由原來更多地是由單兵或者二、三個(gè)人的開發(fā)逐步過渡到必需有具備多種技術(shù)背景的團(tuán)隊(duì)開發(fā)。第一階段：以單芯片為核心的系統(tǒng)。硬件以8位單片機(jī)為主，軟件開發(fā)以匯編語言為主，

直接編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能多數(shù)系統(tǒng)中還沒有引入操作系統(tǒng)。第二階段：以嵌入式CPU為基礎(chǔ)

嵌入式操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)硬件:嵌入式CPU的種類和性能空前的豐富；微處理器是以32位機(jī)為主，軟件:不再以匯編為主，而是以C語言為主，用操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)的中間層，提高產(chǎn)品的開發(fā)速度和產(chǎn)品的可靠性、實(shí)時(shí)性。第三個(gè)階段：以基于Internet為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)，這是一個(gè)正在迅速發(fā)展的階段。1.1.1嵌入式

系統(tǒng)的應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用觸及每一個(gè)領(lǐng)域，包括工業(yè)控制、交通管理、醫(yī)療儀（遠(yuǎn)程醫(yī)療）家庭智能管理系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和機(jī)器人、電子商務(wù)、汽車電子、信息家電圖1-6家庭智能管理系統(tǒng)圖1-8汽車控制系統(tǒng)1.1.4嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)因?yàn)閷Ｓ眯院蛻?yīng)用為主的原因，導(dǎo)致嵌入式系統(tǒng)和其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)比起來有很多自己的特點(diǎn)和特色：

1、操作系統(tǒng)的系統(tǒng)內(nèi)核小2、專用性強(qiáng)嵌入式系統(tǒng)的個(gè)性化特征很明顯，在開發(fā)階段就要把軟件和硬件緊密結(jié)合起來，3、系統(tǒng)精簡(jiǎn)4、高實(shí)時(shí)性操作系統(tǒng)

5、嵌入式軟件開發(fā)逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化。

6、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境1.1.5典型嵌入式系統(tǒng)的基本組成硬件:微處理器存儲(chǔ)器外設(shè)器件I/O端口圖1-4嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)模型。軟件通常包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序

圖1-5嵌入式系統(tǒng)的通用軟件結(jié)構(gòu)以及軟硬件關(guān)系示意圖1.2 嵌入式處理器嵌入式微控制器（MCU）數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）嵌入式微器處理（MPU）片上系統(tǒng)（SOC）嵌入式微控制器 最典型代表就是單片機(jī)數(shù)字信號(hào)處理器 數(shù)字信號(hào)處理器是專門用于信號(hào)處理方面的處理器，根據(jù)信號(hào)處理的特點(diǎn)和要求，它在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令算法方面都做了特殊的設(shè)計(jì)。嵌入式微處理器其基礎(chǔ)是通用計(jì)算機(jī)中的CPU。將微處理器裝配在專門設(shè)計(jì)的電路板上，只保留和嵌入式應(yīng)用有關(guān)的母板功能，片上系統(tǒng)SOC最大的特點(diǎn)就是成功實(shí)現(xiàn)了軟硬件的無縫結(jié)合，1.3嵌入式操作系統(tǒng)圖1-12操作系統(tǒng)的分類及適用范圍1.4嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程圖1-14嵌入式系統(tǒng)基本的開發(fā)流程第2章ARM微處理器基礎(chǔ)

2．1 ARM微處理器概述 29 2．1．1對(duì)ARM的認(rèn)識(shí) 29 2．1．2ARM微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn) 30 2．1．3ARM微處理器系列 31 2．1．4ARM微處理器結(jié)構(gòu) 33 2．1．5ARM芯片的應(yīng)用選型 352．2 ARM7微處理器的編程模型 36 2．2．1指令長(zhǎng)度及數(shù)據(jù)類型 38 2．2．2ARM體系結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器格式 39 2．2．3ARM微處理器的工作狀態(tài) 40 2．2．4處理器模式 41 2．2．5寄存器組織 41 2．2．6異常 462.1ARM微處理器概述作為公司，ARM在1990年成立于英國(guó)劍橋，主要出售芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的授權(quán)。圖2-3ARM公司？ARM技術(shù)？都是它微處理器的市場(chǎng)增長(zhǎng)圖2-1近3年中嵌入式設(shè)計(jì)中各種架構(gòu)的微處理器的市場(chǎng)增長(zhǎng)2.1.2ARM微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn)1.工業(yè)控制領(lǐng)域：ARM微控制器的低功耗、高性價(jià)比，向傳統(tǒng)的8位/16位微控制器提出了挑戰(zhàn)。2.無線通訊領(lǐng)域：目前已有超過85%的無線通訊設(shè)備采用了ARM技術(shù)，ARM以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固。3.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用ARM技術(shù)的ADSL芯片正逐步獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外，ARM在語音及視頻處理上行了優(yōu)化，并獲得廣泛支持，對(duì)傳統(tǒng)的DSP領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。4.消費(fèi)類電子產(chǎn)品：在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機(jī)頂盒和游戲機(jī)中得到廣泛采用。5.成像和安全產(chǎn)品：現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機(jī)和打印機(jī)中絕大部分采用ARM技術(shù)。手機(jī)中的32位SIM智能卡也采用了ARM技術(shù)圖2-4今天的數(shù)字家庭2.1.3ARM微處理器系列圖2-5面向各種應(yīng)用的ARM家族成員2.1.4ARM微處理器結(jié)構(gòu)1.RISC體系結(jié)構(gòu)(1)采用固定長(zhǎng)度的指令格式

指令歸整、簡(jiǎn)單、基本尋址方式有2～3種。(2)使用單周期指令，便于流水線操作執(zhí)行。(3)大量使用寄存器

數(shù)據(jù)處理指令只對(duì)寄存器進(jìn)行操作，只有加載/存儲(chǔ)指令可以訪問存儲(chǔ)器，以提高指令的執(zhí)行效率。ARM體系結(jié)構(gòu)除此上面的特點(diǎn)外，ARM體系結(jié)構(gòu)還采用了一些特別的技術(shù)，在保證高性能的前提下盡量縮小芯片的面積，并降低功耗：(1)所有的指令都可根據(jù)前面的執(zhí)行結(jié)果決定是否被執(zhí)行，從而提高指令的執(zhí)行效率。(2)可用加載/存儲(chǔ)指令批量傳輸數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)的傳輸效率。(3)可在一條數(shù)據(jù)處理指令中同時(shí)完成邏輯處理和移位處理。(4)在循環(huán)處理中使用地址的自動(dòng)增減來提高運(yùn)行效率。圖2.7ARM7TDMI結(jié)構(gòu)框圖嵌入式ICE宏單元掃描鏈2總線分割器ARM7TDMI主處理器邏輯TAP控制器RANGEOUT1RANGEOUT1EXTERN0EXTERN1掃描鏈1掃描鏈1掃描鏈0nOPCnRWMAS[1:0]nTRANSnMREQA[31:0]D[31:0]DIN[31:0]DOUT[31:0]所有其它信號(hào)SCREG[3:0]IR[3:0]TAPSM[3:0]TCKTMSnTRSTTDITDOARM7TDMI處理器框圖圖2-8ARM7TDMI

