ARM无痛苦起步.docx
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ARM无痛苦起步
首先看看我们要解决的问题。
44B0X片内只有几KCACHE，ROM和RAM都是外接的芯片。
我们的程序是要写入FLASH中保存，但执行时是拷到SDRAM中执行的（如在ROM中执行速度会较慢）。
要做到这一点需要把程序做成两个分程序：
一个是实现你的系统功能的主程序，如果你用嵌入式系统，那就是UCOS和UCLINUX之类的程序，这个程序的代码保存在FLASH中，但执行时会拷到RAM中再执行；一个是引导程序，直接在FLASH中执行，负责把初始化芯片和外设，并把主程序从FLASH中拷到RAM中，然后跳到主程序去执行，对应的概念是UBOOT等常见的引导程序，这个程序会被写入0X0开始的地址，开机后自动执行。
那么我们需要解决以下几个问题：
1.如何编译和调试主程序
2.如何使中断跳到RAM中的中断服务程序执行
3.如何把引导程序和主程序写入FLASH中.
arm（44b0x）无痛苦起步
这两个星期在看arm的资料，在朋友的帮助下弄明白了是怎么回事后，我觉得我原来看的入门资料总有些说的不详细的地方。
所以决定写一个文档，总结开始arm开发的入门知识，给后来的朋友参考，也希望得到高手指正我认识上的错误。
我的开发板是s3c44b0x的，2mNORFLASH在bank0,8msdram在bank6.
首先看看我们要解决的问题。
有些ARM芯片有内嵌的RAM和FALSH.这样可以直接在片内运行程序，44B0X片内只有几KCACHE，ROM和RAM都是外接的芯片。
我们的程序是要写入FLASH中保存，但执行时是拷到SDRAM中执行的（如在ROM中执行速度会较慢）。
要做到这一点需要把程序做成两个分程序：
一个是实现你的系统功能的主程序，如果你用嵌入式系统，那就是UCOS和UCLINUX之类的程序，这个程序的代码保存在FLASH中，但执行时会拷到RAM中再执行；一个是引导程序，直接在FLASH中执行，负责把初始化芯片和外设，并把主程序从FLASH中拷到RAM中，然后跳到主程序去执行，对应的概念是UBOOT等常见的引导程序，这个程序会被写入0X0开始的地址，开机后自动执行。
那么我们需要解决以下几个问题：
1.如何编译和调试主程序
2.如何使中断跳到RAM中的中断服务程序执行
3.如何把引导程序和主程序写入FLASH中.
以下我们来解决这几个问题：
1开始在仿真器中写代码和调试
由于主程序会被拷贝到RAM中执行，则我们应该在编译时就把程序定位到RAM中。
这里先要说说几个ADS的参数的意义,在ADS的ARMLINKER页有RO,RW两个参数，此外还有一个ZI没有在页中给出，RO是只读代码的起始地址，由这个地址开始存放编译出来的程序指令；RW是程序的读写段的开始，即你程序中的数据存放的开始地址，ZI紧跟在RW区后，ZI区存放的是需要在程序运行时初始化为0的数据。
了解这几个链接参数的意义后我们可以设置这几个参数了：
对于我的44B0X板8MSDRAM在0XC00_0000.因此在开发时把ADS中的ROBASE的地址指定为0XC00_0000;置于RW,在程序完成前可以预先估计一下程序的体积有多大，需要用到的数据区有多大，避免数据区太小或代码区覆盖掉前面的数据区就是了，我用了0XC10_0000,1M的代码空间，其他作数据区。
这样，我们编译出来的程序代码就是在0XC00_0000中，可以直接由仿真器写入RAM中运行仿真运行。
此外，在linker-〉layout页有个objectsymbol和section的选项，要求你填入映像文件最开始的object文件名和段名，这两个参数在仿真时不填写也不会影响运行，因为仿真器会自动修改pc指针，但要建立能烧写的映像文件，则一定要填写好，具体填写什么后面分析程序时再讲。
2中断问题
和所有单片机一样，ARM复位后从地址0X0开始执行，而0X0后是一串默认的中断向量表。
对51这样的芯片，我们会直接在这个中断向量表中填入跳转语句，让它跳到指定的ISR处理中断事件。
由于我们的主程序是在RAM中执行的，编译时又和引导程序分开，不可能预先知道我们写的ISR具体地址，而预留的中断向量表只够每个中断一个跳转指令，因此我们需要做二次跳转。
在内存中建立一个中断向量表，每个中断对应一个字，存放ISR的地址。
尔后，对每个中断写一段短的代码，把ISR地址取出，填入PC。
而0X0后面中断向量的跳转指令，则是跳到这小段程序中。
3烧写flash,ADX中似乎有个写入flash的选项，我自己没有具体用过。
但听说用jtag写flash会比较慢。
由于norflash或nandflash都是可以编程烧写的，即我们可以写个程序擦写flash,问题是如何读取编译出来的映像文件。
这个也不用担心，adx中有个菜单把文件内容写入指定的地址中，把影响文件指定到一个ram地址，然后就用烧写程序把ram的内容拷入rom中就是了。
我们有个boot程序，一个主程序要映射到rom中.假设我把0xc20_0000开始的2m地址作rom的映像，则把boot程序导入0xc20_0000,boot的程序非常短，在0xc20_1000开始放主程序。
然后把0xc20_0000到0xc40_0000的内容全部拷入rom中（当然在导入文件前这些ram应该先被清空或写入ff.）。
让我们来看看相关的代码，具体认识一下该怎么处理前面说的这些问题，还有另外的一些问题。
这里使用的代码是在44b0x的applicationnote的第三章中拿出来的，这个文件在网上应该很容易找到。
