1、主要內(nèi)容1435ADS 1.2集成開發(fā)環(huán)境簡介 基于ARM的匯編語言程序設(shè)計(jì)基于ARM的硬件啟動程序基于ARM的C語言與匯編語言混合編程6印制電路板制作簡介2RVDS 2.2 集成開發(fā)環(huán)境簡介 第1頁，共40頁。 4.1 ADS 1.2集成開發(fā)環(huán)境簡介 ADS的英文全稱為 ARM Developer Suite，是ARM公司推出的新一代ARM集成開發(fā)工具。 ADS由六個部分組成，分別是：代碼生成工具集成開發(fā)環(huán)境調(diào)試器指令集模擬器ARM開發(fā)包ARM應(yīng)用庫第2頁，共40頁。 4.1.1 ADS 1.2集成開發(fā)環(huán)境下工程的創(chuàng)建使用ADS創(chuàng)建工程的步驟 ：新建工程 “File|New” 設(shè)置目標(biāo)及其參

2、數(shù) “Edit|Debug Settings” 向工程中添加文件 “Project|Add Files” 第3頁，共40頁。4.1.2 ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行仿真和調(diào)試的方法在Codewarrior中，如果工程編譯成功，將產(chǎn)生一個后綴為.axf的映像文件，接下來就可以使用AXD Debugger進(jìn)行調(diào)試。 常用調(diào)試按鈕 第4頁，共40頁。主要內(nèi)容1435ADS 1.2集成開發(fā)環(huán)境簡介 基于ARM的匯編語言程序設(shè)計(jì)基于ARM的硬件啟動程序基于ARM的C語言與匯編語言混合編程6印制電路板制作簡介2RVDS 2.2 集成開發(fā)環(huán)境簡介 第5頁，共40頁。4.2 RVDS 2.2 集成開發(fā)環(huán)境簡

3、介 RealViewDevelopment Suite（RVDS）是ARM公司繼SDT與ADS1.2之后主推的新一代開發(fā)工具。RVDS集成的RVCT是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的能夠支持所有ARM處理器，并提供最好的執(zhí)行性能的編譯器；RVD是ARM系統(tǒng)調(diào)試方案的核心部分，支持含嵌入式操作系統(tǒng)的單核和多核處理器軟件開發(fā)，可以同時提供相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)級模型構(gòu)建功能和應(yīng)用級軟件開發(fā)功能，為不同用戶提供最為合適的調(diào)試功效。目前全球基于ARM處理器的40億個產(chǎn)品設(shè)備中，大部分的軟件開發(fā)是基于RealView開發(fā)工具。安全、可靠和高性能地設(shè)計(jì)產(chǎn)品的最好選擇就是購買ARM RealView開發(fā)工具。RVDS向下兼容以前的版本（A

4、DS v1.2.1、1.1、1.0.1）。第6頁，共40頁。第7頁，共40頁。第8頁，共40頁。主要內(nèi)容1435ADS 1.2集成開發(fā)環(huán)境簡介 基于ARM的匯編語言程序設(shè)計(jì)基于ARM的硬件啟動程序基于ARM的C語言與匯編語言混合編程6印制電路板制作簡介2RVDS 2.2 集成開發(fā)環(huán)境簡介 第9頁，共40頁。 4.3.1 ARM匯編器支持的偽指令 偽指令是ARM匯編語言程序中的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，沒有相對應(yīng)的操作碼，它們所完成的操作稱為偽操作。偽指令在源程序中的作用是為完成匯編程序做各種準(zhǔn)備工作的，這些偽指令僅在匯編過程中起作用，一旦匯編結(jié)束，偽指令的使命就完成

5、了。ARM匯編器支持的偽指令包括：符號定義偽指令、數(shù)據(jù)定義偽指令、匯編控制偽指令、宏指令以及其他偽指令。 第10頁，共40頁。分類指令舉例符號定義偽指令GBLA/GBLL/GBLS/LCLA/LCLL/LCLS/SETA/SETL/SETS/RLISTGBLA Test1;定義一個名為Test1的全局?jǐn)?shù)值字變量數(shù)據(jù)定義偽指令DCB/DCW/DCD/ DCFD/DCFS/DCQ/ SPACE/MAP/ FIELDstr DCB “This is a test”;分配起始地址為str的一段連續(xù)字節(jié)存儲單元存放字符串匯編控制偽指令I(lǐng)F/ELSE/ENDIF/ WHILE/WEND/IF TestTR