內(nèi)核框圖DBGACK掃描控制指令譯碼和邏輯控制指令流水線讀數(shù)據(jù)寄存器Thumb指令控制器寫數(shù)據(jù)寄存器32×8乘法器桶形移位器地址寄存器地址增量器寄存器組（31×32位寄存器）（6位狀態(tài)寄存器）32位ALU增量器總線A總線PC總線ALU總線B總線ALEA[31:0]ABED[31:0]DBEnENOUTnENININSTRVALIDDBGRQIBREAKPTIELCKnEXECISYNCBL[3:0]APEMCLKnWAITnRWMAS[1:0]nIRQnFIQnRESETABORTnTRANSnMRREQnOPCSEQLOCKnCPICPACPBnM[4:0]TBETBITHIGHZARM7TDMI主處理器邏輯NZCV□□□□□□IFTM4M3M2M1M0313029282726252423876543210條件代碼標(biāo)志保留控制位溢出進(jìn)位或借位或擴(kuò)展零負(fù)或小于模式位狀態(tài)位FIQ禁止IRQ禁止圖2-11程序狀態(tài)寄存器的格式表2-2運(yùn)行模式位M[4：0]的具體含義R0R1R2R3R4R5R6R7SPLRPCCPSRSPSRR0R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11R12R13R14R15CPSRSPSR``````Thumb狀態(tài)ARM狀態(tài)低位寄存器高位寄存器圖2-5Thumb狀態(tài)下和ARM狀態(tài)下的寄存器對(duì)應(yīng)關(guān)系第3章ARM指令系統(tǒng)與編程基礎(chǔ)3．1ARM指令系統(tǒng) 3．1．1ARM指令集概述 52 3．1．2ARM指令的尋址方式 55 3．1．3ARM指令集 60 3．1．4Thumb指令及其應(yīng)用 73 3．2ARM程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 3．2．1ARM偽指令 74 3．2．2匯編語言的語句格式 82 3．2．3匯編語言的程序設(shè)計(jì) 85 3．2．4匯編語言與C/C++的混合編程 883．3實(shí)驗(yàn)與練習(xí) 3．3．1EL-ARM(DSP)-E100/830教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介(一) 90 3．3．2實(shí)驗(yàn)一ARMADS1.2開發(fā)環(huán)境創(chuàng)建及簡(jiǎn)要介紹 92 3．3．3實(shí)驗(yàn)二ARM的匯編語言程序設(shè)計(jì) 107 3．3．4實(shí)驗(yàn)三基于ARM的C語言程序設(shè)計(jì) 114表3-1ARM指令編碼格式表3-2ARM指令及功能描述ARM指令及功能描述表3-3ARM指令的條件碼表1.立即尋址ADDR0，R0，＃1； R0←R0＋1ADDR0，R0，＃0x3f； R0←R0＋0x3f

2.寄存器尋址ADDR0，R1，R2；R0←R1＋R2。3.寄存器間接尋址LDRR0，[R1]；R0←[R1]以R1值為地址的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)傳送到R0中。STRR0，[R1]；[R1]←R0以R0的值傳送到以R1的值為地址的存儲(chǔ)器中。尋址方式14.變址尋址變址尋址就是將寄存器(該寄存器一般稱作基址寄存器)的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量相加從而得到一個(gè)操作數(shù)的有效地址。變址尋址方式常用于訪問某基地址附近的地址單元。采用變址尋址的方式通常有3種情況：(1)程序相對(duì)偏移基址是隱含的，通常是程序計(jì)數(shù)器PC，偏移量包含在指令代碼中。例如：LDR Address1+0x20；偏移表達(dá)式是語句標(biāo)號(hào)加一個(gè)正數(shù)B Address2-0x20*0x2；偏移表達(dá)式是語句標(biāo)號(hào)加一個(gè)負(fù)數(shù)(2)前索引(pre-indexed)的變址尋址基址先和偏移量相加(或相減)，然后指向要尋址的地址進(jìn)行操作。在這種方式中，指令執(zhí)行以后，地址基址。例如：LDR R2，[R3，#08]；先計(jì)算R3+08，結(jié)果作為地址,不改變R3STR R5，[R6，R0]；先計(jì)算R6+R0，結(jié)果作為地址,不改變R6(3)后索引(post-indexed)的變址尋址先對(duì)基址指向的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，將基址和偏移量相加存儲(chǔ)在基址寄存器中。例如：LDR R0，[R1]，#4；R0←[R1]，R1←R1+04STR R5，[R7]，#-2；R5←[R7]，R7←R7-02尋址方式2尋址方式36.堆棧尋址(1)滿遞增堆棧：堆棧指針指向最后壓入的數(shù)據(jù)，且由低地址向高地址生成。(2)滿遞減堆棧：堆棧指針指向最后壓入的數(shù)據(jù)，且由高地址向低地址生成。(3)空遞增堆棧：堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置，且由低向高地址生成。(4)空遞減堆棧：堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置，且由高向低地址生成。5.多寄存器尋址這種尋址方式可以用一條指令完成對(duì)最多16個(gè)通用寄存器的數(shù)據(jù)傳送。LDMIAR0，{R1，R2，R3，R4} ；R1←[R0]，R2←[R0＋4] ；R3←[R0＋8]，R4←[R0＋12]后綴IA表示在每次執(zhí)行完加載/存儲(chǔ)操作后，R0按字長(zhǎng)度增加，因此，指令可將連續(xù)存儲(chǔ)單元的值傳送到R1～R4，并使R0增加16(R0←R0＋16)。7.寄存器移位尋址ARM指令集獨(dú)有的尋址方式操作數(shù)是對(duì)一個(gè)寄存器的內(nèi)容進(jìn)行移位(左移或者右移)后的結(jié)果，移位的位數(shù)必須寫在表達(dá)式中。例如：MOV R3，R4，LSL#2 ；對(duì)寄存器R4內(nèi)的數(shù)據(jù)邏輯左移2位

ADD R3，R4，R1，LSR#1 ；對(duì)寄存器R1內(nèi)的數(shù)據(jù)邏輯右移1位ARM指令集共有5種移位操作：(1)LSL(LogicShiftLeft) 邏輯左移。(2)LSR(LogicShiftright) 邏輯左移。(3)ROR(Rotateright) 循環(huán)右移。(4)ASR(ArithmeticShiftRight) 算術(shù)右移。(5)RRX(RotateRightextended) 擴(kuò)展的循環(huán)右移。指令LDMSTM尋址方式3.1.3ARM指令集分支指令可以完成從當(dāng)前指令向前或向后32MB的地址空間的跳轉(zhuǎn)，(1)B分支指令：最簡(jiǎn)單的分支指令；(2)BL分支和鏈接指令：可以存儲(chǔ)分支處的地址，可用于子程序調(diào)用；(3)BX分支和交換指令：帶狀態(tài)切換的跳轉(zhuǎn)指令可以在ARM指令集和Thumb指令集之間跳轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)處理指令MOV、MVN、CMP、CMN、TST、TEQ、ADD、ADC、SUB、

