ARM与嵌入式技术_培训课件_第10章.ppt

1、第10章 ARM高级语言程序设计基础,10.1 ARM汇编程序实例,数据块复制 本程序将数据从源程序区src复制到目标数据区dst复制时,以8个字为单位进行.对于最后所剩不足8个字的数据,以字为单位进行复制,这时程序跳转到coyewords处执行.在进行以8个字为单位的数据复制时,保存了所有的8个工作寄存器.程序如下(ADS下)。,AREA Block,CODE,READONLY;设置本段程序的名称及属性 NUM EQU 20 ;设置将要复制的字数 ENTRY ;标识程序入口点 LDR R0,=src ;R0寄存器指向源数据区src LDR R1,=dst ;R1寄存器指向目标数据区dst M

2、OV R2,#NUM ;R2指定将要复制的字数 MOV SP,#设置数据栈指针,用于保存工作寄存器数值,Bcopy MOVS R3,R2,LSR #3 ;需要进行的以8个字为单位的复制次数 BEQ Cword ;对于剩下不足8个字的数据,跳转到Cword以 ;字为单位复制 STMFD SP!,R4-R11 ;保存工作寄存器 Ocopy LDMIA R0!,R4-R11 ;从源数据区读取8个字的数据,放到8个寄存 ;器中,并更新目标数据区指针R0 STMIA R1!,R4-R11 ;将这8个字数据写到目标数据区中,并更新目 ;标数据区指针R1 SUBS R3,R3,#1 ;将块复制次数减1 BN

3、E Ocopy ;循环,直到完成以8个字为单位的块复制 LTMFD SP!R4-R11 ;恢复工作寄存器值 Cword ANDS R2,R2,#7 ;剩下不足8个字的数据的字数 BEQ stop ;数据复制完成 Wcopy LDR R3,R0,#4 ;从源数据区读取18个字的数据,放R3寄存 ;器中,并更新目标数据区指针R0 STR R3,R1,#4 ;将这R3中数据写入到目标数据区中,并更新 ;目标数据区指针R1 SUBS R2,R2,#1 ;将字数减1,BNE Wcopy ;循环,直到完成以字为单位的数据复制 Stop ;程序结束处理 MOV R0,#0 x18 ;本条与下条指令的作用是参

4、数传递 LDR R1,=结束汇编,10.1 ARM汇编程序实例,利用跳转表实现程序跳转 在程序中常常需要根据一定的参数选择执行不同的子程序.本例通过跳转表实现程序跳转.跳转表中存放的是各函数的地址,选择不同子程序的参数是该子程序在跳转表中的偏移量.在本例中R3寄存器中存放的是跳转表的基地址(首地址,其中存放的是第一个子程序的地址). (ADS下),AREA Jump,CODE,READONLY ;设置本段程序的名称及属性 NUM EQU 2 ;跳转表中的子程序个数 ENTRY ;程序执行的入口点 Start MOV R0,#0 ;设置3个参数,R0选择调用哪个子程序 MOV R1,#3 ;R1

5、为子程序要用的参数 MOV R2,#2 ;R2为子程序要用的参数 BL Func ;调用子程序Func ,进行算术运算,Stop MOV R0,#0 x18 ;本条与下条指令的作用是参数传递 LDR R1,=结束汇编,10.2 C语言与汇编的混合编程,简介,在嵌入式程序设计中,C语言编程和ARM汇编语言编程都是 必需的,在某些情况下,还需要C语言与汇编语言的混合编程. 灵活地运用C语言和汇编语言之间的关系进行嵌入式编程有 利于对嵌入式系统以及相关模块的编程开发.在需要C语言和 汇编语言混合编程时,如果汇编代码比较简单,则可直接利用 内嵌汇编来进行混合编程.如果汇编代码比较复杂,则可将汇 编语言

6、程序和C语言程序分别以文件的形式加到一个工程里, 通过ATPCS来完成汇编语言程序与C语言程序之间的调用.,10.2 C语言与汇编的混合编程,ATPCS介绍,ATPCS(ARM-Thumb Produce Call Standard)是ARM程序和 Thumb程序中子程序调用的基本规则,目的是为了使单独编译 的C语言和汇编语言程序之间能够相互调用.这些基本规则包括 子程序调用过程中寄存器的使用规则,数据栈的使用规则和参 数的传递规则.,10.2 C语言与汇编的混合编程,寄存器的使用规则,子程序间通过寄存器R0 R3来传递参数。这时，寄存器R0 R3可记作a0 a3。被调用的子程序在返回前无须恢