6、UE ;如果條件成立 指令序列1 ;執(zhí)行指令序列1ELSE ;否則執(zhí)行指令序列2 指令序列2ENDIF宏指令MACRO/MEND/ MEXITMACRO Seg指令序列MEND;定義一個名為Seg的宏指令其他偽指令A(yù)REA/ALIGN/CODE16/CODE32/ENTRY/END/EQU/EXPORT/GLOBAL/IMPORT/EXTERN/GET/INCLUDE/INCBINAREA Init,CODE,READONLY,ALIGN=3;定義了一個代碼段，段名為Init，屬性為只讀，并指定其后的指令為8（23）字節(jié)對齊。ARM匯編器支持的常見偽指令 第11頁，共40頁。 4.3.2 基于

7、ARM的匯編語言語句格式 ARM匯編語言的語句格式 標(biāo)號 指令或偽指令 ;注釋 標(biāo)號是代表地址的符號，必須在一行的頂格書寫，其后不能添加冒號“：”，而所有指令均不能頂格書寫。ARM匯編語言對標(biāo)識符的大小寫敏感，書寫標(biāo)號及指令時字母大小寫要一致。在ARM匯編語言中，ARM指令、偽指令、寄存器名等可以全部大寫或者全部小寫，但不能大小寫混合使用。為了使源文件易讀，可以將一條長的指令通過使用反斜杠字符“”將其分成幾行書寫。每行從第一個分號開始到本行結(jié)束為注釋內(nèi)容，所有的注釋內(nèi)容均被匯編起忽略。第12頁，共40頁。 4.3.3 ARM匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu) 在ARM匯編語言程序中，以程序段為單位來組織代

8、碼。段是相對獨(dú)立的指令或數(shù)據(jù)序列，具有特定的名稱。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)行時所需的數(shù)據(jù)。 可執(zhí)行映像文件通常由以下幾部分構(gòu)成： 一個或多個代碼段，代碼段為只讀屬性（RO）。 零個或多個包含初始化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段，數(shù)據(jù)段的屬性為可讀寫（RW）。 零個或多個不包含初始化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段，數(shù)據(jù)段的屬性為可讀寫（ZI）。第13頁，共40頁。 一個含有子程序調(diào)用的代碼段的例子AREA Init，CODE，READONLYENTRYLDR R0, =0 x3FF5000LDR R1, 0 x0fSTR R1, R0LDR R0, =0 x3F50008LDR R1, 0

9、 x1STR R1, R0BL PROC ；子程序調(diào)用PROC ；子程序開始MOV PC,LR ；從子程序返回END第14頁，共40頁。 一個數(shù)據(jù)段的例子AREA DataArea, DATA, NOINIT, ALIGN=2DISPBUFSPACE200RCVBUFSPACE200其中DATA為數(shù)據(jù)段的標(biāo)識。 第15頁，共40頁。 4.3.4 基于ARM的匯編語言程序舉例 舉例：連續(xù)發(fā)送128個ASCII字符的匯編語言的例子 ;呼叫子程序UART b UART ;子程序開始UART ldr r0, =GPHCON ;設(shè)置GPIO(RxD0,TxD0引腳) ldr r1, =0 x2afaaa

10、 str r1, r0 ldr r0, =GPHUP ldr r1, =0 x7ff str r1, r0 ; ;GPH10:0禁止上拉 ldr r0, =UFCON0 ;禁用FIFO ldr r1, =0 x0 str r1, r0 ldr r0, =UMCON0 ;禁用AFC ldr r1, =0 x0 str r1, r0 ldr r0, =ULCON0 ;設(shè)置線寄存器 ldr r1, =0 x3 ;正常模式,無奇偶校驗(yàn),一個停止位,8個數(shù)據(jù)位 str r1, r0 ldr r0, =UCON0 ;設(shè)置Uart0控制器 ldr r1, =0 x245 ;RX邊沿觸發(fā),TX電平觸發(fā),禁用延

11、時中斷,使用RX 錯誤中斷, ;正常操作模式,中斷請求或表決模式 str r1, r0 ldr r0, =UBRDIV0 ;設(shè)置波特率為115200 ldr r1, =0 x1a ;int(50700000 / 16 / 115200) - 1 = 26 str r1, r0 mov r1, #100第16頁，共40頁。Delay sub r1, r1, #0 x1 bne Delay ;/開中斷 ldr r0, =INTMSK ldr r1, r0 and r1, r1, #0 xefffffff str r1, r0 MOV R5 , #127 ;設(shè)置要打印的字符的個數(shù) MOV R1 ,