程序的入口在44binit.s汇编文件中，其中一个Init段是整个程序的入口：
AREAInit,CODE,READONLY
ENTRY
bResetHandler;fordebug
bHandlerUndef;handlerUndef
bHandlerSWI;SWIinterrupthandler
bHandlerPabort;handlerPAbort
bHandlerDabort;handlerDAbort
b.;handlerReserved
bHandlerIRQ
关键字ENTRY告诉编译器保留这段代码。
从代码看INIT段就是要写入0X0地址的原始中断向量，因此把这个文件编译生成的44BINIT.O和INTT填入上面提到的LAYOUT页对应项中。
这样编译器会把该段代码编译到0X0地址。
（仿真时你可以试试别填这两个项目，看看ADX中的反汇编代码入口被放到哪里）。
这段代码里除了reset句外，有每句都有一个HandlerXXX的标号，这就是前面提到的中断处理程序的入口，它是由前面的一个宏来定义的：
MACRO
$HandlerLabelHANDLER$HandleLabel
$HandlerLabel
subsp,sp,#4;decrementsp（tostorejumpaddress）
stmfdsp!
{r0}
USHtheworkregistertostack（lrdoes’tpushbecauseitreturntooriginaladdress）
ldrr0,=$HandleLabel;loadtheaddressofHandleXXXtor0
ldrr0,[r0];loadthecontents（serviceroutinestartaddress）ofHandleXXX
strr0,[sp,#4];storethecontents（ISR）ofHandleXXXtostack
ldmfdsp!
{r0,pc}OPtheworkregisterandpc（jumptoISR）
MEND
我自己没有写过宏，所以还是看编译出来的代码比较直接：
HandlerSWI
0x0c000198:
e24dd004 ..M. SUB r13,r13,#4
0x0c00019c:
e92d0001 ..-. STMFD r13!
{r0}
0x0c0001a0:
e59f0458 X... LDR r0,0xc000600
0x0c0001a4:
e5900000 .... LDR r0,[r0,#0]
0x0c0001a8:
e58d0004 .... STR r0,[r13,#4]
0x0c0001ac:
e8bd8001 .... LDMFD r13!
{r0,pc}
这是ads输出的汇编代码，就是刚才的宏对应swi的一个实例，其中有两句
LDR r0,0xc000600
LDR r0,[r0,#0]
是把0x0c000600的内容载入r0,再把r0地址的ram单元载入r0.去看看0xc000600的内容，是0X0c7fff08，这是我设定的内存中的中断向量表地址之一，中断向量表的起始地址是0X0c7fff00，因此0X0c7fff08存放的刚好就是swi的isr地址。
后面程序就跳到对应的ISR去了。
（这段宏程序由于我不熟悉arm的汇编，只看过它怎么执行，实在我不知道中断向量表地址是如何被放入0x0c000600等地址的。
希望有高手能再详细解释一下具体的编写，编译方法和原理。
）
在c程序中，我们需要给每个中断向量定义一个宏：
#definepISR_SWI（*（unsigned*）（_ISR_STARTADDRESS+0x08））
_ISR_STARTADDRESS是起始地址0X0c7fff00,假设ISR是以下函数：
void__irqSWI_UserIsr（void）{……………}
则在系统初始化时用pISR_EINT0=（unsigned）SWI_UserIsr;这样的语句把ISR的地址填入中断向量表中,对所有中断作同样的处理，然后开中断，系统就能经过上面的宏把跳到ISR执行。
44binit.s中还有几段值得留意的代码：
以下的代码把rw段的数据拷入ram中，并初始化zi段，即把该段清零：
LDR r0,=|Image$$RO$$Limit|
LDR r1,=|Image$$RW$$Base|
LDR r2,=|Image$$ZI$$Base|
CMP r0,r1
BEQ %F1
0 CMP r1,r3
LDRCC r2,[r0],#4
STRCC r2,[r1],#4
BCC %B0
1 LDR r1,=|Image$$ZI$$Limit|
MOV r2,#0
2 CMP r3,r1
STRCC r2,[r3],#4
BCC %B2
来看反汇编的代码：
0x0c000ae0:
e59f0194 .... LDR r0,0xc000c7c
0x0c000ae4:
e59f1194 .... LDR r1,0xc000c80
0x0c000ae8:
e59f3194 .1.. LDR r3,0xc000c84
0xc000c7c,开始的三个字的内容是：
0x0c000c7c:
0c000e10 .... DCD 201330192
0x0c000c80:
0c200000 ... DCD 203423744
0x0c000c84:
0c200000 ... DCD 203423744
0x0c000c88:
0c200004 ... DCD 203423748
