通过keil使用汇编语言生成二进制文件，并使用vivado仿真cortexm0处理器

本文为《ARMCortex-M0全可编程SoC原理及实现面向处理器、协议、外设、编程和操作系统》一书的大体复现，由于版权问题，本文不附加该书资源，请自行搜索

其余相关资料：链接：https://pan.baidu.com/s/1eXJGQtEgLWh8gfwml0Rt8A
提取码：0nx9

新建Vivado工程

在Vivado中新建工程，选择FPGA型号为xc7a75tffg484-1，一直点下一步即可

在主界面，点击左上方加号，添加源文件，在完成后添加要引入的20MHz时钟（以下内容转载自《ARMCortex-M0全可编程SoC原理及实现面向处理器、协议、外设、编程和操作系统》）

上述过程可能因为Vivado版本问题略有不同，但基本能够重复，故不赘述
完成后源文件管理如下

由于是完成后进行的文章撰写，一些内容与原书有差异，包括：原书中错误之处进行修改，为适应任务要求在UART相关模块中对连线进行了修改、原书中循序渐进的添加子模块的过程被跳过（建议有余力的朋友还是遵照原书一步一步搭建）
模块功能请自行翻看原书进行较好的理解，或对照代码注释进行理解，细讲内容过多，还请谅解

配置Keil软件

keil的具体下载配置方法这里给出原书的示例


这里我提供一下我的安装包，仅供参考

通过keil使用汇编语言生成二进制文件

实验一中汇编文件忘保存了，被实验二文件覆盖了，这里仅从实验二开始展示汇编代码，实验仿真周期较长，有时需要适当测试时调节时钟周期，类似测试模式的思路，来快速确定结果正误，同时避免浪费资源

keil汇编语言转二进制文件

实验二

可以看到，当reset信号被触发后（即reset信号出现下降沿，中断响应跳转至reset_handler子模块，DCD为arm处理器汇编语言中模块跳转指令），在子模块中，在0x51000000处存入0x1A2B3C4D（此处地址选择0x51000000是根据书中相应的寄存器位置确定的，相关说明请看原书）
以下为仿真波形，an为位选择，如00000001，00000010，000001000等等，seg为此时对应的数码管输入

以下为输出译码

always @(*)
case (code)  //a-b-c-d-e-f-g
  4'b0000  :  seg=7'b0000001;   //0
  4'b0001  :  seg=7'b1001111;   //1
  4'b0010  :  seg=7'b0010010;   //2
  4'b0011  :  seg=7'b0000110;   //3
  4'b0100  :  seg=7'b1001100;   //4
  4'b0101  :  seg=7'b0100100;   //5
  4'b0110  :  seg=7'b0100000;   //6
  4'b0111  :  seg=7'b0001111;   //7
  4'b1000  :  seg=7'b0000000;   //8
  4'b1001  :  seg=7'b0000100;   //9
  4'b1010  :  seg=7'b0001000;   //A
  4'b1011  :  seg=7'b1100000;   //B
  4'b1100  :  seg=7'b0110001;   //C
  4'b1101  :  seg=7'b1000010;   //D
  4'b1110  :  seg=7'b0110000;   //E
  4'b1111  :  seg=7'b0111000;   //F
  default  :  seg=7'b1111111;   //no display
 endcase

实验三

翻看手册，查看需要设置的寄存器


根据实验要求，设置control：01（clk16）1（周期模式）1（使能）=0x07；设置load寄存器初值为（32’d5000）：0x00001388。设计汇编代码main.s如文件夹中所示
关键代码如下：

Reset_Handler   PROC
                GLOBAL Reset_Handler
                ENTRY
                
				LDR     R1, =0xE000E100         ;Interrupt Set Enable Register
                LDR     R0, =0x00000002           
                STR     R0, [R1]

				LDR 	R1, =0x50000000			; Reset LED
				LDR 	R0, =0x00000000
				;MOVS	R0,#0
				;MOVS	R0,#1
				STR		R0,[R1]
				;Configure the timer
				
				LDR 	R1, =0x52000000	     	;timer load value register
				;LDR 	R0, =0x0007FFFF   	    ;=50,000,000 (system tick frequency)//0x02faf080
				LDR 	R0, =0x00001388   	    ;=50,000,000 (system tick frequency)//0x02faf080
				STR		R0,	[R1]			
				LDR 	R1, =0x52000008		    ;timer control register
				;MOVS	R0, #0x03			    ;prescaler=1, enable timer, reload mode
				MOVS	R0, #0x07			    ;prescaler=1, enable timer, reload mode///changed
				STR		R0,	[R1]
TIMER_Handler  PROC
                 PUSH    {R0,R1,LR}
				;LDR 	R1, =0x5200000c		;clear timer 				
              ;  MOVS	R0, #0x01
				;STR		R0, [R1]
				LDR 	R0, =0x50000000
				LDR		R1, =0x01
				STR		R1,[R0]
				;ADDS	R1,R1,#2            ; add 2
				;STR		R1,[R0]             ; send to led
 			   
			   LDR		R0, =0x0002FFFF
			   
			   DCD		LOOP
				   
			   LDR 	R0, =0x50000000
				LDR		R1, =0x0
				STR		R1,[R0]
			   POP     {R0,R1,PC}
	    ENDP
		
LOOP	PROC
			SUBS	R0,R0,#1
			BNE	LOOP
		ENDP

LOOP模块负责使LED持续发光一段时间，在初始化设定定时器加载值，周期模式后，可实现重复计时
主体部分包括在中断发生后添加了一个LOOP循环使LED0持续若干个周期发光。具体波形如下：
若干周期循环一次

LED0持续发光若干周期

定时功能

可以看到，实验三很好的完成了

实验四

为实现题目所要求的发送，串行传输、接收数据。此处将原代码进行如下修改，在UART模块中将数据的发送端与接收端直接相连（失去了原本的意义，此处仅为展示数据传输过程），将此串行传输线命名为RxTx。实现UART模块内部的数据传输。
关键汇编代码如下：

Reset_Handler   PROC
                GLOBAL Reset_Handler
                ENTRY


				LDR 	R1, =0x53000000
				LDR 	R0, =0x01
				STR		R0, [R1]

				LDR 	R1, =0x53000000
				LDR 	R0, =0x02
				STR		R0, [R1]

				LDR 	R1, =0x53000000
				LDR 	R0, =0x04
				STR		R0, [R1]
				
				LDR 	R1, =0x53000000
				LDR 	R0, =0x08
				STR		R0, [R1]
				
				LDR 	R1, =0x53000000
				LDR 	R0, =0x10
				STR		R0, [R1]

				LDR 	R1, =0x53000000
				LDR 	R0, =0x20
				STR		R0, [R1]

				LDR 	R1, =0x53000000
				LDR 	R0, =0x40
				STR		R0, [R1]
				
				LDR 	R1, =0x53000000
				LDR 	R0, =0x80
				STR		R0, [R1]

具体波形如下图所示：

下面是fifo中的具体情况

可以看到，波形符合，实验成功
在vivado中运行布局布线（Implementation），查看运行结果如下
资源占用情况如图所示