哈工大嵌入式软硬件设计上机实验教程（一）-ARM裸机程序开发实验-按键控制LED
前言
为什么要写这样一套教程呢，一方面哈工大的嵌入式上机实验和课程有些脱节，学习曲线陡增，另一方面也是希望考研的同学能轻松一点。话不多说，我们开始吧。
DC
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哈工大嵌入式软硬件设计上机实验教程（一）-ARM裸机程序开发实验-按键控制LED
哈工大嵌入式软硬件设计上机实验教程（二）-U-Boot、Linux 内核的系统移植实验
哈工大嵌入式软硬件设计上机实验教程（三）-按键驱动实验
目录
- 前言
-
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- ARM裸机程序开发实验-按键控制LED
-
- 1.虚拟机安装
- 2.认识开发板
- 3.安装交叉编译工具链
- 4.编写文件
- 5.烧录
- 后记
ARM裸机程序开发实验-按键控制LED
1.虚拟机安装
虚拟机安装教程很多，在这里不多做赘述。笔者使用的是VMware Workstation Pro 15软件，安装了Ubuntu 16.04 32位操作系统。
需要注意的几点
~~（1）实验老师提供的交叉编译链是32位的，我推荐安装官方下载的Ubuntu 16.04 32位操作系统。
（2）虚拟机和Ubuntu系统安装完成之后记得测试是否可上网并换源，关于换源可以参考以下教程或自行搜索 “Ubuntu 16 换源” 教程。
https://blog.csdn.net/qq_30683329/article/details/88582435
（3）安装VMtools工具
VMtools工具是VMware虚拟机的增强工具，可以让你在Ubuntu虚拟机和Windows物理机之间方便的复制粘贴和传输文件。安装方法可以参考以下教程或自行搜索教程。
https://blog.csdn.net/blessed_sy/article/details/81173746
2.认识开发板
本实验使用的开发板是友善之臂的Tiny210开发板，下面是官网和官方论坛资料下载，学有余力的同学可以下载完整资料包进行进一步学习。
http://www.arm9.net/tiny210.asp
http://www.arm9home.net/read.php?tid-974.html
在上图中我们需要注意，最右侧开关拨到最下方是SD卡启动状态
3.安装交叉编译工具链
在虚拟机Linux系统中安装交叉工具链：
3.2创建文件夹
# cd命令表示进入该路径
cd /usr/local
#mkdir命令表示创建一个文件夹名为arm
sudo mkdir arm
cd arm
sudo mkdir 4.6.2
cd 4.6.2
sudo mkdir bin
cd bin
3.3解压交叉编译工具链
回到交叉编译工具链压缩包所在目录。
解压缩交叉编译工具到/usr/local/arm/4.6.2/bin目录。
sudo tar xvzf gcc-4.6.2-glibc-2.13-linaro-multilib-2011.12.tar.bz2 –C /usr/local/arm/4.6.2/bin
3.4修改环境变量
修改环境变量方法很多，详见这篇文章。
https://blog.csdn.net/yimenren/article/details/107361301
我们这里对当前用户的环境变量进行修改。
nano ~/.bashrc
在文件末尾添加
#后面这个地址就是你解压之后arm-linux-gcc文件所在bin文件夹的路径
export PATH=$PATH:/usr/local/arm/4.6.2/bin/gcc-4.6.2-glibc-2.13-linaro-multilib-2011.12/fsl-linaro-toolchain/bin
Ctrl+o保存，回车确定，之后Ctrl+x退出
执行
source ~/.bashrc
使环境变量生效。
验证是否生效
arm-linux-gcc –v
如安装正确将打印版本号
4.编写文件
共需要三个文件，将下面三个文件分别保存放在同一个文件夹内。
下面代码保存为main.c
// LED
#define GPJ2CON (*(volatile unsigned long *) 0xE0200280)
#define GPJ2DAT (*(volatile unsigned long *) 0xE0200284)
// KEY
#define GPH2CON (*(volatile unsigned long *) 0xE0200C40)
#define GPH2DAT (*(volatile unsigned long *) 0xE0200C44)
#define GPJ2_0_OUTPUT (1<<(0*4))
#define GPJ2_1_OUTPUT (1<<(1*4))