这些反汇编的代码是一个点led的程序的，可以看出我的小程序代码到0x0c000e10就结束了，0x0c200000是我指定的数据区起始地址。
这段程序把|Image$$RO$$Limit|开始的,长|Image$$ZI$$Base|-|Image$$RW$$Base|的数据区拷到|Image$$RW$$Base|的对应单元，就是0x0c200000开始的一段ram中。
后面还有|Image$$ZI$$Limit|，在我的代码中是0x0c000c88，内容是0x0c200004.这其实表明我的小程序并没有rw区，只有一个初始为0的变量。
另外还有一段初始化ram控制器的代码：
;****************************************************
;* Setmemorycontrolregisters
;****************************************************
ldr r0,=SMRDATA
ldmia r0,{r1-r13}
ldr r0,=0x01c80000 ;BWSCONAddress
stmia r0,{r1-r13}，
由于44b0x要求13个控制寄存器要一次完成填入，所以先把参数设定在SMRDATA的地址中，一次载入通用寄存器，在一次填入RAM控制寄存器中。
4510的书上介绍调试前需要用SEMEM命令设置这些寄存器，但我自己没有那么做也可以跑的很好，也许是默认已经用了最保守的配置的原因吧！
其余的代码解释比较清晰了，最后摘出我的LED程序和这个小程序的BOOT程序以及烧写程序。
这几个程序的project都包括了44binit.s,option.s,memcfg.s，option.h,44b.h几个从appnote中抄来的文件，这里只列了我自己写的主要c代码。
其他这些文件我除了把ram和rom的对应配置改了一下外，都没有改动。
我的引导程序编译出来是3k,led程序也是3k,因此我把他们分别定位在rom的0x0和0x2000处，一共写了8k。
LED程序中的44BINTT.S程序功能和LOAD中的44BINTT.S是重复的，主要是我懒得去修改这些汇编，由着他们占用一点时间吧！
load程序负责把从0x20000处开始的4k程序（即led程序）拷到ram0xc000000中，run函数把pc指到0x0c000000,开始执行led程序：
void（*Run）（void）=（void（*）（void））RAM_ADDR;
voidMain（void）
{ INT32Uk;
INT32U*pulSource=（INT32U*）0x2000,;
INT32U*pulDest=（INT32U*）0x0c000000;
rSYSCFG=CACHECFG;
PortInit（）;
for（k=0;k<2000> *pulDest++=*pulSource++;
Run（）;
}
led程序把两个通用io上连的led作不断的亮和灭：
voidMain（void）
{ INT32Uk;
//INT16U*ptr;
rSYSCFG=CACHECFG;
PortInit（）;
while
（1）
{
LedDisp（0）;
for（k=0;k LedDisp（3）;
for（k=0;k }
}
最后是烧写的程序，详细的代码网上高手们写了不少，我只是给出最简单的实现。
烧写时当程序执行到清理完0X0C30_0000到0X0C30_4000的RAM后，让程序中断下来，通过LOADMEMORYFORMFILE命令把LOAD.BIN导入0X0C30_0000，LED.BIN导入0X0C30_2000中，继续运行程序直到一个LED亮起，烧写就完成了。
拔去仿真器后再上电，可以看到两个LED同时亮灭。
＃include"option.h"
＃include"44b.h"
＃include"def.h"
//＃include"romdef.h"
//＃include"stdio.h"
//＃include"stdlib.h"
#defineFLASH_START_ADDR 0X0000
#defineFLASH_ADDR_UNLOCK1 0X5555
#defineFLASH_ADDR_UNLOCK2 0X2AAA
#defineFLASH_DATA_UNLOCK1 0XAAAA
#defineFLASH_DATA_UNLOCK2 0X5555
#defineFLASH_DATA_WRITE 0XA0A0
#defineFLASH_ERASE 0X8080
#defineFLASH_ERASE_SECTOR 0X3030
#defineFLASH_ERASE_BLOCK 0X5050
#defineFLASH_ERASE_CHIP 0X1010
#defineFLASH_SID_QUERY 0X9090
#defineFLASH_CFI_QUERY 0X9898
#defineFLASH_SID_EXIT 0XF0F0
#defineFLASH_OP_TIMEOUT 0Xffff
#defineLED_PORTC10 （1#defineLED_PORTC11 （1#defineRAM_ADDR 0xc000000
void（*Run）（void）=（void（*）（void））RAM_ADDR;
voidinfoFlash（void）;
intwait_flash_ready（INT16U*address,INT16Udata）;
intwriteFlash（INT16U*Address,INT16UData）;