SBC、RSB、RSC、AND、EOR、BIC數(shù)據(jù)處理指令的編碼格式數(shù)據(jù)處理指令的語法格式<opcode>{<cond>}{S}<Rd>,<Rn>,<shifter_operand>其中：

<opcode> 指令助記符，001代表是數(shù)據(jù)處理和PSR傳送類指令，如0010100表示算術(shù)加操作指令A(yù)DD。

{<cond>} 表示指令執(zhí)行的條件。

{S} 決定指令的操作是否影響CPSR的值。

<Rd> 表示目標(biāo)寄存器。

<Rn> 表示包含第1個(gè)操作數(shù)的寄存器。MOVPC，R14；將寄存器R14的值傳送到PC，常用于子程序返回MOVSR1，R0，LSL＃3；將寄存器R0的值左移3位后傳送到R1，影響標(biāo)志位MVNR0，＃0 ；將立即數(shù)0取反傳送到寄存器R0中，完成后R0=-1。SUBSR0，R1，R2；R0=R1-R2-!C，根據(jù)結(jié)果設(shè)置CPSR的進(jìn)位標(biāo)志位RSBR0，R1，#256；R0=256–R1RSCR0，R1，R2；R0=R2–R1-!C3.數(shù)據(jù)傳送指令不同于數(shù)據(jù)處理類指令中的MOV指令，此處是對(duì)存儲(chǔ)器的訪問。存儲(chǔ)器訪問指令中數(shù)據(jù)的源和目標(biāo)只有兩種：

ARM的寄存器R0-R15外部存儲(chǔ)器。(1)字傳送指令LDR和STR指令格式：LDR/STR{條件}寄存器Rd，<存儲(chǔ)器地址>STRR0，[R1，＃8]；將R0中的字?jǐn)?shù)據(jù)寫入以R1＋8為地址的存儲(chǔ)器中。LDRR0，[R1，R2，LSL＃2]??；將存儲(chǔ)器地址為R1＋R2×4的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0，并將新地址R1＋R2×4寫入R1。(2)無符號(hào)字節(jié)傳送指令LDRB和STRB(3)無符號(hào)半字傳送指令LDRH和STRH4.數(shù)據(jù)塊傳送指令LDM和和STM數(shù)據(jù)塊傳送指令可以一次在一片連續(xù)的存儲(chǔ)器單元和多個(gè)寄存器之間傳送數(shù)據(jù)。常用于將多個(gè)寄存器的內(nèi)容入?；虺鰲?。該指令將基址寄存器所指示的一片連續(xù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳送到寄存器列表所指示的多個(gè)寄存器.(4)數(shù)據(jù)塊傳送指令LDM和STM指令格式：LDM/STM{條件}{類型}基址寄存器{!}，寄存器列表{∧}指令示例：STMFDR13!，{R0，R4-R12，LR} ；將寄存器列表中的寄存器(R0，R4到R12,LR)存入堆棧LDMFDR13!，{R0，R4-R12，PC}；將堆棧內(nèi)容恢復(fù)到寄存器(R0，R4到R12，PC)。{!}可選后綴，用來設(shè)置指令中的W位。選擇該后綴時(shí)，當(dāng)數(shù)據(jù)傳送完畢之后，將最后的地址寫入基址寄存器，否則基址寄存器的內(nèi)容不改變。基址寄存器不允許為R15，寄存器列表可以為R0～R15的任意組合。{∧}可選后綴，當(dāng)指令為L(zhǎng)DM且寄存器列表中包含R15，選用該后綴時(shí)表示：除了正常的數(shù)據(jù)傳送之外，還將SPSR復(fù)制到CPSR。同時(shí)，該后綴還表示傳入或傳出的是用戶模式下的寄存器，而不是當(dāng)前模式下的寄存器。

{類型}包括以下幾種情況：

IA每次傳送后地址加1；IB每次傳送前地址加1；

DA每次傳送后地址減1；DB每次傳送前地址減1；

FD滿遞減堆棧；ED空遞減堆棧；

FA滿遞增堆棧；EA空遞增堆棧；3.2ARM程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(1)滿遞增堆棧：堆棧指針指向最后壓入的數(shù)據(jù)，且由低地址向高地址生成。(2)滿遞減堆棧：堆棧指針指向最后壓入的數(shù)據(jù)，且由高地址向低地址生成。(3)空遞增堆棧：堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置，且由低向高地址生成。(4)空遞減堆棧：堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置，且由高向低地址生成。ARM（Thumb）匯編語言的語句格式為：{標(biāo)號(hào)}{指令或偽指令}{；注釋}在ARM（Thumb）匯編語言程序中，以程序段為單位組織代碼。段是相對(duì)獨(dú)立的指令或數(shù)據(jù)序列代碼段的內(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，當(dāng)程序較長(zhǎng)時(shí)，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。一個(gè)匯編語言源程序的基本結(jié)構(gòu)AREAInit，CODE，READONLYENTRYStartLDRR0，=0x3FF5000LDRR1，#0xFFSTRR1，[R0]LDRR0，=0x3FF5008LDRR1，#0x01STRR1，[R0]┉┉END使用BL指令調(diào)用子程序的匯編語言源程序的基本結(jié)構(gòu)

AREAInit，CODE，READONLY ENTRY Start LDRR0，=0x3FF5000 LDRR1，#0xFF STRR1，[R0] LDRR0，=0x3FF5008 LDRR1，#0x01 STRR1，[R0] BLPRINT_TEXT；調(diào)用子程序PRINT_TEXT ┉┉PRINT_TEXT ；子程序PRINT_TEXT入口

┉┉ MOVPC，BL ；從子程序返回

┉┉實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊復(fù)制功能的匯編程序AREABlock，CODE，READONLY；程序名為Block，代碼段，只讀屬性numEQU20 ；設(shè)置將要復(fù)制的字?jǐn)?shù)ENTRY ；標(biāo)識(shí)程序入口點(diǎn)StartLDRr0，=src

；r0寄存器指向源數(shù)據(jù)區(qū)srcLDRrl，=dst

；r1寄存器指向目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)dstMOVr2，#num ；r2寄存器指定將要復(fù)制的字?jǐn)?shù)MOVsp，#0x400 ；設(shè)置數(shù)據(jù)棧指針(r13)，用于保存工作寄存器數(shù)值blockcopy

；以下進(jìn)行以8個(gè)字為單位的數(shù)據(jù)復(fù)制MOVSr3，r2，LSR#3 ；需要進(jìn)行的以8個(gè)字為單位的復(fù)制次數(shù)為r2<<3

；結(jié)果≠0，夠8個(gè)字，以r3計(jì)數(shù)BEQcopywords

；不足8個(gè)字，跳轉(zhuǎn)到copywords處，以字為單位復(fù)制STMFDsp!，{r4-r11} ；保存工作寄存器OctcopyLDMIAr0!，{r4-r11} ；從源數(shù)據(jù)區(qū)讀取8個(gè)字的數(shù)據(jù)，分別放到8個(gè)寄存 ；器中，并更新目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)指針r0STMIAr1!，{r4-r11} ；將這8個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)寫入到目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)中，并更新；目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)指針r1SUBSr3，r3,#1 ；將塊復(fù)制次數(shù)減1BNEoctcopy