#define GPJ2_2_OUTPUT (1<<(2*4))
#define GPJ2_3_OUTPUT (1<<(3*4))
#define GPH2_0_INTPUT ~(0xf<<(0*4))
#define GPH2_1_INTPUT ~(0xf<<(1*4))
#define GPH2_2_INTPUT ~(0xf<<(2*4))
#define GPH2_3_INTPUT ~(0xf<<(3*4))
void main()
{
unsigned long dat;
// LED:设置寄存器GPJ2CON0使GPJ2_0/1/2/3引脚为输出功能
GPJ2CON = GPJ2_0_OUTPUT|GPJ2_1_OUTPUT|GPJ2_2_OUTPUT|GPJ2_3_OUTPUT;
// KEY：设置寄存器GPH2CON0使GPH2_0/1/2/3引脚为输入功能
GPH2CON = GPH2_0_INTPUT&GPH2_1_INTPUT&GPH2_2_INTPUT&GPH2_3_INTPUT;
while(1)
{
// 读取KEY相关的引脚值，用于判断KEY是否被按下
dat = GPH2DAT;
// 判断KEY1:GPH2_0
if(dat & (1<<0)) // KEY1被按下，则LED1亮，否则LED1灭
GPJ2DAT |= 1<<0; // OFF
else
GPJ2DAT &= ~(1<<0); // ON
// 判断KEY2:GPH2_1
if(dat & (1<<1)) // KEY2被按下，则LED2亮，否则LED2灭
GPJ2DAT |= 1<<1;
else
GPJ2DAT &= ~(1<<1);
// 判断KEY3:GPH2_2
if(dat & (1<<2)) // KEY3被按下，则LED3亮，否则LED3灭
GPJ2DAT |= (1<<2);
else
GPJ2DAT &= ~(1<<2);
// 判断KEY4:GPH2_3
if(dat & (1<<3)) // KEY4被按下，则LED4亮，否则LED4灭
GPJ2DAT |= 1<<3;
else
GPJ2DAT &= ~(1<<3);
}
}
下面文件保存为start.S
.global _start
_start:
// 关闭看门狗
ldr r0, =0xE2700000
mov r1, #0
str r1, [r0]
// 设置栈，以便调用c函数
ldr sp, =0x40000000
// 调用main
bl main
halt:
b halt
下面文件保存为Makefile
key_led.bin: start.o main.o
arm-linux-ld -Ttext 0x20000000 -o key_led.elf $^
arm-linux-objcopy -O binary key_led.elf key_led.bin
arm-linux-objdump -D key_led.elf > key_led_elf.dis
%.o : %.S
arm-linux-gcc -o $@ $< -c
%.o : %.c
arm-linux-gcc -o $@ $< -c
clean:
rm *.o *.elf *.bin *.dis *.exe -f
在当前文件夹下运行终端输入
make
即可获得烧录需要的bin文件
5.烧录
5.1安装minitools
如果出现上述错误，参考该网址
https://www.bilibili.com/read/cv3633870/
5.2在windows上使用MiniTools调试裸机程序
- 将sd卡通过读卡器插入电脑，在windows上以管理员身份运行SD-Flasher ，选择“Scan”识别出sd卡，然后依次选择“reformat”和“relayout”，sd卡的“available”项显示为“yes”，最后选择烧写文件superboot.bin，点击“Fuse”。
- 上面这一步极易出错，我建议直接求助老师找老师烧录。
- 拷贝 “images/FriendlyARM.ini” 到sd卡的 “images” 目录。
- 打开sd卡上 “FriendlyARM.ini” 文件，增加行 “USB-mode = yes”，保存，弹出sd卡。
- 开发板插入sd卡，切换引导模式为SDBOOT（S2开关），连接USB线，打开电源。
- 运行MiniTools软件，显示“Board is connected”，选择“User bin (No OS)”，选中“Download and run”，“RAM Address”设为0x20000000，然后选择要运行的裸机程序210.bin，点击右下方的“Download and Run”，观察运行结果。
实验效果为：按动某一个按键，对应的LED灯点亮。
后记
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DC