interaseSector（INT16U*SectorAddr）;
interaseChip（void）;
voidPortInit（void）;
voidLedDisp（intLedStatus）;
//*****************************************
// FLASHWIRTING
//*****************************************
voidMain（void）
{ INT32Uk;
INT16U*pdist,*psrc;
rSYSCFG=CACHECFG;
PortInit（）;
//infoFlash（）;
eraseChip（）;
palt='深圳单片机交流网'src="/blog/（INT16U"*）0xc300000;
for（k=0;k<0x4000> *psrc++=0x0;//clearram
palt='深圳单片机交流网'src="/blog/（INT16U"*）0xc300000;
pdist=（INT16U*）0x0;
for（k=0;k<0x4000kramto> writeFlash（pdist++,*psrc++）;
while
（1）
{
LedDisp（0）;
for（k=0;k LedDisp
（2）;
for（k=0;k }
}
//*****************************************
// inittheport
//*****************************************
voidPortInit（void）
{
rPDATC=0xffff; //AllIOishigh
rPCONC=0x0f55ff54;
rPUPC =0x3000; //PULLUPRESISTORshouldbeenabledtoI/O
}
//*****************************************
// lightled
//*****************************************
voidLedDisp（intLedStatus）
{
if（（LedStatus&0x01）==0x01）
rPDATC&=（~LED_PORTC10）; //LEDON
else
rPDATC|=LED_PORTC10; //LEDOFF
if（（LedStatus&0x02）==0x02）
rPDATC&=（~LED_PORTC11）; //LEDON
else
rPDATC|=LED_PORTC11; //LEDOFF
}
//*****************************************
// showtheflashsoftid
//*****************************************
voidinfoFlash（）
{
inti,j;
INT16U*pFlash;
*（（volatileINT16U*）FLASH_START_ADDR）=FLASH_SID_EXIT;
*（（volatileINT16U*）FLASH_START_ADDR+FLASH_ADDR_UNLOCK1）=FLASH_DATA_UNLOCK1;
*（（volatileINT16U*）FLASH_START_ADDR+FLASH_ADDR_UNLOCK2）=FLASH_DATA_UNLOCK2;
*（（volatileINT16U*）FLASH_START_ADDR+FLASH_ADDR_UNLOCK1）=FLASH_SID_QUERY;
for（i=0;i pFlash=FLASH_START_ADDR;
i=0;j=0;
i=（INT16U）*pFlash++;
j=（INT16U）*pFlash;
}
//*****************************************
// eraseholdflash
//*****************************************
interaseChip（）
{
*（（volatileINT16U*）FLASH_START_ADDR）=FLASH_SID_EXIT;
*（（volatileINT16U*）FLASH_START_ADDR+FLASH_ADDR_UNLOCK1）=FLASH_DATA_UNLOCK1;
*（（volatileINT16U*）FLASH_START_ADDR+FLASH_ADDR_UNLOCK2）=FLASH_DATA_UNLOCK2;
*（（volatileINT16U*）FLASH_START_ADDR+FLASH_ADDR_UNLOCK1）=FLASH_ERASE;
*（（volatileINT16U*）FLASH_START_ADDR+FLASH_ADDR_UNLOCK1）=FLASH_DATA_UNLOCK1;
*（（volatileINT16U*）FLASH_START_ADDR+FLASH_ADDR_UNLOCK2）=FLASH_DATA_UNLOCK2;
*（（volatileINT16U*）FLASH_START_ADDR+FLASH_ADDR_UNLOCK1）=FLASH_ERASE_CHIP;
if（wait_flash_ready（（INT16U*）FLASH_START_ADDR,0xffff））
return1;
elsereturn0
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