；還沒完成以8個(gè)字為單位的塊復(fù)制，繼續(xù)循環(huán)LDMFDsp!，{r4-r11} ；恢復(fù)工作寄存器值CopywordsANDSr2，r2，#7 ；剩下不足8個(gè)字的數(shù)據(jù)的字?jǐn)?shù)BEQstop

；若r2=0，則說明數(shù)據(jù)復(fù)制完成Wordcopy

LDRr3，[r0]，＃4 ；從源數(shù)據(jù)區(qū)讀取1個(gè)字的數(shù)據(jù)，放到r3寄存器 ；中，并更新目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)指針r0STRr3，[r1]，＃4 ；將r3中的數(shù)據(jù)寫入到目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)中，并更新 ；目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)指針r1SUBSr2，r2，#1 ；將字?jǐn)?shù)減1BNEwordecopy

；以字為單位的數(shù)據(jù)復(fù)制沒完成，則循環(huán)stopMOVr0，#Ox18 ；設(shè)置r0=angel_SWIreason_ReportException(默認(rèn)0x18)LDRr1，0x20026 ；設(shè)置r1=ADP_Stopped_ApplicationExit(默認(rèn)0x20026)SWI0xl23456 ；終止應(yīng)用程序，將控制臺(tái)交還給調(diào)試器。AREABlockData，DATA，READWRITE ；定義名稱為BlockData的數(shù)據(jù)區(qū)，可讀可寫srcDCD1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4 ；源數(shù)據(jù)區(qū)dstDCD0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ；目的數(shù)據(jù)區(qū)END ；匯編程序結(jié)束程序結(jié)構(gòu)1AREABlock，CODE，READONLY

；程序名為Block，代碼段，只讀屬性numEQU20 ；設(shè)置將要復(fù)制的字?jǐn)?shù)ENTRY ；標(biāo)識(shí)程序入口點(diǎn)StartLDRr0，=src

；r0寄存器指向源數(shù)據(jù)區(qū)srcLDRrl，=dst

；r1寄存器指向目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)dstMOVr2，#num ；r2寄存器指定將要復(fù)制的字?jǐn)?shù)MOVsp，#0x400 ；設(shè)置數(shù)據(jù)棧指針(r13)，用于保存工作寄存器數(shù)值blockcopy

；以下進(jìn)行以8個(gè)字為單位的數(shù)據(jù)復(fù)制MOVr0，#Ox18；設(shè)置r0=angel_SWIreason_ReportException(默認(rèn)0x18)LDRr1，0x20026；設(shè)置r1=ADP_Stopped_ApplicationExit(默認(rèn)0x20026)SWI0xl23456 ；終止應(yīng)用程序，將控制臺(tái)交還給調(diào)試器。AREABlockData，DATA，READWRITE

；定義名稱為BlockData的數(shù)據(jù)區(qū)，可讀可寫srcDCD1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4 ；源數(shù)據(jù)區(qū)dstDCD0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ；目的數(shù)據(jù)區(qū)END ；匯編程序結(jié)束以8個(gè)字為單位的數(shù)據(jù)復(fù)制

MOVSr3，r2，LSR#3；需要進(jìn)行的以8個(gè)字為單位的復(fù)制次數(shù)為r2<<3

；結(jié)果≠0，夠8個(gè)字，以r3計(jì)數(shù)BEQcopywords

；不足8個(gè)字，跳轉(zhuǎn)到copywords處，以字為單位復(fù)制STMFDsp!，{r4-r11} ；保存工作寄存器OctcopyLDMIAr0!，{r4-r11} ；從源數(shù)據(jù)區(qū)讀取8個(gè)字的數(shù)據(jù)，分別放到8個(gè)寄存 ；器中，并更新目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)指針r0STMIAr1!，{r4-r11} ；將這8個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)寫入到目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)中，并更新；目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)指針r1SUBSr3，r3,#1 ；將塊復(fù)制次數(shù)減1BNEoctcopy

；還沒完成以8個(gè)字為單位的塊復(fù)制，繼續(xù)循環(huán)LDMFDsp!，{r4-r11} ；恢復(fù)工作寄存器值CopywordsANDSr2，r2，#7 ；剩下不足8個(gè)字的數(shù)據(jù)的字?jǐn)?shù)BEQstop

；若r2=0，則說明數(shù)據(jù)復(fù)制完成Wordcopy

LDRr3，[r0]，＃4 ；從源數(shù)據(jù)區(qū)讀取1個(gè)字的數(shù)據(jù)，放到r3寄存器 ；中，并更新目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)指針r0STRr3，[r1]，＃4 ；將r3中的數(shù)據(jù)寫入到目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)中，并更新 ；目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)指針r1SUBSr2，r2，#1 ；將字?jǐn)?shù)減1BNEwordecopy

；以字為單位的數(shù)據(jù)復(fù)制沒完成，則循環(huán)stop匯編語言與C/C++的混合編程//這是一個(gè)C程序，程序名為sum，功能為求5個(gè)整數(shù)的和int

sum(int

a,int

b,int

c,int

d,inte){returna+b+c+d+e；} ；匯編程序名func，功能為調(diào)用C程序sum()計(jì)算5個(gè)整數(shù)i,2*i,3*i,4*i,5*i的和EXPORTfunc

；用EXPORT偽指令聲明程序func可以被其他程序引用AREAfunc,CODE,READONLY

；定義了一個(gè)名稱為func的代碼段，只讀屬性IMPORTsum ；用IMPORT偽指令聲明引用變量sumSTRlr,[sp,#-4]! ；保存返回地址ADDr1,r0,r0 ；假設(shè)進(jìn)入程序func時(shí)，r1=2r0=2*iADDr2,r1,r0 ；r2=3*iADDr3,r1,r2 ；r3=5*iSTRr3,[sp,#-4]! ；第5個(gè)參數(shù)5*i通過數(shù)據(jù)棧傳遞ADDr3,r1,r1 ；r3的值為4*iBLsum ；調(diào)用C程序sum()ADDsp,sp,#4 ；調(diào)整數(shù)據(jù)棧指針，準(zhǔn)備返回LDRpc,[sp],#4 ；返回END3.3實(shí)驗(yàn)與練習(xí)EL-ARM(DSP)-E100/830型教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一款綜合的嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)核心處理器選用S3C44B0x，它是32位微處理器，ARM7TDMI內(nèi)核。S3C44B0XCPLDUSB設(shè)備主USB10M網(wǎng)口UARTTech_V總線接口1Tech_V

總線接口2256色LCD5.7寸320X240320X240觸摸屏4X4鍵盤8位數(shù)碼管E_Lab總線接口數(shù)字量輸入輸出音頻錄放電機(jī)接口A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)源圖1-1EL-ARM(DSP)-E100實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的功能框圖ARM7TDMICPU核8KBCache寫緩沖ROM/SRAMDRAM/SDRAM存儲(chǔ)管理帶DMALCD控制器中斷控制器2通道ZDMA系統(tǒng)總線橋接和仲裁2通道BDMA控制器SIO口控制2串行口控制ⅡS總線控制ⅡC總線控制電源管理RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘看門狗定時(shí)器A/D轉(zhuǎn)換器通用I/O控制時(shí)鐘發(fā)生器(PLL)ARM7TDMIJTAG控制器總線仲裁器PWM定時(shí)器0-4，5（內(nèi)部）CPU單元JPAGAIN[[7:0]32768Hz系統(tǒng)總線外設(shè)接口總線通用I/O接口SIOCKTCLKEXTCLK圖4-1S3C44B0X結(jié)構(gòu)圖3.3.2實(shí)驗(yàn)一ARMADS1.2開發(fā)環(huán)境創(chuàng)建一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

