ARM day5、day6 硬件编程

一、硬件

fs4412  sd卡  串口线  电源  

二、根据原理图点灯

1、确定需求：

        点灯（亮 or 灭）

2、查看原理图

        2.1 外设原理图 devboard 

                查找LED2->CHG_COK(核心板)

        2.2 核心板原理图 coreboard

                查找CHG_COK->XEINT23/KP_ROW7/ALV_DBG19/GPX2_7

        2.3 看芯片手册

                GPIO控制（第六章）->查找GPX2

        2.4 筛选寄存器（概述）

        整体的配置或控制寄存器、功能相关的寄存器、不知道干嘛的寄存器

不需要的： 

pull-up/pull-down:上拉下拉-引脚不能悬空，上拉为高电平或下拉接地为低电平

drive strength control register:驱动强度控制-输出电流大小 -- 影响灯的亮度，不影响亮灭，所以不需要GPF3DRV

补充：下电模式寄存器：power down & power off，关机/睡眠，不影响灯的亮灭，所以不需要

需要的：

2.5 写代码

GPX2CON   0x11000c40     [31:28]          0x1 ---output 代码中，需要将[31:28]4位设置为0x1（先清零后置1） C代码：GPX2CON = (GPX2CON & (~(0xf << 28))  )   |   ((0x1)<<28  )  汇编代码：

GPX2DAT      0x11000c44    [7]                0x0 --低电平   0x1-高电平 //输出模式（灯亮） -- 第七位置1（GPX2_7） C代码：GPX2DAT = GPX2DAT |  (0x1 << 7)

作业：流水灯

见下方代码

三、编译环境

Makefile：

  1 all:
  2     arm-none-linux-gnueabi-gcc -fno-builtin -nostdinc -c -o start.o start.s
  3     arm-none-linux-gnueabi-gcc -fno-builtin -nostdinc -c -o main.o main.c
  4     arm-none-linux-gnueabi-ld start.o main.o -Tmap.lds -o led.elf
  5     arm-none-linux-gnueabi-objcopy -O binary led.elf led.bin
  6     arm-none-linux-gnueabi-objdump -D led.elf > led.dis
  7 clean:
  8     rm -rf *.bak *.o *.elf *.dis *.bin

map.lds:

  1 /*linux下的连接脚本模板*/
  2 OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm") /*指定输出可执行文件是elf格式，32位ARM指令，小端*/
  3 OUTPUT_ARCH(arm)  /*指定输出可执行文件的平台(arm平台)*/
  4 ENTRY(_start)     /*指定连接之后第一条指令的地址为_start*/
  5 SECTIONS  /*指定连接之后的代码段(.text) 数据段(.data) .bss段如何摆放*/
  6 {
  7     . = 0x40008000; /*指定链接的起始地址 从0x40008000地址开始摆放*/
  8     . = ALIGN(4);   /*指令对齐(4字节对齐)*/
  9     .text      :    /*代码段开始*/
 10     {
 11         start.o(.text)  /*0x40008000地址放start.o对应的start.s的第一条指令*/
 12         *(.text)        /* *：其他的*.o文件系统自动安排位置*/
 13     }
 14     . = ALIGN(4);
 15     .data :         /*数据段开始*/
 16     { *(.data) }    /*数据段也让系统自动分配*/
 17     . = ALIGN(4);
 18     .bss :
 19      { *(.bss) }
 20 }

map.lds解释：

1、 *表示所有.o文件的text              如果需要先后顺序 :                    test.o(.text)                  *(.text) 2、每个.o组成由text+data+bss 3、. =0x0：    //要loadbb、go的地址

start.s:

  1     .global  delay1s
  2     .text
  3     .global _start
  4 _start:
  5         b       reset                        @0x00
  6         ldr     pc,_undefined_instruction  @0x04
  7         ldr     pc,_software_interrupt
  8         ldr     pc,_prefetch_abort
  9         ldr     pc,_data_abort
 10         ldr     pc,_not_used
 11         ldr     pc,_irq
 12         ldr     pc,_fiq
 13 
 14 _undefined_instruction: .word  _undefined_instruction
 15 _software_interrupt:    .word  _software_interrupt
 16 _prefetch_abort:        .word  _prefetch_abort
 17 _data_abort:            .word  _data_abort
 18 _not_used:              .word  _not_used
 19 _irq:                   .word  _irq
 20 _fiq:                   .word  _fiq
 21 
 22 
 23 reset:
 24     ldr r0,=0x40008000      @设置异常向量表的起始地址为0x40008000
 25     mcr p15,0,r0,c12,c0,0       @ Vector Base Address Register
 26 
 27 init_stack:
 28     ldr     r0,stacktop         /*get stack top pointer*/
 29 
 30     /********svc mode stack********/
 31         mov     sp,r0
 32         sub     r0,#128*4          /*512 byte  for irq mode of stack*/
 33     /****irq mode stack**/
 34         msr     cpsr,#0xd2
 35         mov     sp,r0
 36         sub     r0,#128*4          /*512 byte  for irq mode of stack*/
 37     /***fiq mode stack***/
 38         msr     cpsr,#0xd1
 39         mov     sp,r0
 40         sub     r0,#0
 41     /***abort mode stack***/
 42         msr     cpsr,#0xd7
 43         mov     sp,r0
 44         sub     r0,#0
 45     /***undefine mode stack***/
 46         msr     cpsr,#0xdb
 47         mov     sp,r0
 48         sub     r0,#0
 49    /*** sys mode and usr mode stack ***/
 50         msr     cpsr,#0x10
 51         mov     sp,r0             /*1024 byte  for user mode of stack*/
 52 
 53         b       main
 54 
 55 delay1s:
 56      ldr      r4,=0x1ffffff
 57 delay1s_loop:
 58      sub    r4,r4,#1
 59      cmp   r4,#0         
 60      bne    delay1s_loop
 61      mov   pc,lr
 62 
 63 
 64     .align  4
 65 
 66     /****  swi_interrupt handler  ****/
 67 
 68 
 69 stacktop:    .word      stack+4*512
 70 
 71 .data
 72 
 73 stack:
 74   .space  4*512
 75 .end

main.c:

