嵌入式Linux之汇编LED
参考文档 【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.2
一、汇编LED原理分析
为什么要学习Cortex-A汇编：
①、需要用汇编初始化一些SOC外设。
②、使用汇编初始化DDR，I.MX6U不需要。
③、设置sp指针，一般指向DDR，设置好C语言运行环境。
1、ALPHA开发板LED灯硬件原理分析：
STM32 IO初始化流程：
①、使能GPIO时钟。
②、设置IO复用，将其复用为GPIO
③、配置GPIO的电气属性。
④、使用GPIO，输出高/低电平。
I.MX6ULL IO初始化：
①、使能时钟，CCGR0~CCGR6这7个寄存器控制着6ULL所有外设时钟的使能。为了简单，设置CCGR0~CCGR6这7个寄存器全部为0XFFFFFFFF，相当于使能所有外设时钟。
②、IO复用，将寄存器IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03的bit3~0设置为0101=5，这样GPIO1_IO03就复用为GPIO。
③、寄存器IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03是设置GPIO1_IO03的电气属性。包括压摆率、速度、驱动能力、开漏、上下拉等。
④、配置GPIO功能，设置输入输出。设置GPIO1_DR寄存器bit3为1，也就是设置为输出模式。设置GPIO1_DR寄存器的bit3，为1表示输出高电平，为0表示输出低电平。
二、源码分析
.global _start /* 全局标号 */
/*
* 描述： _start函数，程序从此函数开始执行此函数完成时钟使能、
* GPIO初始化、最终控制GPIO输出低电平来点亮LED灯。
*/
_start:
/* 关闭I,DCache和MMU 重点：关于到是否能用uboot启动
* 采取读-改-写的方式。
*/
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 /* 读取CP15的C1寄存器到R0中 */
bic r0, r0, #(0x1 << 12) /* 清除C1寄存器的bit12位(I位)，关闭I Cache */
bic r0, r0, #(0x1 << 2) /* 清除C1寄存器的bit2(C位)，关闭D Cache */
bic r0, r0, #0x2 /* 清除C1寄存器的bit1(A位)，关闭对齐 */
bic r0, r0, #(0x1 << 11) /* 清除C1寄存器的bit11(Z位)，关闭分支预测 */
bic r0, r0, #0x1 /* 清除C1寄存器的bit0(M位)，关闭MMU */
mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0 /* 将r0寄存器中的值写入到CP15的C1寄存器中 */
/* 1、使能所有时钟 */
ldr r0, =0X020C4068 /* CCGR0 */
ldr r1, =0XFFFFFFFF
str r1, [r0]
ldr r0, =0X020C406C /* CCGR1 */
str r1, [r0]
ldr r0, =0X020C4070 /* CCGR2 */
str r1, [r0]
ldr r0, =0X020C4074 /* CCGR3 */
str r1, [r0]
ldr r0, =0X020C4078 /* CCGR4 */
str r1, [r0]
ldr r0, =0X020C407C /* CCGR5 */
str r1, [r0]
ldr r0, =0X020C4080 /* CCGR6 */
str r1, [r0]
/* 2、设置GPIO1_IO03复用为GPIO1_IO03 */
ldr r0, =0X020E0068 /* 将寄存器SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE加载到r0中 */
ldr r1, =0X5 /* 设置寄存器SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE的MUX_MODE为5 */
str r1,[r0]
/* 3、配置GPIO1_IO03的IO属性
*bit 16:0 HYS关闭
*bit [15:14]: 00 默认下拉
*bit [13]: 0 kepper功能
*bit [12]: 1 pull/keeper使能
*bit [11]: 0 关闭开路输出
*bit [7:6]: 10 速度100Mhz
*bit [5:3]: 110 R0/6驱动能力
*bit [0]: 0 低转换率
*/
ldr r0, =0X020E02F4 /*寄存器SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE */
