core_cm3文件函数一览

core_cm3是ARM公司推出来的统一规定，这是对下游芯片厂商的统一规定，因此可以再Cortex-M3(CM3)之间进行移植。此文件中定义了一些对特殊功能寄存器的C语言形式的操作，本质上是内敛汇编和嵌入式汇编。本文均已μC/OS-II移植为例进行举例。

那么先通过几个例子介绍下内敛汇编和嵌入式汇编的形式吧，，因为下面要用到，看完这几个例子就能看懂了，但是如果需要详细学习，请参考文末的参考资料，因为与真正的汇编还是有不少区别的，比如在内敛汇编中我们操作的都是虚拟寄存器（那么它是如何转到真正的寄存器的呢？不晓得，⊙﹏⊙b汗），“pc(r15)、lr(r14) 和 sp(r13) 寄存器根本不能访问。访问这些寄存器时，会产生错误消息。”等等。

1. 单行内敛汇编

 C++ Code 

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#define OS_ENTER_CRITICAL()          __asm( "CPSID   I") #define OS_EXIT_CRITICAL()           __asm( "CPSIE   I")

主要是小括号+双引号。

2.多行内敛汇编

 C++ Code 

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__asm {      //原汁原味的汇编语句 }

用大括号取代了小括号，并且不需要双引号了，直接加上就可以了。不过要是用到R0寄存器不声明的话，会有个warning，可以在前面int R0声明下。

这里用的时候我产生了一个小疑问，当我用到R0，R1这些寄存器的时候，需不需要先PUSH，用完之后在POP呢？看完《编译器用户指南》之后，它说了， 不用，编译器帮我们做了。

3.嵌入式汇编

 C++ Code 

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__asm uint32_t __get_PSP( void) {   mrs r0, psp   bx lr }

在前面加上__asm关键字即可。不过要注意的是需要在最后加上 bx lr显式返回，我之前就忘了返回，然后就HardFault_Handler了。

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直接看代码：

 编译器厂商宏定义选择

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/* define compiler specific symbols */ #if defined ( __CC_ARM   )    #define __ASM             __asm                                       /*!< asm keyword for ARM Compiler          */    #define __INLINE          __inline                                    /*!< inline keyword for ARM Compiler       */ #elif defined ( __ICCARM__ )    #define __ASM            __asm                                        /*!< asm keyword for IAR Compiler          */    #define __INLINE         inline                                       /*!< inline keyword for IAR Compiler. Only avaiable in High optimization mode! */ #elif defined   (  __GNUC__  )    #define __ASM             __asm                                       /*!< asm keyword for GNU Compiler          */    #define __INLINE          inline                                      /*!< inline keyword for GNU Compiler       */ #elif defined   (  __TASKING__  )    #define __ASM             __asm                                       /*!< asm keyword for TASKING Compiler      */    #define __INLINE          inline                                      /*!< inline keyword for TASKING Compiler   */ #endif

就我所知，对ARM芯片进行编程，市面上大抵有三款编译器可供选择：ARM自家的ARM Compiler，第三方的IAR Compiler和GNU针对ARM的Compiler。最后一个木有见过， TASKING Compiler （   Embedded software development tools ）？

不同的编译器具有的不同关键字形式，不过貌似就ARM自家的内敛关键字的前面多两个下划线，但是人家形式看上去更加统一一点，这对于有“强迫症”的工程师是不错的。

然后就是针对不同编译器的函数定义，也是通过与以上形式一致的方式来实现的，给出个框架先。用哪个编译器就用编译相对应的代码即可。

 core_cm3.c

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/* ###################  Compiler specific Intrinsics  ########################### */ #if defined ( __CC_ARM   )  /*------------------RealView Compiler -----------------*/ /* ARM armcc specific functions */ #elif (defined (__ICCARM__))  /*------------------ ICC Compiler -------------------*/ /* IAR iccarm specific functions */ #elif (defined (__GNUC__))  /*------------------ GNU Compiler ---------------------*/ #elif (defined (__TASKING__))  /*------------------ TASKING Compiler ---------------------*/ /* TASKING carm specific functions */ /*  * The CMSIS functions have been implemented as intrinsics in the compiler.  * Please use "carm -?i" to get an up to date list of all instrinsics,  * Including the CMSIS ones.  */ #endif

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然后针对ARM Compiler形式的函数进行讨论，即对 /* ARM armcc specific functions */讨论下。

