AT91SAM9261处理器获得开始

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1.介绍

这个应用程序笔记是为了帮助读者成为AtmelARM?Thumb?-basedAT91SAM9261处理的熟悉者.

它详细描述了个简单工程,这个工程使用了浮现在AT91SAM9261芯片上的几个重要特性.这包括如何设置微处理器才能执行这个应用程序,以及如何添加自己的功能.通过这个指南,读者应当能够从零开始成功开始一个新工程.

这个文档也说明白为编译和运行一个软件工程,如何建立和使用一个GNUARM工具链.注意那个GettingStarted范例已经移植并并包含在IAR?EWARM4.41A中;当使用这个版本时,读者应当忽略‖建立工程‖部分.

为了能够有效地使用这个文档,读者应当有ARM内核方面的体验.对于更多有关ARM内核架构的资料,请参考从http://.得到的相应文档.

要求

这些软件提供这个应用程序笔记需要的几个组件:?AT91SAM9261-EK评估板

?运行在Microsoft?Windows?2000/XP下的计算机?一个ARM交织编译工具链(例如YAGARTO)?AT91-ISPV1.8或更高

3.用软件例子获得开始

这部分描述如何编程一个基本应用程序,这帮助你变成AT91SAM9261处理器的熟悉者.它分成两个主要部分:第一个覆盖例子的特性(它做什么,使用外设做什么);另一个描述编程方面.

3.1特性3.1.1特点

示范程序使得开发板上的两个LED以固定速率闪烁.对于第一个LED使用定时器产生速率;其次个使用基于1MS间隔的Wait函数.闪烁可以使用按键去中止(每个LED一个).虽然这个软件简单,但它用几个外设建立了一个基本的操作系统.正如此,它对于一些欲成为使用AT91SAM系列处理器的熟悉者是一个好的开始点.

3.1.2外设

为了执行上述部分的操作描述,软件例子使用了下面属性的设置:

?并行输入/输出(PIO)控制器?定时计数器(TC)

?周期间隔定时器(PIT)?先进中断控制器(AIC)?调试单元(DBGU)

板上LED和按键连接到芯片上的标准输入/输出引脚;这些是由PIO控制管理.此外,当一个引脚的状态改变时可能有一个控制器产生一个中断;按键被构造有此行为.

TC和PIT是用于产生两个基准时钟,以获得LED的闪烁速率.它们两者是使用中断模式;TC以固定的速率触发一个中断,每次时间触发LED状态(开/关).PIT每一MS触发一个中断,每一间隔一个变量加一;Wait函数监视这一变量为触发其次个LED的状态提供确切的延时.使用需要的AIC管理中断.它允许为每个源配置一个单独的向量;处理PIO,TC和PIT使用了三个不同的函数.

最终,使用一个附加的外设用于在一个串行线上输出调试跟踪:DBUG.具有在代码的关键点固件发送调试跟踪可以极大帮助调试进程.

3.1.3评估套件

引导

AT91SAM9261具有内部160KSRAM特点.此外,它提供一个外部总线接口(EBI),允许连接外部存贮器;在AT91SAM9261评估套件上一个64MBSDRAM芯片被提供.GettingStarted范例可以被编译并装载在外部SDRAM上.

按键

AT91SAM9261评估板具有四个按键特点,连接到脚PA24,PA25,PA26和PA27.当压下时,在相应的PIO线上促使一个规律低电平.

GettingStarted范例使用后面的两个按键(PA26和PA27).

LED

在AT91SAM9261-EK上有两个通用绿色LED,一样的一个黄色电源LED;它们被分别接到脚PA13,PA14和PA23.在一个绿色LEDPIO线上置规律AT91SAM9261-EK电平低开启它;相反,在黄色电源LEDPIO线上置规律高电平关闭它.范例使用了两个绿色的LED(PA13和PA14).

调试单元

在AT91SAM9261上,调试单元的DRXD和DTXD信号分别使用脚PA9和PA10.

3.2实现

依照从前的陈述,范例定义以上使用的几个外设.它还必需提供微处理器启动所必要的代码.在这个部分详细描述这两个方面,适当的时候,使用源代码解释.

3.2.1C-Startup

大多数嵌入式应用程序是用C写的代码.这使得程序简单明白,更可移植和模块化.无论如何,使用C语言要求初始化几个组件.这些初始化进程必需用汇编语言执行,并分类成一个文件作为C-startup的引用.C-startup代码必需:

?Provideexceptionvectors提供向量

?Initializecriticalperipherals初始化临界外设?Initializestacks初始化栈

?Initializememorysegments初始化存贮段

这些部分描述在下面的段落.关于启动代码更详细的资料可以在AT91AssemblerCodeStartupSequenceforCCodeApplicationsSoftware应用笔记(文献号2644)找到,availableonhttp://..

异常向量

当一个异常发生时(如数据中断,没有定义的指令,IRQ,等等),内核马上跳到位于地址0X00和0X1C之间8个之一的指令.

假使程序不需要处理异常,相应指令可以简单地设置为一个无限循环.即分枝到同一地址.对于被处理的向量,一个分枝指令到必需提供的函数.由于地址0X00是用于复位之后,安排的分枝总是跳到代码的开始.