7、复寄存器R0 R3的内容。 在子程序中，使用寄存器R4 R11来保存局部变量。这时，寄存器R4 R11可以记作v1 v8。如果在子程序中使用了寄存器v1 v8中某些寄存器，则子程序进入时必须保存这些寄存器的值，在返回前必须恢复这些寄存器的值。在Thumb程序中，通常只能使用寄存器R4 R7来保存局部变量。另外R9、R10和R11还有一个特殊的作用，分别记为：静态基址寄存器SB、数据栈限制指针SL和桢指针FP。 寄存器R12用作子程序间的scratch寄存器(用于保存SP,在函数返回时使用该寄存器出栈),记作IP.在子程序间的链接代码段中常有这种使用规则. 寄存器R13用作堆栈指针，记作SP。在

8、子程序中寄存器R13不能用作其他用途。寄存器SP在进入子程序时的值和退出子程序的值必须相等。,10.2 C语言与汇编的混合编程,寄存器的使用规则,寄存器R14称为链接寄存器，记作LR，它用于保存子程序的返回地址。如果在子程序中保存了返回地址，寄存器R14则可以用作其他用途。 寄存器R15为程序计数器，记作PC，它不能用作其他用途。,表:寄存器的名称及使用规则,表续:寄存器的名称及使用规则,10.2 C语言与汇编的混合编程,数据栈的使用规则,根据堆栈指针指向位置的不同,堆栈可分为满栈和空栈2 种.当堆栈指针指向栈顶元素,即指向最后一个入栈的数据元 素时,称为满栈,当堆栈指针指向与栈顶元素相邻的一

9、个可用 数据单元时,称为空栈.根据数据栈增长方向的不同也可分为 递增堆栈和递减堆栈2种.当数据栈向内存地址减少的方向增 长时,称为递减堆栈,当数据栈向内存地址增加的方向增长时, 称为递增堆栈.,10.2 C语言与汇编的混合编程,综合这2种特点则可有以下4种数据栈: FD 满递减 ED 空递减 FA 满递增 EA 空递增 ATPCS规定数据栈为FD类型,并且对数据栈的操作是8字节对齐.异常中断的处理程序可使用中断程序的数据栈,但要保证中断程序的数据栈足够大. 因此要求包含外部调用的程序必须满足下列条件： （1）外部接口程序的数据栈必须是8字节对齐的。 （2）本程序生成的数据栈也必须是8字节对齐的

10、。在汇编程序中可以使用PRESERVE8伪指令告诉连接器，本汇编程序数据栈是8字节对齐的。,10.2 C语言与汇编的混合编程,参数传递规则,根据参数个数是否固定可将子程序分为参数个数固定的子程序 和参数个数可变的子程序.这2种子程序的参数传递规则是不同的,1)参数个数固定的子程序参数传递规则 对于参数个数固定的子程序,参数传递与参数个数可变的子程序 参数传递规则不同.如果系统包含浮点运算的硬件部件,浮点参 数将按照下面的规则传递: 各个浮点参数按顺序处理 为每个浮点参数分配FP寄存器.分配的方法是,满足该浮点参数需要的切编号最小的一组连续的FP寄存器.,10.2 C语言与汇编的混合编程,参数传

11、递规则,根据参数个数是否固定可将子程序分为参数个数固定的子程序 和参数个数可变的子程序.这2种子程序的参数传递规则是不同的,2)参数个数可变的子程序参数传递规则 对于参数个数可变的子程序,当参数不超过4个时,可使用寄存 器R0R3来传递参数,当参数超过4个时,还可使用数据栈来传 递参数. 在参数传递时,将所有参数看作是存放在连续的内存字单元中 的字单元中的字数据.然后,依次将各字数据传送到寄存器R0,R1 R2,R3中,如果参数多于4个,将剩余的字数据传送到数据栈中,入 栈的顺序与参数顺序相反,即最后一个字数据先入栈.,10.2 C语言与汇编的混合编程,参数传递规则,根据参数个数是否固定可将子