 进程堆栈：获取PSP和设置PSP

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/**  * @brief  Return the Process Stack Pointer  *  * @return ProcessStackPointer  *  * Return the actual process stack pointer  */ __ASM uint32_t __get_PSP( void) {   mrs r0, psp   bx lr } /**  * @brief  Set the Process Stack Pointer  *  * @param  topOfProcStack  Process Stack Pointer  *  * Assign the value ProcessStackPointer to the MSP   * (process stack pointer) Cortex processor register  */ __ASM  void __set_PSP(uint32_t topOfProcStack) {   msr psp, r0   bx lr }

这里的两个函数都是用R0的原因是ARM有默认的规定，传入的参数从左至右依次放入R0-R4中，这里也就是写C函数的时候，输入的参数不要过多，不然得PUSH到栈中，速度就下来；如果有返回值，则将R0的值返回。

这里放一个自己发现的此函数的一个小例子，在CM3上移植μC/OS-II时，需要移植首次启动时-OSStart函数中最后调用的OSStartHighRdy，一般采用汇编编写，如下所示，不想看的直接跳过看下面的中文描述也可：

 os_cpu_a.asm： OSStartHighRdy

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;定义几个常量，类似C语言中的#define预处理指令。      NVIC_INT_CTRL       EQU     0xE000ED04  ; 中断控制寄存器 NVIC_SYSPRI14       EQU     0xE000ED22  ; PendSV优先级寄存器的地址 NVIC_PENDSV_PRI     EQU     0x000000FF  ; PendSV中断的优先级为255（最低） NVIC_PENDSVSET      EQU     0x10000000  ; 触发软件中断的值，位28为1. ;******************************************************************************************************** ;                                         START MULTITASKING ;                                       void OSStartHighRdy( void) ; ; Note(s) :  1) This function triggers a PendSV exception (essentially, causes a context  switch) to cause ;              the first task to start. ; ;            2) OSStartHighRdy() MUST: ;              a) Setup PendSV exception priority to lowest; ;              b) Set initial PSP to  0, to tell context switcher  this is first run; ;              c) Set the main stack to OSRunning ;              d) Trigger PendSV exception; ;              e) Enable interrupts (tasks will run with interrupts enabled). ;******************************************************************************************************** OSStartHighRdy         ;设置PendSV中断的优先级         LDR     R4, =NVIC_SYSPRI14      ; set the PendSV exception priority         LDR     R5, =NVIC_PENDSV_PRI         STR     R5, [R4]         ;设置PSP为0         MOV     R4, #0                 ; set the PSP to  0  for initial context  switch call         MSR     PSP, R4         ;设置OSRunning为TRUE         LDR     R4, =OSRunning         ; OSRunning = TRUE         MOV     R5, #1         STRB    R5, [R4]         ;触发PendSV中断         LDR     R4, =NVIC_INT_CTRL     ;rigger the PendSV exception (causes context  switch)         LDR     R5, =NVIC_PENDSVSET         STR     R5, [R4]         CPSIE   I                      ;enable interrupts at processor level         ;死循环，应该不会到这里 OSStartHang         B       OSStartHang            ;should never get here

转换成中文描述过程如下：

1. 设置PendSV优先级

2. 设置PSP为0

3. 设置系统的运行状态

4. 开始执行最高优先级任务

5. 开中断

补充说明下：关于第1点，参考权威指南讨论PendSV即可；关于第2点，其实不设置也是可以的，它的作用是 省掉第一次上下文切换时候的R4-R11的入栈保护，仅此而已，这是事实没错，但是这个考虑会增加代码的编写，体现在此处和PendSV中断函数的编写上，不过这也表明作者的多OS过程的认识，思维的严谨。关于第5点，显示声明中断要开着，没有也没关系，因为本来中断就是开着的，只要你不蛋疼的去把它关掉。

改成C语言形式如下：

 os_cpu_c.c

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#define  NVIC_INT_CTRL              *((OS_CPU_SR *)0xE000ED04)   //中断控制寄存器ICSR #define  NVIC_PENDSVSET             0x10000000   //触发软件中断的值，位28为1. #define  OS_TASK_SW()               NVIC_INT_CTRL = NVIC_PENDSVSET #define  OSIntCtxSw()               NVIC_INT_CTRL = NVIC_PENDSVSET #define OS_ENTER_CRITICAL()          __asm( "CPSID   I"); #define OS_EXIT_CRITICAL()           __asm( "CPSIE   I"); #define NVIC_SYSPRI14               *((OS_CPU_SR *)0xE000ED22)   //PendSV优先级寄存器的地址 #define NVIC_PENDSV_PRI             0x000000FF                   //PendSV中断的优先级为255（最低） #define SET_PENDSV_FF()             NVIC_SYSPRI14=NVIC_PENDSV_PRI void OSStartHighRdy( void) {        SET_PENDSV_FF();          //这里写FF是因为把它的中断优先级设置为最低255     __set_PSP( 0);     OSRunning =  1;     OS_TASK_SW();     OS_EXIT_CRITICAL(); }