在这个例子中,仅有关的向量是IRQ的一个(不包括复位向量).它必需简单地分枝到IRQ处理程序.这个描述在第4页的部分.所有8个向量的代码看上去像这样:reset_vector:

ldrpc,=reset_handlerundef_vector:

bundef_vector/*未定义指令*/swi_vector:

bswi_vector/*软中断*/pabt_vector:

ldrpc,=pabt_handler/*预捕获中断*/dabt_vector:

ldrpc,=dabt_handler/*数据中断*/rsvd_vector:

brsvd_vector/*保存*/irq_vector:

birq_handler/*IRQ:读AIC*/fiq_vector:

bfiq_vector/*快中断*/

异常向量:IRQ处理

IRQ处理的主要用途是为行将发生的中断捕获正确的跳转地址.这个信息在AIC的中断向量寄放器(IVR)中(见10页上的3.2.3部分).一旦地址被装载,处理仅仅分枝到它.做这个如下:ldrr14,=AT91C_BASE_AICldrr0,[r14,#AIC_IVR]bxr0

寄放器r0到12没有存入,这意味着它们所有模式(几乎)是共享.由于r0-r3和r12由ARMC调用约定定义为捕获寄放器,它们必需保存从前的跳转.r14包含中断处理返回地址加4,这样它也必需被减然后保存.下面的代码在栈上保存寄放器并跳转到中断向量:

subr14,r14,#4

stmfdsp!,{r0-r3,r12,r14}ldrr14,=AT91C_BASE_AICldrr0,[r14,#AIC_IVR]bxr0

最终步骤是应答AIC中行将的中断(由在中断命令寄放器的END中写入任何东西),恢复寄放器然后跳回到主程序:

ldrr14,=AT91C_BASE_AICstrr14,[r14,#AIC_EOICR]ldmfdsp!,{r0-r3,r12,pc}^

注意这样一个处理不允许更高级中断(由于当内核进入IRQ模式时IRQ被屏蔽).

低级初始化

初始化进程的第一步是配置临界外设:

?主振荡器和它的PLL?先进中断控制器?看门狗

这些操作经常被分组成一个C函数.由于函数可能尝试访问栈,栈指针(r13)必需在调用之前设置到存贮器的顶端:

ldrsp,=STACK_ADDR

ldrr0,=AT91C_LowLevelInitmovlr,pcbxr0

这些传递有效之后,程序可以跳到主应用程序.

下面的部分说明为什么这些外设组成临界区,并详述配置它们要求的正确操作.

低级初始化:主振荡器和PLL

复位之后，芯片使用慢时钟运行，节奏是32KHz.为了运行全速,主振荡器和它的锁相环A(PLLA)必需被配置.两者可以在电源管理器(PMC)中配置.

第一步是允许主振荡器并等待它稳定.写振荡器启动时间和PMC的主振荡器寄放器(MOR)的MOSCEN位,开始振荡器;当PMC状态寄放器的MOSCS位改变置位时,出现稳定.下随代码片断履行这两个操作:

AT91C_BASE_PMC->PMC_MOR=(AT91C_CKGR_OSCOUNT

while(!(AT91C_BASE_PMC->PMC_SR

通过查找产品手册中的DC特性,正确地计算振荡器启动时间值.这里是对于AT91SAM9261值的例子:

振荡器频率范围:3≤fOsc?20

EK板上振荡器频率:fOsc=18.432MHz

振荡器启动时间:2ms?tStartup?2ms

1.4ms启动的值:OSCCOUNT=(32768×0.0014)/8=62ms启动的值:OSCCOUNT=(32768×0.002)/8=84ms启动的值:OSCCOUNT=(32768×0.004)/8=16

一旦振荡器开始并稳定,PLLA可以配置.不过,为了加快余下操作,配置之前最好是切换到主振荡器:

//切换到主振荡器

AT91C_BASE_PMC->PMC_MCKR=AT91C_PMC_CSS_MAIN_CLK;

PLLA由两个连锁块组成:第一个是分频输入时钟,其次个是合成它.在PMC的PLLA寄放器(PLLAR)中设置MULA和DIVA因子.这两个值必需选择得适合主振荡器(输入)频率和欲求的主时钟(输出)频率.此外,合成块有一个最小输入频率,而主时钟有一个最大允许频率;这两个约束必需被考虑.在http://.上几个工具可以帮助正确计算MULA和DIVA的值.AT91SAM9261-EK上例子值:

4.2装载代码

一旦建立步骤完成,一个.bin文件可以使用并准备下载到开发板.

AT91-ISP解决通过USB,COM或J-TAG连接,提供一个简单的方法下载文件进Atmel评估套件上的AT91产品.目标编程是通过SAM-BA?工具做的.

一个DOS批文件(prog_sdram.bat)和TCL脚本文件(prog_sdram.tcl)提供处理装载二进制文件..bat文件以命令行形式发出SAM-BA.参数提供给SAM-BA是:使用连接,目标板,使用.tcl脚本文件.

.tcl脚本文件包含指示装载文件名,那个存贮器模块被使用,装载代码的地址,和在代码开始地址处操作命令.一个log文件在装载终止处显示.按下面步骤装载代码:

?执行prog_sdram.bat文件在外部SDRAM中测试代码运行.然后,代码开始运行,LED现

在由两个按键控制.

4.3调试支持

当使用GDB调试GettingStarted例子时,最好屏蔽编译器的优化选项.否则,源代码将不正确的匹配实际执行程序.对于这个,简单地解释掉(用一个#)makefile的“OPTIM