ldr r1, =0X10B0
str r1,[r0]
/* 4、设置GPIO1_IO03为输出 */
ldr r0, =0X0209C004 /*寄存器GPIO1_GDIR */
ldr r1, =0X0000008
str r1,[r0]
/* 5、关闭LED0
* 设置GPIO1_IO03输出低电平
*/
ldr r0, =0X0209C000 /*寄存器GPIO1_DR */
ldr r1, =0x8
str r1,[r0]
ldr r3, =0xfffff /*延时时间*/
/*
* 描述： loop死循环
*/
loop:
ldr r0, =0X0209C000 /*LED 关 寄存器GPIO1_DR */
ldr r1, =0x8
str r1,[r0]
mov r2,#0
delay0: /*延时1*/
add r2, r2, #0x1 /*r2=r2+1*/
cmp r2, r3 /*如果r2<r3跳转到delay0*/
ble delay0
ldr r0, =0X0209C000 /*LED 开 寄存器GPIO1_DR */
ldr r1, =0x0
str r1,[r0]
mov r2,#0
delay1: /*延时1*/
add r2, r2, #0x1
cmp r2, r3
ble delay1
b loop /*跳转到loop*/
三、编译程序
arm-linux-gnueabihf-gcc -g -c led.s -o led.o
arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0X87800000 led.o -o led.elf
arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S -g led.elf led.bin
arm-linux-gnueabihf-objdump -D led.elf > led.dis
1、
arm-linux-gnueabihf-gcc -g -c led.s -o led.o
上述命令就是将 led.s 编译为 led.o，其中“-g”选项是产生调试信息，GDB 能够使用这些 调试信息进行代码调试。“-c”选项是编译源文件，但是不链接。“-o”选项是指定编译产生的文 件名字，这里我们指定 led.s 编译完成以后的文件名字为 led.o。执行上述命令以后就会编译生 成一个 led.o 文件
2、
arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0X87800000 led.o -o led.elf
上述命令中-Ttext 就是指定链接地址，“-o”选项指定链接生成的 elf 文件名，这里我们命名 为 led.elf。上述命令执行完以后就会在工程目录下多一个 led.elf 文件
链接：
链接就是将所有.o文件链接在一起，并且链接到指定的地方。本实验链接的时候要指定链接起始地址。链接起始地址就是代码运行的起始地址。
对于6ULL来说，链接起始地址应该指向RAM地址。RAM分为内部RAM和外部RAM，也就是 DDR。6ULL内部RAM地址范围0X900000-0X91FFFF。也可以放到外部DDR中，对于I.MX6U-ALPHA开发板，512MB字节DDR版本的核心板，DDR范围就是0X80000000-0X9FFFFFFF。对于256MB的DDR来说，那就是0X80000000-0X8FFFFFFF。
裸机代码的链接起始地址为0X87800000。要使用DDR，那么必须要初始化DDR，对于I.MX来说bin文件不能直接运行，需要添加一个头部，这个头部信息包含了DDR的初始化参数，I.MX系列SOC内部boot rom会从SD卡，EMMC等外置存储中读取头部信息，然后初始化DDR，并且将bin文件拷贝到指定的地方。
Bin的运行地址一定要和链接起始地址一致。位置无关代码除外。
3、
arm-linux-gnueabihf-objcopy 更像一个格式转换工具，我们需要用它将 led.elf 文件转换为 led.bin 文件，命令如下：
arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S -g led.elf led.bin
上述命令中，“-O”选项指定以什么格式输出，后面的“binary”表示以二进制格式输出， 选项“-S”表示不要复制源文件中的重定位信息和符号信息，“-g”表示不复制源文件中的调试信息。
4、
大多数情况下我们都是用 C 语言写试验例程的，有时候需要查看其汇编代码来调试代码， 因此就需要进行反汇编，一般可以将 elf 文件反汇编，比如如下命令：
arm-linux-gnueabihf-objdump -D led.elf > led.dis
上述代码中的“-D”选项表示反汇编所有的段，反汇编完成以后就会在当前目录下出现一 个名为 led.dis 文件