03. C语言编写LED

C语言环境搭配

设置处理器模式

设置6ULL处于SVC模式下。设置CPSR寄存器的bit4-0，也就是M[4:0]为10011=0x13。读写状态寄存器需要用到MRS和MSR指令。MRS将CPSR寄存器数据读出到通用寄存器里面，MSR指令将通用寄存器的值写入到CPSR寄存器里

设置SP指针

sp指针可以指向内部RAM，也可以指向DDR。我们将其指向DDR。512MB的范围是0x80000000~0x9FFFFFFF。栈大小，0x200000=2M。处理器栈增长方式，对于A7，是向下增长的。设置sp指向0x80200000。

跳转到C语言

使用b指令跳转到C语言函数，比如main函数

编写程序

配置环境start.s

.global __start

__start:
	/* 设置处理器进入SVC模式 */
	mrs r0, cpsr @读取cpsr到r0中
	bic r0, r0, #0x1f @清除cpsr的bit4~0位，因为是一个小端存储
	orr r0, r0, #0x13 @使用SVC指令
	msr cpsr, r0 @将r0写入到cpsr

	/* 设置sp指针 */
	ldr sp, =0x80200000
	b main

头文件led.h

#pragma once
/* 定义要使用的寄存器 */
/* CCM相关的寄存器 */
#define CCM_CCGR0 				*((volatile ssize_t int*)0x020c4068)
#define CCM_CCGR1 				*((volatile ssize_t int*)0x020c406c)
#define CCM_CCGR2 				*((volatile ssize_t int*)0x020c4070)
#define CCM_CCGR3 				*((volatile ssize_t int*)0x020c4074)
#define CCM_CCGR4 				*((volatile ssize_t int*)0x020c4078)
#define CCM_CCGR5 				*((volatile ssize_t int*)0x020c407c)
#define CCM_CCGR6 				*((volatile ssize_t int*)0x020c4080)

/* IOMUX相关的寄存器 */
#define SW_MUX_GPIO1_IO03 		*((volatile ssize_t int*)0x020e0068)
#define SW_PAD_GPIO1_IO03 		*((volatile ssize_t int*)0x020e02f4)

/* GPIO1相关的寄存器 */
#define GPIO1_DR 				*((volatile ssize_t int*)0x0209c0000)
#define GPIO1_GDIR 				*((volatile ssize_t int*)0x0209c0004)
#define GPIO1_PSR 				*((volatile ssize_t int*)0x0209c0008)
#define GPIO1_ICR1 				*((volatile ssize_t int*)0x0209c000C)
#define GPIO1_ICR2 				*((volatile ssize_t int*)0x0209c0010)
#define GPIO1_IMR 				*((volatile ssize_t int*)0x0209c0014)
#define GPIO1_ISR 				*((volatile ssize_t int*)0x0209c0018)
#define GPIO1_GPIO_EDGE_SEL 	*((volatile ssize_t int*)0x0209c001C)

源文件led.c

#include "led.h"
/* 使能外设时钟 */
void clk_enable()
{
	CCM_CCGR0 = 0xFFFFFFFF;
	CCM_CCGR1 = 0xFFFFFFFF;
	CCM_CCGR2 = 0xFFFFFFFF;
	CCM_CCGR3 = 0xFFFFFFFF;
	CCM_CCGR4 = 0xFFFFFFFF;
	CCM_CCGR5 = 0xFFFFFFFF;
	CCM_CCGR6 = 0xFFFFFFFF;
}

/* 初始化LED */
void led_init()
{
	SW_MUX_GPIO1_IO03 = 0x05;    // 复用
	SW_PAD_GPIO1_IO03 = 0x10b0;  // 设置电器属性

	GPIO1_GDIR=0x8; //设置为输出
	GPIO1_DR = 0x0; //打开LED灯
}
void delay_short(volatile ssize_t int n)
{
	while(n--){}
}
void delay(volatile ssize_t int n)
{
	while(n--)
	{
		delay_short(0x7ff);// 396MHz下，一次循环大概是1ms
	}
}	
void led_on()
{
	GPIO1_DR &= ~(1<<3); // 将第三位清零
}
void led_off()
{
	GPIO1_DR |= (1<<3); // 将第三位置1
}
void main()
{
	clk_enable();
	led_init();
	while(1){
		led_on();
		delay(500);
		led_off();
		delay(500);
	}
}

makefile文件

// -Wall 表示显示编译的时候所有警告，-nostdlib表示不链接系统标准启动文件和库文件，否则编译可能会出错。-o2表示优化等级。imx6UL.lds是链接脚本
objs := start.o main.o

led.bin:$(objs)
	arm-linux-gnueabihf-ld -Timx6ul.lds -o led.elf $^    // $^ 所有依赖文件的集合
	arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S led.elf $@  // $@ 所有目标的集合
	arm-linux-gnueabihf-objdump -D -m arm led.elf > led.dis
	
%.o:%.s
	arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $< // $< 依赖目标集合的第一个文件
	
%.o:%.S
	arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $<
	
%.o:%.c
	arm-linux-gnueabihf-gcc -Wall -nostdlib -c -O2 -o $@ $<
	
clean:
	rm -rf *.o ledc.bin ledc.elf ledc.dis

链接脚本

链接脚本主要用于链接，描述文件应该如何被链接在一起形成最终的可执行文件。用来描述输入文件中的段如何被映射到输出文件中，并且控制输出文件中的内存排布。
链接脚本就是编写一系列的命令，每个命令是一个带有参数的关键字或者对一个符号的赋值。我们一般编译出来的代码都包含在text、data、bss和rodata这四个段内

SECTIONS{
	. = 0x87800000  // 以该地址为起始地址开始链接
	.text: // 段名，块内写要链接到这个段的所有文件
	{
		start.o   // start.o 要链接到最开始的地方，因为包含第一个要执行的命令
		*(.text)  // *是通配符，表示所有输入文件的.text段都放到.text中
	}
	.rodata ALIGN(4) : {*(.rodata*)}  // ALIGN(4)表示.rodata 的起始地址要能被4整除，也就是内存对齐
	.data ALIGN(4) : {*(.data)}
	__bss_start=.; // .bss段是定义了，但是没有被初始化，需要手动清零
	.bss ALIGN(4) : {*(.bss) *(COMMON)}
	__bss_end=.; // 直接将.bss这段内存赋0，就完成了清零
}

然后将上述的makefile文件的链接脚本由-Ttext 0x87800000改为了-Timx6ul.lds