12、程序分为参数个数固定的子程序 和参数个数可变的子程序.这2种子程序的参数传递规则是不同的,3)子程序结果返回规则 结果为一个32位的整数时,可通过寄存器R0返回; 结果为一个64位整数时,可通过寄存器R0和R1返回,依次类推; 结果为一个浮点数,可通过浮点运算部件的寄存器F0,D0或者 S0来返回; 结果为复合型的浮点数(如复数)时,可通过寄存器F0Fn或者 D0Dn; 对于位数更多的结果,需要通过内存来传递.,10.2 C语言与汇编的混合编程,注意,在同一个C源程序中不能同时包含ARM指令和Thumb指令,但汇 编可以.,如果程序遵守支持ARM程序和Thumb程序混合使用的ATPCS,则 程

13、序中ARM子程序和Thumb子程序可相互调用.对于C源程序, 只要在编译时指定apcs/interwork选项,编译器生成的代码会自 动遵守支持ARM程序和Thumb程序混合使用的ATPCS.而对于汇 编源程序,必须保证编写的代码遵守支持ARM程序和Thumb程 序混合使用的ATPCS.,10.2 C语言与汇编的混合编程,内嵌汇编,在语言中嵌入汇编语言程序可实现一些高级语言没有的功 能，并可提高执行效率armcc和armcpp内嵌汇编器支持完整的 ARM指令集;tcc和tcpp用于Thumb指令集,但是内嵌汇编器并不支 持诸如直接修改PC实现跳转的底层功能.内嵌的汇编指令包括大部 分ARM指令

14、和Thumb指令,但是不能直接引用C语言的变量定义,数 据交换必须通过ATPCS进行.嵌入式汇编在形式上表现为独立定义 的函数体.,10.2 C语言与汇编的混合编程,内嵌汇编指令的语法格式,_ _asm 指令;指令 . 指令 各指令用”;”分隔,如果一条指令占据多行,除最后一行外都要使用 连字符”.在汇编指令段中可使用C语言的注释语句.需要特别注意 的是_ _asm是两个下划线.,10.2 C语言与汇编的混合编程,内嵌汇编指令的特点,1)操作数 在内嵌的汇编指令中，操作数可以是寄存器，常量或C语言表 式.它们可以是char,short或int类型,而且都是作为无符号数进行 操作，如果需要有符号

15、数，用户需要自己处理与符号有关的操 作。编译器将计算这些表达式的值，并为其分配寄存器。当汇编 指令中同时用到了物理寄存器和C语言的表达式，要注意使用的表 达式不要过于复杂。,内嵌汇编指令的特点,2)物理寄存器 在内嵌的汇编指令中，使用物理寄存器有以下限制： 不能直接想PC寄存器赋值，程序的跳转只能通过B指令和BL指令实现。 在使用物理寄存器的内嵌汇编指令中，不要使用过于复杂的C语言表达式。因为当表达式过于复杂时，将会需要较多的物理寄存器，这些寄存器可能与指令中的物理寄存器的使用冲突。当编译器发现了寄存器的分配冲突时，会产生相应的错误信息，报告寄存器分配冲突。 编译器可能会使用R12寄存器或R1

16、3寄存器存放编译的中间结果，在计算表达式值时可能会将寄存器R0R3，R12以及R14用于子程序调用。因此在内嵌的汇编指令中，不要将这些寄存器同时指定为指令中的物理寄存器.,内嵌汇编指令的特点,2)物理寄存器 在内嵌的汇编指令中，使用物理寄存器有以下限制： 在内嵌的汇编指令中使用物理寄存器时，如果有C语言变量使用了该物理寄存器，则编译器将在合适的时候保存并恢复该变量的值。需要注意的是，当寄存器SP，SI，FP以及SB用作特定的用途时，编译器不能恢复这些寄存器的值。 通常在内嵌的汇编指令中不要指定物理寄存器，因为这可能会影响编译器分配寄存器，进而可能影响代码的效率。 3)常量 在内嵌的汇编指令中，

17、常量前的符号#可以省略。如果在一个表达式中使用符号“#”，则该表达式必须是一个常量。,内嵌汇编指令的特点,4) 标号 C语言程序中的标号可被内嵌的汇编指令使用。但是只有指令B可使用C语言程序中的标号，指令BL不能C语言程序中的标号。指令B使用C语言程序中的标号时，语法格式如下： Bcondlabel 5) 内存单元的分配 内嵌汇编器不支持汇编语言中用于内存分配的伪操作。所用的内存单元的分配都是通过C语言程序完成的，分配的内存单元通过变量供内嵌的汇编器使用.,内嵌汇编指令的特点,6)指令展开 内嵌的汇编指令中如果包含常量操作数，则该指令可能会被汇编器展开成几条指令。例如，指令“ADD R0，R0