  1 //led 2 3 4 5 
  2 //led2
  3 #define GPX2CON (*(volatile unsigned int *)0x11000c40)
  4 #define GPX2DAT (*(volatile unsigned int *)0x11000c44)
  5 //led3
  6 #define GPX1CON (*(volatile unsigned int *)0x11000c20)
  7 #define GPX1DAT (*(volatile unsigned int *)0x11000c24)
  8 //led4
  9 #define GPF3CON (*(volatile unsigned int *)0x114001E0)
 10 #define GPF3DAT (*(volatile unsigned int *)0x114001E4)
 11 //led 5
 12 
 13 
 14 
 15 void mydelay(int x) //延时
 16 {   
 17     int i;
 18     while(x --){    //1ms
 19         for(i = 1000; i>0; i--);
 20     }
 21 }
 22 
 23 void GPIO_init()
 24 {
 25    GPX2CON = (GPX2CON & (~(0xf << 28))) | ((0x1)<<28);
 26    GPX1CON = (GPX1CON & (~(0xf ))) | ((0x1));
 27    GPF3CON = (GPF3CON & (~(0xf << 16))) | ((0x1) << 16);
 28    GPF3CON = (GPF3CON & (~(0xf << 20))) | ((0x1) << 20);
 29 
 30 }
 31 
 32 void led2_on()   //开灯 7位置1
 33 {
 34    GPX2DAT = GPX2DAT | (0x1 << 7);
 35 }
 36 void led2_off()  //关灯 7位置0
 37 {
 38    GPX2DAT = GPX2DAT & ~(0x1 << 7);
 39 }
 40 void led3_on()   //开灯 0位置1
 41 {
 42    GPX1DAT = GPX1DAT | (0x1);
 43 }
 44 void led3_off()  //关灯 0位置0
 45 {
 46    GPX1DAT = GPX1DAT & ~(0x1);
 47 }
 48 void led4_on()   //开灯 4位置1
 49 {
 50    GPF3DAT = GPF3DAT | (0x1 << 4);
 51 }
 52 void led4_off()  //关灯 4位置0
 53 {
 54    GPF3DAT = GPF3DAT & ~(0x1 << 4);
 55 }
 56 void led5_on()   //开灯 5位置1
 57 {
 58    GPF3DAT = GPF3DAT | (0x1 << 5);
 59 }
 60 void led5_off()  //关灯 4位置0
 61 {
 62    GPF3DAT = GPF3DAT & ~(0x1 << 5);
 63 }
 64 
 65 int main()
 66 {
 67     GPIO_init();//初始化
 68     while(1)    //循环
 69     {
 70         led2_on();
 71         mydelay(500);
 72         led2_off();
 73         mydelay(500);
 74         led3_on();
 75         mydelay(500);
 76         led3_off();
 77         mydelay(500);
 78         led4_on();
 79         mydelay(500);
 80         led4_off();
 81         mydelay(500);
 82         led5_on();
 83         mydelay(500);
 84         led5_off();
 85     }
 86     return 0;
 87 }

编译：

打开超级终端  名字随便输  只需配置波特兰和硬件为115200和无 

1.打开板子的开关，三秒内按回车

2.loadb 40008000    //地址见编译环境

3.发送文件 -- 打开windows下的.bin二进制文件

4.go 40008000

四、其他注意事项

1、人通过代码操作内存，CPU通过取指译码执行来访问内存 2、另一块内存中通过地址映射并访问设备控制器中的寄存器(寄存器是物理设备，里面是一些写死的规则)，CPU通过该内存来访问设备控制器中的寄存器 3、板子=CPU+设备控制器 4、设备控制器通过IO引脚来控制高低电平，从而控制设备 5、SD卡算外存设备，相当于提前在SD卡中烧写了一个小型的系统，用于启动引导 6、寄存器的八种模式： user用户：唯一非特权、正常程序运行的工作模式 sys系统：和用户模式一起属于非异常模式，用于操作系统（特权），和用户模式类似，但可以切换到其他模式 irq中断：用于中断请求处理，只有在IRQ异常响应才进入该模式 fiq快中断：用于快速中断请求处理，只有在FIQ异常响应模式才进入该模式 svc管理：供操作系统使用的一种保护模式，操作系统大部分代码都在内核，运行模式为SVC。应用层的到了系统运行，都是在svc模式 abort中止：用于虚拟内存 undefined未定义：软件仿真 moniter：cotex内核，不常用 7、寄存器：通用寄存器r0-r15（包括sp pc 等特殊寄存器，不包括CPSR、SPSR等程序状态寄存器)     8、汇编存在的意义：为C程序的运行做准备 9、异常触发过程：异常-触发异常-切换对应异常模式-异常向量表-异常处理函数 10、中断触发过程：当系统产生中断，就到irq中断模式处理