第3讲 mcu编程模式和存储器系统_W

1、嵌入式系统设计和应用高性能MCU的编程模式支持OS和Applications：通过分工协作实现功能多样性支持Driver和Middleware：通过分工协作解决复杂问题使用Open source和CC协议消除分工协作者之间的障碍知识共享协议内容纲要1.2.3.ARM MCU编程模式LinkIt 7697软件架构复杂模式(with OS)区和外设)ARM Cortex-M存储器系统(统一编址的Code区、Data区和外设)异常和中断响应 (中断向量)复位和复位后行为4.5.6.简化模式(no-OS)LinkIt 7697的软件架构知识共享协议内容纲要1.2.3.ARM MCU编程模式LinkIt

2、 7697软件架构区和外设)ARM Cortex-M存储器系统(统一编址的Code区、Data区和外设)异常和中断响应 (中断向量)复位和复位后行为4.5.6.应用研发不必从零做起 (即使半导体厂商的研发工程师也不必从零开始)CMSIS(Cortex Microcontroller Software Interface Standar) from ARM逐层封装和接口(API)blinky.c (user application)Startup_.Ssystem_.csystem_.h.hcore_cmFunc.h内容纲要1.2.3.ARM MCU编程模式LinkIt 7697软件架构core

3、_cm4.hcore_cmInstr.hDevice vender区和外设)ARM Cortex-M存储器系统(统一编址的Code区、Data区和外设)异常和中断响应 (中断向量)复位和复位后行为core_cmSimd.hUser program4.CMSIS5.6.Layer0 (core): CMSIS (from ARM)Layer1 (one specify device): The Device Library (from the Semiconductor Manufacturer) Layer2 (one specify device and OS): Free-RTOS (fr

4、om the Third Party, Option)Layer3 (one specify board): Board Support Packag才e (from the Board Vender, Option)Layer4 (one specify IDE): Middle-ware (from the Third Party, Option) Layer5 (application): User Application在Arduino IDE环境实现LED闪烁VccVccPiGNDGNDdigitalWrite，向某个指定的“数字I/O引脚”写入“HIGH”/“LOW” 向某个二进制

5、变量写入“HIGH”/“LOW” 数字I/O引脚与其它功能单元、变量有什么关系？“digitalWrite()”接口对应的硬件电路8051的存储器系统P0.0的位地址=80H, P0.1的位地址=81H, . P1.0的位地址=90H, P1.1的位地址=91H, .FFFFHFFFFH 详见教材P23的表2-4和表2-590H88HD80H内容纲要007FH007FH1.2.3.ARM MCU编程模式LinkIt 7697软件架构007FH0080H0080H区和外设)ARM Cortex-M存储器系统(统一编址的Code区、Data区和外设)异常和中断响应 (中断向量)复位和复位后行为4.

6、0000H0000H编程时，如何区分这些存储区域?0000H5.6.64KBROM (Code)64KBexRAM(Data)128B RAM128B SFR128B RAMDPHDPLSPP0TMOTCONP1VccVcc8051的存储器系统布尔(逻辑)变量P1.1ppp低128B RAM区的202FH存储单元(16个字节)共128个位地址, 可以存放128个布尔变量每一个位地址都可以单独用指令进行访问CLR, SETB, MOVGNDGND可编程的数字I/O引脚、片上功能单元控制内容纲要pp特殊功能寄存器区的地址编号能被8整除的单元 (16个字节)共128个位地址, 用于控制数字I/O引脚

7、或功能单元1.2.3.ARM MCU编程模式LinkIt 7697软件架构CLRP1.1(orSETBP1.1)区和外设)ARM Cortex-M存储器系统(统一编址的Code区、Data区和外设)异常和中断响应 (中断向量)复位和复位后行为4.计算机编程是组织数据(含硬件端口)和算法(数据处理)5.6.ARM Cortex-M存储器系统4GB (232=4,294,967,296B)线形地址空间ppARM Cortex-M内核的存储器组织框架 (粗线条)Code(FlashROM), RAM, Peripherals, System Periphrals(ARM）内容纲要1.2.3.ARM

8、MCU编程模式LinkIt 7697软件架构区和外设)ARM Cortex-M存储器系统(统一编址的Code区、Data区和外设)异常和中断响应 (中断向量)复位和复位后行为4.5.6.ARM Cortex-M0案例SAMD21x (from Microchip)内容纲要1.2.3.ARM MCU编程模式LinkIt 7697软件架构区和外设)ARM Cortex-M存储器系统(统一编址的Code区、Data区和外设)异常和中断响应 (中断向量)复位和复位后行为4.5.6.Cortex-M4F案例： LinkIt7697的存储器系统Cortex-M4F案例： LinkIt7697的存储器系统异

9、常和中断响应(中断向量)NMI中断中断(IRQ)嵌套向量中断控制器内容纲要1.2.3.ARM MCU编程模式LinkIt 7697软件架构区和外设)ARM Cortex-M存储器系统(统一编址的Code区、Data区和外设)异常和中断响应 (中断向量)复位和复位后行为4.5.6.异常和中断向量表内容纲要1.2.3.ARM MCU编程模式LinkIt 7697软件架构区和外设)ARM Cortex-M存储器系统(统一编址的Code区、Data区和外设)异常和中断响应 (中断向量)复位和复位后行为4.5.6.复位和复位后行为读地址0x0000 0004(复位向量)读 地 址复位向量值(取指令)读地

10、址0x0000 0000主堆栈区(RAM)内容纲要1.2.3.ARM MCU编程模式LinkIt 7697软件架构区和外设)ARM Cortex-M存储器系统(统一编址的Code区、Data区和外设)异常和中断响应 (中断向量)复位和复位后行为4.BootLoader程序5.6.复位向量(复位后从哪儿开始取指令) MSP(主指针寄存器)初始值1. 简述BSP(板级支持包)、MiddleWare(中间件)、Applications(应用程序)的作用。以“闹钟”为例，说明如何使用开源软硬件技术快速地完成样机设计。要求闹钟可以使用网络时间服务器自动校准时间，通过适当的按钮和显示屏进行交互完成闹铃设置。2.