·熟悉ADS1.2開發(fā)環(huán)境。

·正確使用ARM并口仿真器（或者Wigger電纜）進(jìn)行編譯、下載和調(diào)試。二.實(shí)驗(yàn)設(shè)備

·EL-ARM(DSP)-E100/830教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，PentiumII以上的PC機(jī)，硬件多功能仿真器或者Wigger調(diào)試電纜。

·操作系統(tǒng)Win98、2000或XP，ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境，仿真器驅(qū)動(dòng)程序。三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

·在ADS1.2下建立工程，配置開發(fā)環(huán)境，明確軟件中各配置選項(xiàng)的含義和作用。

·在ADS1.2下進(jìn)行仿真和調(diào)試，掌握ADS1.2下常用的仿真和調(diào)試的方法手段。3.3.3實(shí)驗(yàn)二ARM的匯編語言程序設(shè)計(jì)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

·掌握ARM啟動(dòng)的基本知識(shí)和流程。

·掌握SoC

芯片系統(tǒng)的基本初始化內(nèi)容。二.實(shí)驗(yàn)設(shè)備

·EL-ARM（DSP）-E100/830教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，PentiumII以上的PC機(jī),仿真器電纜。

·PC機(jī)操作系統(tǒng)WinXP,ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境，仿真器。三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

·認(rèn)真學(xué)習(xí)ARM啟動(dòng)的流程，單步執(zhí)行程序，查看各寄存器的變化。

·學(xué)習(xí)中斷向量表的配置。

·學(xué)習(xí)堆棧的初始化工作。3.3.3實(shí)驗(yàn)三基于ARM的C語言程序的設(shè)計(jì)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

·了解ARM的C語言程序的基本框架。

·學(xué)會(huì)使用ADS1.2進(jìn)行ARM的C語言程序編程。三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

·匯編語言程序調(diào)用C語言程序。

·C語言程序調(diào)用匯編語言程序。

·用C語言程序編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序。第4章嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4．1嵌入式硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述 1014．2S3C44B0x最小應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 104 4．2．1S3C44B0x概述 105 4．2．2S3C44B0x的引腳分布及信號(hào)描述 107 4．2．3S3C44B0x最小應(yīng)用系統(tǒng) 110

4．3最小應(yīng)用系統(tǒng)各單元電路設(shè)計(jì) 111 4．3．1S3C44B0x芯片引腳分析 111 4．3．2電源電路設(shè)計(jì) 111 4．3．3晶振電路與復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 112 4．3．4Flash存儲(chǔ)器接口電路的設(shè)計(jì) 113 4．3．5SDRAM接口電路的設(shè)計(jì) 118 4．3．6UART串行接口電路的設(shè)計(jì) 122 4．3．7JTAG接口調(diào)試電路的設(shè)計(jì) 123第4章嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4．4其他常用接口電路的設(shè)計(jì) 125 4．4．110M以太網(wǎng)接口電路的設(shè)計(jì) 125 4．2．2主/從USB接口電路的設(shè)計(jì) 1304．5印刷電路板的設(shè)計(jì) 132 4．5．1電源質(zhì)量與分配 132 4．5．2同類型信號(hào)線的分布 133

4．6嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試 133 4．6．1電源、晶振及復(fù)位電路的調(diào)試 134 4．6．2S3C44B0x及JTAG接口電路的調(diào)試134 4．6．3SDRAM接口電路的調(diào)試計(jì) 135 4．6．4Flash接口電路的調(diào)試 136 4．6．510M/100M以太網(wǎng)接口電路的調(diào)試136 第4章嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本章的主要內(nèi)容包括：

嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和思路。

S3C44B0X微處理器及其基本工作原理。

基于S3C44B0X的基本硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

硬件系統(tǒng)的調(diào)試。4．1嵌入式硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述[1]分析用戶對(duì)嵌入式系統(tǒng)的特定需求，把需求轉(zhuǎn)化成特定的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，是每一個(gè)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師首先要具備的能力。

這種方案的確定和產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)，同時(shí)也跟具體產(chǎn)品的主要消費(fèi)對(duì)象和功能定位有關(guān)，方案最后必須細(xì)致到具體用什么型號(hào)的芯片，芯片的級(jí)別，芯片的封裝，包括產(chǎn)品的尺寸厚度，也就是說，設(shè)計(jì)的最終方案必須落實(shí)到物理可實(shí)現(xiàn)的元器件上。4．1嵌入式硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述[2]假設(shè)要設(shè)計(jì)的嵌入式硬件系統(tǒng)平臺(tái)有這樣的一個(gè)應(yīng)用背景和要求：

1.要開發(fā)的硬件系統(tǒng)平臺(tái)主要滿足嵌入式基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)使用；

2.硬件平臺(tái)可以作為獨(dú)立、硬件配置又比較完善的基礎(chǔ)開發(fā)板使用；

3.CPU選用ARM7系列，外擴(kuò)存儲(chǔ)器可以保證完成基本嵌入式Linux操作系統(tǒng)外加中等規(guī)模的應(yīng)用程序的燒寫和下載；

4.嵌入式開發(fā)板要兼容某個(gè)已經(jīng)定義好的擴(kuò)展總線的標(biāo)準(zhǔn)。4．2S3C44B0x最小應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[1]4．2．1S3C44B0x概述[1]4．2．2S3C44B0x的引腳分布及信號(hào)描述[1]4．2．3S3C44B0x最小應(yīng)用系統(tǒng)[1]一個(gè)ARM的最小系統(tǒng)一般包括以下幾個(gè)部分：