18、，#1023”可能会被展开成下面的指令序列： ADD R0，R0，#1024 SUB R0，R0，#01 乘法指令MUL可能会被展开成一系列的加法操作和移位操作。事实上，除了与协处理器相关的指令外，大部分ARM和Thumb指令中包含常量操作数都可能被展开成多条指令。,内嵌汇编指令的特点,7) SWI和BL指令的使用 在内嵌的SWI和BL指令中，除了正常的操作数域外，还必须增加下面3个可选的寄存器列表： 第1个寄存器列表中的寄存器用于存放输入的参数 第2个寄存器列表中的寄存器用于存放返回的结果 第3个寄存器列表中的寄存器供被调用的子程序作为工作寄存器，这些寄存器的内容可能被调用的子程序破坏。,内

19、嵌汇编指令的特点,8)内嵌汇编器与armasm汇编器的区别 内嵌汇编器与armasm汇编器的区别如下： 内嵌汇编器不支持通过“.”指示符或PC获取当前指令地址 不支持LDR Rn,=expression伪指令，而使用MOV Rn,= expression 指令向寄存器赋值。 不支持标号表达式 不支持ADR和ADRL伪指令 不支持BX和BLX指令 不可以向PC赋值 使用0 x前缀替代 /*x存放在R0中*/ ,10.2 C语言与汇编的混合编程,内嵌汇编注意事项,(2)不要使用寄存器寻址变量 尽管根据编译器规则似乎可确定R0对应x，但这样的代码会使汇编器认为发生了寄存器冲突，用其他寄存器代替R0存

20、放参数x，则使得该函数将x原封不动地返回。 int bad_f(int x) _ _asm ADD x, x,#1 return x ; ,10.2 C语言与汇编的混合编程,内嵌汇编注意事项,(3)使用内嵌汇编时，编译器自己会保存和恢复它可能用到的寄存器，用户无须保存和恢复寄存器。事实上，除了CPSR和SPSR寄存器，对物理寄存器没写就读都会引起汇编器报错。 int f(int x) _ _asm STMFD SP,R0 ;对R0的保存是非法的,因为发生了写之前读 ADD R0,x,#1 EOR x,R0,x LDMFD SP!R0 ;对R0的恢复是不需要的 return x; ,10.2 C

21、语言与汇编的混合编程,内嵌汇编注意事项,(4) LDM和STM指令的寄存器列表只允许物理寄存器 内嵌汇编可以修改处理器模式，协处理器状态和FP，SL及SB等ATPCS寄存器。但是编译器在编译时并不了解这些变化，所以必须保证在执行C语言代码前恢复相应被修改的处理器模式. (5)汇编语言用“，”作为操作数分隔符 如果有带“，”的C语言表达式作为操作数，必须用“（）”将其归为一个汇编操作数。例如： _ _asmADD x,y,(f(),z),其中(f(),z)为C、C+语言表达式。,10.3 C语言与ARM汇编语言间相互调用,汇编程序访问C语言全局变量,全局变量只能通过地址间接调用。为了访问C中的全

22、局变量，首先通过 .extern伪指令引入全局变量，然后将其地址装入寄存器中。根据变量的类 型，可以通过下面的装载和存储指令访问。 对unsigned char类型变量，使用LDRB/STRB访问 对unsigned short类型变量，使用LDRH/STRH访问(对体系结构3使用LDRB/STRB访问) 对unsigned int类型变量，使用LDR/STR访问 对char类型变量，使用LDRSB/STRSB访问 对short类型变量，使用LDRSH/STRSH访问 小于8个字的结构体可以通过LDM/STM指令来访问整个变量，结构体中的变量 也可以通过相应类型的装载和存储指令来访问，此时必须

23、知道此成员与结构体 起始地址的偏移量。,10.3 C语言与ARM汇编语言间相互调用,汇编程序访问C语言全局变量,例子:汇编程序访问C语言全局变量(ADS下) AREA globals,CODE,READONLY EXPORT asmsubroutine;用EXPORT伪操作声明该变量可被其他文件引用, ;相当声明了一个全局变量 IMPORT globvar ;用IMPORT伪操作声明该变量是在其他文件中定 ;义的,在本文件中可能要用到该变量 asmsubroutine LDR R1, =globvar ;读取globvar的地址到R1中 LDR R0, R1 ;将其值读入到寄存器R0中 ADD