12、#0 x0 ;設(shè)置要打印的字符LOOP LDR R3 , =UTRSTAT0 LDR R2 , R3 TST R2 ,#0 x04 ;判斷發(fā)送緩沖區(qū)是否為空 BEQ LOOP ;為空則執(zhí)行下邊的語句，不為空則跳轉(zhuǎn)到LOOP LDR R0 , =UTXH0 STR R1 ,R0 ;向數(shù)據(jù)緩沖區(qū)放置要發(fā)送的數(shù)據(jù) ADD R1, R1, #1 SUB R5 ,R5, #0 x01 ;計(jì)數(shù)器減1 CMP R5 ,#0 x0 BNE LOOP第17頁，共40頁。主要內(nèi)容1435ADS 1.2集成開發(fā)環(huán)境簡介 基于ARM的匯編語言程序設(shè)計(jì)基于ARM的硬件啟動程序基于ARM的C語言與匯編語言混合編程6印制電

13、路板制作簡介2RVDS 2.2 集成開發(fā)環(huán)境簡介 第18頁，共40頁。硬件啟動程序的工作一般包括：（1） 分配中斷向量表（2） 初始化存儲器系統(tǒng)（3） 初始化各工作模式下的堆棧（4） 初始化有特殊要求的硬件模塊（5） 初始化用戶程序的執(zhí)行環(huán)境（6） 切換處理器的工作模式（7） 呼叫主應(yīng)用程序 4.4 基于ARM的硬件啟動程序第19頁，共40頁。 （1） 分配中斷向量表中斷地址復(fù)位0 x00未定義0 x04軟件中斷0 x08預(yù)取中止0 x0C數(shù)據(jù)中止0 x10保留0 x14IRQ0 x18FIQ0 x1CARM要求中斷向量表必須放置在從0 x0地址開始的連續(xù)32個字節(jié)空間內(nèi)。 AREA Init

14、 ,CODE, READONLYENTRYB ResetHandlerB UndefHandlerB SWIHandlerB PreAbortHandlerB DataAbortHandlerBB IRQHandlerB FIQHandler 中斷向量表的程序通常如下所示： 第20頁，共40頁。（2） 初始化存儲器系統(tǒng) 對存儲系統(tǒng)的初始化操作包括對存儲器類型、存儲器容量、時序以及總線寬度等的配置。通常Flash和SRAM同屬于靜態(tài)存儲器類型，可以合用同一個存儲器端口；而DRAM因?yàn)橛袆討B(tài)刷新和地址線復(fù)用等特性，通常配有專用的存儲器端口；除了存儲器外，與網(wǎng)絡(luò)芯片相關(guān)的存儲器配置以及外接大容量存儲

15、卡的配置也在這里進(jìn)行。第21頁，共40頁。（3） 初始化各工作模式下的堆棧 ARM有7種運(yùn)行狀態(tài)，每一種狀態(tài)的堆棧指針寄存器（SP）都是獨(dú)立的。程序需要對用到的每一種模式下的SP定義一個堆棧地址。定義的方法是改變狀態(tài)寄存器內(nèi)的狀態(tài)位，使處理器切換到不同的狀態(tài)，然后給SP賦值。 ;預(yù)定義處理器模式常量USERMODE EQU0 x10FIQMODE EQU0 x11IRQMODE EQU0 x12SVCMODE EQU 0 x13ABORTMODE EQU 0 x17UNDEFMODE EQU 0 x1bSYSMODE EQU 0 x1fNOINT EQU0 xc0InitStacksmrsr0

16、,cpsrbicr0,r0,#MODEMASKorrr1,r0,#UNDEFMODE|NOINTmsrcpsr_cxsf,r1;/未定義模式堆棧ldrsp,=UndefStackorrr1,r0,#ABORTMODE|NOINTmsrcpsr_cxsf,r1;/中止模式堆棧ldrsp,=AbortStackorrr1,r0,#IRQMODE|NOINTmsrcpsr_cxsf,r1;/中斷模式堆棧ldrsp,=IRQStackorrr1,r0,#FIQMODE|NOINTmsrcpsr_cxsf,r1;/快速中斷模式堆棧ldrsp,=FIQStackbicr0,r0,#MODEMASK|NOI