怎么样，优雅多了吧，而且也比较明了。此处我把它 放在os_cpu_c.c文件中，当然一般的宏定义还是会放在头文件oc_cpu.h中的。

要是与会变形式的再像一点，在最后加上死循环while(1);则完全一致了，只不过不会在这里的，因为它马上就去优先级最高的任务那里去了。

这里还要说一下，在我们板子启动的时候，使用的MSP，要是我们使用前后台的形式来开发程序，不管在用户程序还是中断程序里面，我们就用一个MSP就ok了，因为就相当于一个线程在那里不停的跑。而当我们使用RTOS，如μC/OS-II，那么我们在所有的用户任务中，使用的 PSP，这也是我之前没注意的地方，

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扯远了，看下一个：

 主堆栈：获取MSP和设置MSP

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/**  * @brief  Return the Main Stack Pointer  *  * @return Main Stack Pointer  *  * Return the current value of the MSP (main stack pointer)  * Cortex processor register  */ __ASM uint32_t __get_MSP( void) {   mrs r0, msp   bx lr } /**  * @brief  Set the Main Stack Pointer  *  * @param  topOfMainStack  Main Stack Pointer  *  * Assign the value mainStackPointer to the MSP   * (main stack pointer) Cortex processor register  */ __ASM  void __set_MSP(uint32_t mainStackPointer) {   msr msp, r0   bx lr }

使用尚待开发。

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 反转无符号16位值和有符号16位值

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/**  * @brief  Reverse byte order in unsigned short value  *  * @param   value  value to reverse  * @return         reversed value  *  * Reverse byte order in unsigned short value  */ __ASM uint32_t __REV16(uint16_t value) {   rev16 r0, r0   bx lr } /**  * @brief  Reverse byte order in signed short value with sign extension to integer  *  * @param   value  value to reverse  * @return         reversed value  *  * Reverse byte order in signed short value with sign extension to integer  */ __ASM int32_t __REVSH(int16_t value) {   revsh r0, r0   bx lr }

使用尚待开发。

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 C++ Code 

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/**  * @brief  Remove the exclusive lock created by ldrex  *  * Removes the exclusive lock which is created by ldrex.  */ __ASM  void __CLREX( void) {   clrex } /**  * @brief  Return the Base Priority value  *  * @return BasePriority  *  * Return the content of the base priority register  */ __ASM uint32_t  __get_BASEPRI( void) {   mrs r0, basepri   bx lr } /**  * @brief  Set the Base Priority value  *  * @param  basePri  BasePriority  *  * Set the base priority register  */ __ASM  void __set_BASEPRI(uint32_t basePri) {   msr basepri, r0   bx lr } /**  * @brief  Return the Priority Mask value  *  * @return PriMask  *  * Return state of the priority mask bit from the priority mask register  */ __ASM uint32_t __get_PRIMASK( void) {   mrs r0, primask   bx lr } /**  * @brief  Set the Priority Mask value  *  * @param  priMask  PriMask  *  * Set the priority mask bit in the priority mask register  */ __ASM  void __set_PRIMASK(uint32_t priMask) {   msr primask, r0   bx lr } /**  * @brief  Return the Fault Mask value  *  * @return FaultMask  *  * Return the content of the fault mask register  */ __ASM uint32_t  __get_FAULTMASK( void) {   mrs r0, faultmask   bx lr } /**  * @brief  Set the Fault Mask value  *  * @param  faultMask  faultMask value  *  * Set the fault mask register  */ __ASM  void __set_FAULTMASK(uint32_t faultMask) {   msr faultmask, r0   bx lr } /**  * @brief  Return the Control Register value  *   * @return Control value  *  * Return the content of the control register  */ __ASM uint32_t __get_CONTROL( void) {   mrs r0, control   bx lr } /**  * @brief  Set the Control Register value  *  * @param  control  Control value  *  * Set the control register  */ __ASM  void __set_CONTROL(uint32_t control) {   msr control, r0   bx lr }

以上的嵌入汇编可以拿来对照权威指南学习，看看寄存器的变化过程以及造成的影响，主要是P14页的”特殊功能寄存器“中的那些个特殊功能寄存器。使用尚待开发。

如果文中有描述不清楚或者错误的地方，请参考《编译器用户指南》和《ARM Cortex-M3权威指南》，并以此为准。

另外，虽然μC/OS-II的移植已经被讲烂了，但是看了这个还是有点搞头的，新版的正在紧张改写中，它更加简洁明了。

To Be Continued~~