24、 R0, R0, #2 STR R0, R1 ;修改后再将寄存器R0的值赋予变量globvar MOV PC, LR END,10.3 C语言与ARM汇编语言间相互调用,C程序调用汇编程序的例子,C程序调用汇编程序应首先通过extern声明要调用的汇编程序 模块，声明中形参个数要与汇编模块中需要的变量个数一致， 且参数传递要满足ATPCS规则；然后再在C程序正文中调用。 例子:一个C程序调用汇编程序的串拷贝例子。,例子:一个C程序调用汇编程序的串拷贝例子。 C程序为： #include extern void strcopy(char *d, char *s);用extern声明一个函 数为外

25、部函数,可被其 他文件中的函数调用 int main() char *srcstr = First string - source ; char *dststr = Second string - destination ; printf(Before copying:n); printf( %sn %sn,srcstr,dststr); strcopy(dststr,srcstr) ; 调用汇编函数strcopy() printf(After copying:n); printf( %sn %sn,srcstr,dststr); return (0); ,例子:一个C程序调用汇编程序的串拷贝

26、例子。 ARM汇编语言模块：(ADS下) AREA SCopy,CODE,READONLY EXPORT strcopy ;用EXPORT伪操作声明该变量可被其他文件引用,相; ;当于声明了一个全局变量 Strcopy ;R0指向目的数据串，R1指向源数据串 LDRB R2, R1,#1 ;字节加载,并更新地址 STRB R2, R0,#1 ;字节保存,并更新地址 CMP R2, #0 ;检查R2是否等于0 BNE strcopy ;若条件不成立，则继续执行 MOV PC,LR ;从子程序返回 END 根据ATPCS,函数的前4个参数在R0-R3中,C语言代码源程序可保存为strtest.c,

27、汇编语言程序是scopy.s,10.3 C语言与ARM汇编语言间相互调用,汇编程序调用C程序的例子,汇编程序调用C语言模块，在调用之前首先必须根据C语言模块 中需要的参数个数以及ATPCS参数传递规则，完成参数的传递, 即前4个参数通过R0R3传递，后面的参数通过堆栈传递；然后 再利用B/BL指令进行调用。 例：定义汇编语言将要调用的C函数功能为返回5个参数之和， 其函数原型为： int g(int a, int b, int c, int d, int e) return a + b + c + d +e; 汇编语言要完成的功能是求取i+2i+3i+4i+5i的结果.,程序如下：(ADS下)

28、 EXPORT f AREA f,CODE,READONLY IMPORT g ;i在R0中 STR LR, sp, #-4! ;预先保存LR ADD R1, R0, R0 ;R1=2*i (第2个参数) ADD R2, R1, R0 ;R2=3*i (第3个参数) ADD R3, R1, R2 ;R3=5*I (第5个参数) STR R3, sp, #-4! ;第5个参数入栈 ADD R3, R1, R1 ;R3=4*i (第4个参数) BL g ;调用C语言函数g() ADD sp, sp, #4 ;第5个参数出栈 LDR PC, sp, #4 ;返回 END 程序执行结束，结果保存于寄存

29、器R0中。,10.4 基本IO程序（含启动代码）,下面我们通过基本IO程序来介绍完整的ARM程序的编写过程。 启动代码,启动代码是用汇编语言编写的一段程序，一般完成堆栈初始化、 系统变量初始化、中断系统初始化、地址重映射、I/O初始化以及 外围初始化等操作,并引导程序进入C语言编写的主程序。设计时 可以根据需要进行适当的删减. 通常来说，启动代码的大致流程如下： 系统变量的初始化 中断向量重映射 中断向量表 转到C入口地址 初始化各模式栈指针,10.4 基本IO程序（含启动代码）,由于ARM7处理器的中断向量位于地址0 x000000000 x0000001C处，因此应 将中断向量表置于此处。