17、NTorrr1,r0,#SVCMODEmsrcpsr_cxsf,r1;/管理模式堆棧ldrsp,=SVCStackmovpc,lr LTORG第22頁，共40頁。（4） 初始化有特殊要求的硬件模塊 這一部分的設(shè)置工作根據(jù)具體的系統(tǒng)和用戶需求而定。一般外設(shè)初始化可以在系統(tǒng)初始化之后進(jìn)行。比較典型的硬件模塊有LED、時鐘模塊、看門狗模塊等。 第23頁，共40頁。（5） 初始化用戶程序的執(zhí)行環(huán)境可執(zhí)行程序映像的結(jié)構(gòu)： ZI(初始化為0的可讀寫數(shù)據(jù))只定義了變量名的全局變量RW（可讀寫數(shù)據(jù)）定義時帶初始值的全局變量RO（代碼和只讀數(shù)據(jù)）編譯結(jié)果LDR r0,=|Image$RO$Limit| ;得到R

18、W數(shù)據(jù)源在ROM中的的起始地址LDR r1,=|Image$RW$Base| ;RW區(qū)在RAM里的起始地址LDR r3,=|Image$ZI$Base| ;ZI區(qū)在RAM里的起始地址CMP r0,r1 ;比較它們是否相等 BEQ %F10 CMP r1,r3 LDRCC r2,r0,#4 STRCC r2,r1,#4 BCC %B01 LDR r1,=|Image$ZI$Limit| MOV r2,#02 CMP r3,r1 STRCC r2,r3,#4 BCC %B2第24頁，共40頁。（6） 切換處理器的工作模式需要注意的是，在最后階段才能把模式轉(zhuǎn)換到最終應(yīng)用程序運(yùn)行所需的模式，一般是用戶

19、模式。內(nèi)核級的中斷使能也可以考慮在這一步進(jìn)行。在初始化過程中模式變化過程為：管理模式各種特權(quán)模式（堆棧初始化階段）用戶模式。第25頁，共40頁。（7） 呼叫主應(yīng)用程序當(dāng)所有的系統(tǒng)初始化工作完成之后，就需要把程序流程轉(zhuǎn)入主應(yīng)用程序。最簡單的一種情況是：IMPORT MainB Main在ARM ADS環(huán)境中，還另外提供了一套系統(tǒng)級的呼叫機(jī)制IMPORT _mainB _main_main()是編譯系統(tǒng)提供的一個函數(shù)，負(fù)責(zé)完成庫函數(shù)的初始化和初始化應(yīng)用程序執(zhí)行環(huán)境，最后自動跳轉(zhuǎn)到main()函數(shù)，此時要求用戶主函數(shù)的名字必須是main。第26頁，共40頁。主要內(nèi)容1435ADS 1.2集成開發(fā)環(huán)境

20、簡介 基于ARM的匯編語言程序設(shè)計(jì)基于ARM的硬件啟動程序基于ARM的C語言與匯編語言混合編程6印制電路板制作簡介2RVDS 2.2 集成開發(fā)環(huán)境簡介 第27頁，共40頁。 4.5.1 C語言與匯編語言混合編程應(yīng)遵守的規(guī)則 在C程序和ARM匯編程序之間相互調(diào)用時必須遵守ATPCS規(guī)則。ATPCS規(guī)定了一些子程序間調(diào)用的基本規(guī)則，比如：寄存器的使用規(guī)則子程序之間通過寄存器r0r3來傳遞參數(shù)，當(dāng)參數(shù)個數(shù)多于4個時，使用堆棧來傳遞參數(shù)。在子程序中，使用寄存器r4r11保存局部變量。寄存器r12用于保存堆棧指針SP，當(dāng)子程序返回時使用該寄存器出棧，記作IP。寄存器r13用作堆棧指針，記作SP。寄存器r

21、14稱為鏈接寄存器，記作LR。該寄存器用于保存子程序的返回地址。寄存器r15稱為程序計(jì)數(shù)器，記作PC。 堆棧的使用規(guī)則堆棧采用滿遞減類型（FD，F(xiàn)ull Descending），即堆棧通過減小存儲器地址而向下增長，堆棧指針指向內(nèi)含有效數(shù)據(jù)項(xiàng)的最低地址。 參數(shù)的傳遞規(guī)則整數(shù)參數(shù)的前4個使用r0r3傳遞，其他參數(shù)使用堆棧傳遞；浮點(diǎn)參數(shù)使用編號最小且能夠滿足需要的一組連續(xù)的FP寄存器傳遞參數(shù)子程序的返回結(jié)果為一個32位整數(shù)時，通過r0返回；返回結(jié)果為一個64位整數(shù)時，通過r0和r1返回；依此類推。結(jié)果為浮點(diǎn)數(shù)時，通過浮點(diǎn)運(yùn)算部件的寄存器F0、D0或S0返回第28頁，共40頁。 4.5.2 匯編程序調(diào)