(1)ARM微處理器；(2)電源電路；(3)復(fù)位電路；(4)晶振電路；(5)存儲(chǔ)器（Flash和SDRAM）；(6)UART接口電路；(7)JTAG調(diào)試接口；(8)有時(shí)，為了系統(tǒng)調(diào)試的方便，可以通過通用I/O口連接若干個(gè)LED，用以指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)。4．3最小應(yīng)用系統(tǒng)各單元電路設(shè)計(jì)[1]4．3．2電源電路設(shè)計(jì)[1]4．3．3晶振電路與復(fù)位電路的設(shè)計(jì)[1]4．3．4Flash存儲(chǔ)器接口電路的設(shè)計(jì)[1]—關(guān)于FlashFlash存儲(chǔ)器簡(jiǎn)介：(1)NANDFlash和NORFlash的比較(2)性能比較(3)接口差別(4)容量和成本(5)可靠性和耐用性(6)軟件支持4．3．4Flash存儲(chǔ)器接口電路的設(shè)計(jì)[2]—SST39VF1604．3．4Flash存儲(chǔ)器接口電路的設(shè)計(jì)[3]—SST39VF1604．3．4Flash存儲(chǔ)器接口電路的設(shè)計(jì)[4]—SST39VF1604．3．4Flash存儲(chǔ)器接口電路的設(shè)計(jì)[5]—與CPU的連接Flash存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中通常用于存放程序代碼，系統(tǒng)上電或復(fù)位后從此獲取指令并開始執(zhí)行。將存有程序代碼的Flash存儲(chǔ)器配置到ROM/SRAM/FLASHBank0，即將SST39VF160的CE＃端接至S3C44B0X的nGCS0(Pin17)。OE＃端接S3C44B0的nOE(Pin15)；WE＃端接S3C44B0的nWE(Pin16)；地址總線[A19～A0]與S3C44B0X的地址總線[ADDR19～ADDR0]相連；16位數(shù)據(jù)總線[DQ15～DQ0]與S3C44B0X的16位數(shù)據(jù)總線[DATA15～DATA0]相連。4．3．5SDRAM接口電路的設(shè)計(jì)[1]—HY57V6416204．3．5SDRAM接口電路的設(shè)計(jì)[2]—HY57V6416204．3．5SDRAM接口電路的設(shè)計(jì)[3]—與CPU的連接4．3．6UART串行接口電路的設(shè)計(jì)[1]—RS-2324．3．6UART串行接口電路的設(shè)計(jì)[2]—連接4．3．7JTAG接口調(diào)試電路的設(shè)計(jì)[1]—JTAGJTAG(JointTestActionGroup)是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議，主要用于芯片內(nèi)部測(cè)試及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真、調(diào)試，JTAG技術(shù)是一種嵌入式調(diào)試技術(shù)，首先是在芯片內(nèi)部封裝了專門的測(cè)試電路TAP（TestAccessPort，測(cè)試訪問口），通過專用的JTAG測(cè)試工具對(duì)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。4．3．7JTAG接口調(diào)試電路的設(shè)計(jì)[2]—JTAG4．3．7JTAG接口調(diào)試電路的設(shè)計(jì)[3]—連接4．4其他常用接口電路的設(shè)計(jì)[1]4．4．110M以太網(wǎng)接口電路的設(shè)計(jì)[1]—以太網(wǎng)協(xié)議4．4．110M以太網(wǎng)接口電路的設(shè)計(jì)[2]—RTL9019AS4．4．110M以太網(wǎng)接口電路的設(shè)計(jì)[3]—RTL9019AS4．4．110M以太網(wǎng)接口電路的設(shè)計(jì)[4]—連接4．4．2主/從USB接口電路的設(shè)計(jì)[1]—USBUSB(通用串行總線)是INTEL、MICROSOFT、IBM等公司聯(lián)合提出的、最近幾年逐步在PC領(lǐng)域廣為應(yīng)用的新型接口技術(shù)。USB接口通用性好、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、傳輸方式多樣、成本低、支持即插即用、易于擴(kuò)展且便于使用。

USB的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中居核心地位的是HOST(也稱為主機(jī))，任何一次USB數(shù)據(jù)傳輸都必須由主機(jī)發(fā)起和控制，所有的USB外設(shè)都只能和主機(jī)建立連接，任何兩個(gè)外設(shè)之間或是兩個(gè)主機(jī)之間無法直接通信。4．4．2主/從USB接口電路的設(shè)計(jì)[2]—SL811H/S4．4．2主/從USB接口電路的設(shè)計(jì)[3]—連接第5章嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的擴(kuò)展接口電路5．1中斷處理系統(tǒng)5.1.4實(shí)驗(yàn)四定時(shí)器中斷控制的LED顯示實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)掌握ARM7的中斷原理，能夠?qū)3C44B0X的中斷資源及其相關(guān)中斷寄存器的進(jìn)行合理配置。(2)掌握對(duì)S3C44B0X的中斷的編程的方法。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)學(xué)習(xí)處理器響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求的程序配置。(2)根據(jù)第4章講述的S3C44B0x各端口外圍電路的擴(kuò)展情況，參考數(shù)據(jù)手冊(cè)中各端口控制寄存器的作用和各位的具體含義，分析并注釋參考程序中端口初始化函數(shù)(voidPort_Init())中各控制寄存器初始化值的具體含義。(3)運(yùn)行參考程序，使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)核心板上的LED指示燈D7閃爍。在AXD調(diào)試器中單步調(diào)試參考程序，仔細(xì)分析程序，理解程序的流程。(4)編寫IIC中斷服務(wù)程序(第7章第3節(jié)對(duì)IIC總線寄存器組的配置有詳細(xì)的說明，但需要把查詢方式改為中斷方式)。圖5-4S3C44B0x與LED連接的原理圖ARM接口設(shè)計(jì)S3C44B0X有71個(gè)多功能通用I/O口,分別包含在以下7組端口中:端口A:10位輸出端口B:11位輸出端口C:16位輸入/輸出端口D:8位輸入/輸出端口E:9位輸入/輸出端口F:9位輸入/輸出端口G:8位輸入/輸出PCONn:端口配置(控制)寄存器PUPn:端口上拉電阻寄存器*PDATn:端口數(shù)據(jù)寄存器

PB口控制寄存器PCONB位描述PB10[10]0=OUT1=NGCS5PB9[9]0=OUT1=NGCS4PB8[8]0=OUT1=NGCS3PB7[7]0=OUT1=NGCS2PB6[6]0=OUT1=NGCS1PB5[5]0=OUT1=nWBE3PB4[4]0=OUT1=nWBE2PB3[3]0=OUT1=nCAS3PB2[2]0=OUT1=NCAS2PB1[1]0=OUT1=SCLKPB0[0]0=OUT1=SCKErPCONB=11111001111B=0x7cfPB口數(shù)據(jù)寄存器PDATB位描述PB[10:0][10:0]當(dāng)端口設(shè)定為輸出口時(shí)，輸出引腳的狀態(tài)與該寄存器的相應(yīng)為相同；當(dāng)端口設(shè)定為功能口時(shí)，PDATF中的內(nèi)容無效rPDATB=Ox7ef;//PB5~PB4寫入10(11111101111)rPDATB=Ox7df;//PB5~PB4寫入01(11111011111)圖5-1S3C44B0X實(shí)現(xiàn)的鍵盤接口電路S3C44B0XPF0PF2PF1PF3PB4PB5PF6PF71001rPDATB=Ox7ef;//PB5~PB4寫入10(11111101111)rPDATB=Ox7df;

//PB5~PB4寫入01(11111011111)S3C44B0x的PB口控制發(fā)光二極管工作然后重復(fù)執(zhí)行以下兩條指令，即可以使兩個(gè)發(fā)光二極管輪流發(fā)光：rPDATB=Ox7ef；//PB5～PB4寫入10(11111101111)rPDATB=Ox7df；//PB5～PB4寫入01(11111011111)為了用PB口控制兩個(gè)發(fā)光二極管工作，需要將PB4、PB5設(shè)置為輸出狀態(tài)：

rPCONB=11111001111B=0x7cf。定時(shí)器S3C44B0X有六個(gè)16位定時(shí)器，均可工作于中斷模式或DMA模式。其中：

定時(shí)器0、1、2、3、4有PWM功能，

定時(shí)器5是一個(gè)內(nèi)部定時(shí)器，沒有輸出腳。每個(gè)定時(shí)器有一個(gè)計(jì)數(shù)緩沖寄存器(TCNTBn)，保持定時(shí)器的計(jì)數(shù)初始值，當(dāng)定時(shí)器的向下計(jì)數(shù)器計(jì)到0時(shí)，該初始值重新