22、用C程序的方法 匯編程序調(diào)用C程序的方法為：首先在匯編程序中使用IMPORT偽指令事先聲明將要調(diào)用的C語言函數(shù)；然后通過BL指令來調(diào)用C函數(shù)。 例如在一個C源文件中定義了如下求和函數(shù)：int add(int x,int y) return(x+y);調(diào)用add()函數(shù)的匯編程序結(jié)構(gòu)如下： IMPORT add ;聲明要調(diào)用的C函數(shù)MOV r0,1MOV r1,2BL add ;調(diào)用C函數(shù)add第29頁，共40頁。 4.5.3 C程序調(diào)用匯編程序的方法 C程序調(diào)用匯編子程序的方法為：首先在匯編程序中使用EXPORT偽指令聲明被調(diào)用的子程序，表示該子程序?qū)⒃谄渌募斜徽{(diào)用；然后在C程序中使用ex

23、tern關(guān)鍵字聲明要調(diào)用的匯編子程序?yàn)橥獠亢瘮?shù)。 例如在一個匯編源文件中定義了如下求和函數(shù)：EXPORT add ;聲明add子程序?qū)⒈煌獠亢瘮?shù)調(diào)用add ;求和子程序add ADD r0,r0,r1 MOV pc,lr 在一個C程序的main()函數(shù)中對add匯編子程序進(jìn)行了調(diào)用：extern int add(int x,int y); /聲明add為外部函數(shù)void main() int a=1,b=2,c; c=add(a,b); /調(diào)用add子程序 第30頁，共40頁。 4.5.4 C程序中內(nèi)嵌匯編語句 在C語言中內(nèi)嵌匯編語句可以實(shí)現(xiàn)一些高級語言不能實(shí)現(xiàn)或者高級語言不容易實(shí)現(xiàn)的功能以及

24、時間緊迫的功能。內(nèi)嵌的匯編器支持大部分ARM指令和Thumb指令，但是不支持諸如直接修改PC實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)的底層功能，也不能直接引用C語言中的變量。嵌入式匯編語句在形式上表現(xiàn)為獨(dú)立定義的函數(shù)體，其語法格式為：_ _asm 指令;指令 指令第31頁，共40頁。C程序中內(nèi)嵌匯編語句舉例使能IRQ中斷： inline void enable_IRQ(void) int tmp ; _asm /嵌入?yún)R編代碼 MRS tmp,CPSR /讀取CPSR的值 BIC tmp,tmp,#0 x80 /將IRQ中斷禁止位I清零,即允許IRQ中斷 MSR CPSR_c,tmp /設(shè)置CPSR的值 第32頁，共40頁。一

25、個完整的例子字符串復(fù)制： #include void my_strcpy(const char*src, char*dst) int ch; _asm loop: #ifndef_thumb /ARM指令版本 LDRB ch,src,#1 STRB ch,dst,#1 #else /Thumb指令版本 LDRB ch,src ADD src,#1 STRB ch,dst ADD dst,#1 #endif CMP ch,#0 BNE loop 第33頁，共40頁。一個完整的例子（contiuned）int main(void) const char*a=“Hello world！” char

26、b20 /my_strcpy(a,b); _asm MOV R0,a /設(shè)置入口參數(shù) MOV R1,b BL my_strcpy,R0,R1 /調(diào)用my_strcpy()函數(shù) printf(“Original string:%sn,”a); /顯示my_strcpy()函數(shù)字符串復(fù)制結(jié)果 printf(“Copied string:%sn,”b); return(0); 第34頁，共40頁。 4.5.5 基于ARM的C語言與匯編語言混合編程舉例 舉例：一個向串口不斷發(fā)送0 x55的例子。#include .incconfig.h /將有關(guān)硬件定義的頭文件包含進(jìn)來unsigned char data; /定義全局變量void Main(void) Target_Init(); /對目標(biāo)板的硬件初始化 Delay(10); /延時 data =