加載到定時(shí)器的向下計(jì)數(shù)器(TCNTOn)，并產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。每個(gè)定時(shí)器還有一個(gè)比較緩沖寄存器，初始值加載到定時(shí)器的比較寄存器，當(dāng)比較寄存器的值與定時(shí)器的向下計(jì)數(shù)器值相同時(shí)，定時(shí)器控制邏輯改變TOUT的輸出電平。8位預(yù)定標(biāo)器和一個(gè)獨(dú)立的4位時(shí)鐘除法器形成的輸出頻率

位名稱BIT描述Deadzonelength[31:24]這8位確定deadzone的長(zhǎng)度。deadzone的長(zhǎng)度的一個(gè)時(shí)間單位與定時(shí)器0的一個(gè)時(shí)間單位相等。Prescaler2[23:16]這8位確定定時(shí)器4、5的預(yù)定標(biāo)器的值Prescaler1[15:8]這8位確定定時(shí)器2、3的預(yù)定標(biāo)器的值Prescaler0[7:0]這8位確定定時(shí)器0、1的預(yù)定標(biāo)器的值.定時(shí)器配置寄存器0(TCFG0)定時(shí)器配置寄存器1(TCFG1)位名稱BIT描述DMAmode[27:24]選擇DMA請(qǐng)求通道0000=Noselect(allinterrupt)0001=Timer00010=Timer10011=Timer20100=Timer30101=Timer40110=Timer50111=ReservedMUX5[23:20]選擇定時(shí)器5的MUX輸入0000=1/20001=1/40010=1/80011=1/1601xx=EXTCLKMUX4[19:16]選擇定時(shí)器4的MUX輸入0000=1/20001=1/40010=1/80011=1/1601xx=TCLKMUX3[15:12]選擇定時(shí)器3的MUX輸入0000=1/20001=1/40010=1/80011=1/1601xx=1/32MUX2[11:8]選擇定時(shí)器2的MUX輸入0000=1/20001=1/40010=1/80011=1/1601xx=1/32MUX1[7:4]選擇定時(shí)器1的MUX輸入0000=1/20001=1/40010=1/80011=1/1601xx=1/32MUX0[3:0]選擇定時(shí)器0的MUX輸入0000=1/20001=1/40010=1/80011=1/1601xx=1/32定時(shí)器控制寄存器(TCON)Timer5autoreloadon/off[26]定時(shí)器5的自動(dòng)加載的開/關(guān)0=One-shot1=Intervalmode(autoreload)Timer5manualupdate[25]定時(shí)器5的手動(dòng)更新0=Nooperation1=UpdateTCNTB5Timer5start/stop[24]定時(shí)器5的啟動(dòng)/停止0=Stop1=StartforTimer5Timer4autoreloadon/off[23]定時(shí)器4的自動(dòng)加載的開/關(guān)0=One-shot1=Intervalmode(autoreload)Timer4outputinverteron/off[22]定時(shí)器4的輸出反轉(zhuǎn)器的開/關(guān)0=Inverteroff1=InverteronforTOUT4Timer4manualupdate[21]定時(shí)器4的手動(dòng)更新0=Nooperation1=UpdateTCNTB4，TCMPB4Timer4start/stop[20]定時(shí)器5的啟動(dòng)/停止0=Stop1=StartforTimer4Timer3[19][16]定時(shí)器3的自動(dòng)加載的開/關(guān)、輸出反轉(zhuǎn)器的開/關(guān)、手動(dòng)更新、啟動(dòng)/停止Timer2[15][12]定時(shí)器2的自動(dòng)加載的開/關(guān)、輸出反轉(zhuǎn)器的開/關(guān)、手動(dòng)更新、啟動(dòng)/停止Timer1[11][8]定時(shí)器1的自動(dòng)加載的開/關(guān)、輸出反轉(zhuǎn)器的開/關(guān)、手動(dòng)更新、啟動(dòng)/停止Timer0[3][0]定時(shí)器1的自動(dòng)加載的開/關(guān)、輸出反轉(zhuǎn)器的開/關(guān)、手動(dòng)更新、啟動(dòng)/停止ARM中斷系統(tǒng)ARM中有兩種類型的中斷，一種是IRQ，另一種是FIQ。IRQ是普通中斷，F(xiàn)IQ是快速中斷，F(xiàn)IQ的優(yōu)先級(jí)高于IRQ。這兩種中斷都屬于ARM的異常模式，一旦有中斷發(fā)生，不管是外部中斷，還是內(nèi)部中斷，正在執(zhí)行的程序都會(huì)停下，PC指針跳入異常向量的地址處，若是IRQ中斷，則PC指針跳到0x18處，若是FIQ中斷，則跳到0x1C處。在異常向量地址處，一般都存有相應(yīng)中斷服務(wù)子程序的入口地址，

S3C44B0X共有30個(gè)中斷源。其中，4個(gè)外部中斷（EXTIN4/5/6/7）共用1個(gè)中斷控制器，兩個(gè)UART錯(cuò)誤中斷（UERROR0/1）共用一個(gè)中斷控制器因此共有26個(gè)中斷控制器。表5-2與S3C44B0x中斷控制相關(guān)的寄存器中斷的優(yōu)先級(jí)是由主組號(hào)和從ID號(hào)的級(jí)別控制的。sGA,sGB,sGC和sGD的優(yōu)先級(jí)別高于sGKA和sGKB的優(yōu)先級(jí)別。sGA,sGB,sGC和sGD可以編程確定中斷的優(yōu)先級(jí)，sGKA總是高于sGKB的優(yōu)先級(jí)。mGA,mGB,mGC和mGD可以編程確定中斷的優(yōu)先級(jí),mGKA總是高于mGKB的優(yōu)先級(jí)。INT_RTC和INT_ADC中斷源在26個(gè)中斷源中優(yōu)先級(jí)最低，并且INT_RTC的優(yōu)先級(jí)高于INT_ADC的優(yōu)先級(jí)。(1)INTCON—中斷控制寄存器。主要是使能FIQ/IRQ中斷以及設(shè)定IRQ是向量或非向量模式。(2)INTPND—中斷掛起寄存器。相應(yīng)位置1，則說明有該中斷請(qǐng)求產(chǎn)生；相應(yīng)位為0，則該中斷沒有請(qǐng)求。(3)INTMOD—中斷模式寄存器。用于配置相應(yīng)的中斷是IRQ型還是FIQ型。(4)INTMSK—中斷屏蔽寄存器。作用是屏蔽相應(yīng)中斷的請(qǐng)求。(5)I_PSLV，I_PMST，I_CSLV，I_CMST這幾個(gè)寄存器是確定向量型IRQ中斷優(yōu)先級(jí)別的寄存器。(6)I_ISPR—向量IRQ中斷服務(wù)掛起狀態(tài)寄存器。當(dāng)向量IRQ中斷發(fā)生時(shí)只有當(dāng)前要服務(wù)的中斷標(biāo)志位置位。通過讀它的值，就能判斷出哪個(gè)中斷被響應(yīng)了。(7)I_ISPC和F_ISPC—IRQ中斷服務(wù)清除寄存器和FIQ中斷服務(wù)清除寄存器。表5-1S3C44B0X的中斷源中斷源描述主組從IDEINT0/1/2/3外部中斷0/1/2/3mGA

sGA/B/C/DEINT4/5/6/7外部中斷4/5/6/7mGA

sGKA

TICKRTC時(shí)鐘節(jié)拍中斷mGA

sGKB

INT_ZDMA0/1通用DMA0/1中斷mGB

sGA/BINT_BDMA0/1橋DMA0/1中斷mGB

sGC/DINT_WDT看門狗定時(shí)器中斷mGB

sGKA

INT_UERR0/1UART0/1錯(cuò)誤中斷mGB

sGKB

INT_TIMER0Timer03定時(shí)器中斷mGC

sGAD

INT_TIMER4Timer4/5

定時(shí)器中斷mGC

SGkA/BINT_TIMER5Timer5定時(shí)器中斷mGC

sGKB

INT_URXD0UART0/1接收中斷mGD

sGA/GBINT_IICIIC中斷mGD

sGC

INT_SIOSIO中斷mGD

sGD

INT_UTXD0UART0/1

發(fā)送中斷mGD

sGKA/BINT_RTCRTC警報(bào)中斷mGKA

—INT_ADCADC中斷mGKB

—5.2鍵盤與七段數(shù)碼管接口表5-7端口PF的控制寄存器PCONF的功能表PCONF位描述PF0[1:0]00:輸入01:輸出10:IICSCL11:保留PF1[3:2]00:輸入01:輸出10:IICSDA11:保留PF2[5:4]00:輸入01:輸出10:nWAIT11:保留PF3[7:6]00:輸入01:輸出10:nXBACK11:nXDACK0PF4[9:8]00:輸入01:輸出10:nXBREQ11:nXDREQ0PF5[12:10]000:輸入001:輸出010:nRTS1011:SIOTxD100:IISLRCK其他：保留PF6[15:13]000:輸入001:輸出010:TxD1011:SIORDY100:IISDO其他：保留PF7[18:16]000:輸入001:輸出010:RxD1011:SIORxD100:IISDI其他：保留PF8[21:19]000:輸入001:輸出010:nCTS1011:SIOCLK100:IISCLK其他：保留根據(jù)圖5-5的連線情況，設(shè)置PF0～PF3為輸出，PF4～PF7為輸入，即：rPCONF=000000

000000101

0101B=0x55在程序的初始化階段，需要對(duì)寄存器進(jìn)行如下設(shè)置PUPF為PF口上拉電阻寄存器，其功能如表5-8所示：表5-8端口PF的控制寄存器PCONF的功能表PUPF位描述PF[8:0][8:0]0:相應(yīng)位的上拉電阻使能1:相應(yīng)位的上拉電阻禁止設(shè)置PUPF寄存器為使能PF0PF7的內(nèi)部上拉電阻，即：rPUPF=000000

0000000

00

0000B=0x00rPCONF=0x55； //PF7PF4輸入，PF3PF0輸出rPDATF=Oxf0； //往PF0PF3輸出4個(gè)0Keyval=(rPDATF&0xf0)>>4； //從PF4PF7讀入鍵值rPUPF=0x00； //使能PF0PF7的內(nèi)部上拉電阻3.PDATF為PF口數(shù)據(jù)寄存器。它的功能定義為：(1)當(dāng)端口設(shè)定為輸入口時(shí)，這個(gè)寄存器的相應(yīng)就對(duì)應(yīng)著引腳的狀態(tài)；(2)當(dāng)端口設(shè)定為輸出口時(shí)，輸出引腳的狀態(tài)與該寄存器的相應(yīng)為相同；(3)當(dāng)端口設(shè)定為多功能口時(shí)，PDATF中的內(nèi)容無效。鍵盤掃描源程序,返回各個(gè)按鍵的鍵值：0FH#include<string.h>//。#include<stdio.h>charReadkeyVal(void){unsignedchari，j，H_val，L_val；

charkeyval=-1；//初始化健值為-1

rPCONF=0x55；//PF7PF4輸入，

PF3PF0輸出

rPUDF=0xff；//禁止PF0PF7的內(nèi)部上拉電阻

rPDATF=0xf0；//PF0PF3的4個(gè)位都輸出0

if((L_val=(rPDATF&0xf0))!=0xf0)；//PF4PF7讀入不為全1，有鍵按下{H_val=0xfe； //D0=0從最低行開始掃描

for(i=0;i<4;i++)； //依次掃描PF4PF7的每一行

{

rPDATF=H_val；PF0PF3輸出掃描碼

for(j=0;j<100;j++)；延時(shí)

if((L_val=(rPDATF&0xf0))!=0xf0)；PF4PF7讀入不為全1 {

L_val=((L_val>>4))|0xf0；

Keyval=get_val(H_val)×4+get_val(L_val)；鍵值=行號(hào)+列號(hào)

returnkeyval；

}else;

H_val=H_val<<1;}}returnkeyval;}由掃描值、讀取的列值分別得到行號(hào)、列號(hào)的子函數(shù)Charget_val(unsignedcharval){unsignedchari,x;x=0;

for(i=0;i<4;i++){if((～val)==1)returnx;

val=(val>>1)|0x80;x=x+1;}5.2.3實(shí)驗(yàn)五鍵盤和七段數(shù)碼管控制實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)學(xué)習(xí)4×4鍵盤的與CPU的接口原理。(2)掌握鍵盤芯片HD7279的使用，以及8位數(shù)碼管的顯示方法。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)通過4×4按鍵完成在數(shù)碼管上的各種顯示功能。(2)深入理解實(shí)驗(yàn)原理，參照HD7279A的相關(guān)文檔進(jìn)一步開發(fā)具體的應(yīng)用程序。HD7279A是一種智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片具有串行接口，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰式數(shù)碼管或獨(dú)立的LED?？梢酝瑫r(shí)連接最多64個(gè)鍵的鍵盤矩陣，可完成顯示鍵盤接口的全部功能。內(nèi)部含有譯碼器可直接接收BCD碼或16進(jìn)制碼，并且同時(shí)可以對(duì)這二種碼制進(jìn)行譯碼。還具有多種控制指令如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等可方便地實(shí)現(xiàn)多于8位的顯示或多于64個(gè)按鍵的鍵盤接口。圖5-64×4鍵盤、8位七段數(shù)碼管和HD7279A的硬件接線圖(1)主函數(shù)voidMain()voidMain(){charp；

Target_Init()；

//目標(biāo)板初始化while(1){

switch(key_number){case0:

send_byte(cmd_test)； //向HD7279A發(fā)送測(cè)試命令

break；

case1: for(p=0；p<8；p++) //數(shù)碼管右移8位

{