30、当程序工作于用户RAM模式，或用户外部存储器模式 时，需要进行中断向量的重映射。 中断向量表的程序如下： Vectors: LDR PC, Reset_Addr LDR PC, Undef_Addr LDR PC, SWI_Addr LDR PC, PAbt_Addr LDR PC, DAbt_Addr DCD 0 xb9205f80 保留向量 LDR PC, PC, #-0 xff0 LDR PC, FIQ_Addr,中断向量表,10.4 基本IO程序（含启动代码）,其中DCD 0 xb9205f80为保留向量，这个向量在ARM文件中标识 为保留，该位置被Boot装载程序用作有效的用户程序关

31、键字。 LPC2000芯片规定，当向量表中所有的数据累加和为0，且ISP 外部硬件条件不满足时，Boot装载程序将执行用户程序。 可以注意到IRQ向量使用的指令（LDR PC, PC, #-0 xff0） 与其他向量不同，正常情况下，这条指令所在的地址为 0 x00000018，当CPU执行这条指令但还没有跳转时，PC的值为 0 x00000020，0 x00000020-0 x00000ff0为0 xfffff030，这 正是向量中断控制器VIC的向量中断地址寄存器VICVectAddr， 这个寄存器保存当前将要服务的IRQ中断服务程序的入口地址， 这样就可直接跳转到需要的中断服务程序中。,

32、中断向量表,10.4 基本IO程序（含启动代码）,调试时，通常使程序运行于RAM空间（LPC2200芯片RAM的起 始地址为0 x40000000），此时需要进行异常向量的重映射， 使从0 x00000000开始的32个字节的异常向量及额外保留的32 个字节，共64字节映射到0 x40000000处，同时将存储映射模 式配置为用户RAM模式。,中断向量的重映射,10.4 基本IO程序（含启动代码）,中断向量重影射的程序如下: RemapSRAM: STMFD SP!, R0-R1,LR REMAPS: MOV R0, #0 x40000000 LDR R1, =Vectors LDMIA R1

33、!, R2-R9 STMIA R0!, R2-R9 LDMIA R1!, R2-R9 STMIA R0!, R2-R9 LDR R0, =MEMMAP MOV R1, #0 x02 STR R1, R0 LDMFD SP!, R0-R1,PC,中断向量的重映射,10.4 基本IO程序（含启动代码）,编程前，需明确ARM使用的堆栈为满降序栈。要定义各工作模式 的栈指针，首先需要使处理器处于相应的工作模式下，因此程序 中需要进行工作模式的切换；另外，要注意只有当处理器处于特 权模式（非用户模式）下的时候，才能进行工作模式的切换。当 系统复位或软件中断响应时，处理器进入的是管理模式，此时， 可以进行

34、各种模式的切换，由此可以设置各种工作模式下的栈指 针。 初始化各模块栈指针的程序如下: InitStack: MOV R1, LR LDR R0, =Top_Stack 为各种工 作模式设置堆栈,初始化各模栈指针,#进入未定义指令工作模式并设栈指针 MSR CPSR_c, #Mode_UND|I_Bit|F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #UND_Stack_Size #进入中止工作模式并设置栈指针 MSR CPSR_c, #Mode_ABT|I_Bit|F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #ABT_Stack_Size #进入FIQ工作模式并设置

35、栈指针 MSR CPSR_c, #Mode_FIQ|I_Bit|F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #FIQ_Stack_Size #进入IRQ工作模式并设置栈指针 MSR CPSR_c, #Mode_IRQ|I_Bit|F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #IRQ_Stack_Size,#进入管理工作模式并设置栈指针 MSR CPSR_c, #Mode_SVC|I_Bit|F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #SVC_Stack_Size #进入用户工作模式并设置栈指针 MSR CPSR_c, #Mode_USR MOV SP

36、, R0 MOV PC, R1 .equ Top_Stack, (0 x40004000 - 0 x20) .equ Top_Stack, 0 x00000004 4个字节 .equ Top_Stack, 0 x00000020 32个字节 .equ Top_Stack, 0 x00000004 .equ Top_Stack, 0 x00000004 .equ Top_Stack, 0 x00000100 256个字节 .equ Top_Stack, 0 x00000200 512个字节,10.4 基本IO程序（含启动代码）,中断向量重影射的程序如下: 启动代码的部分内容可以放到C程序中完成，

37、诸如初始化中断向量 控制器、初始化C程序变量等。汇编程序到C程序的入口非常简 单，如下： .extern Main B Main 注意C程序的名称：Main，这里不要使用main。因为若使用 main，则GCC编译器会先调用GCC运行时库函数_gccmain，然 后再执行main函数，编译器若找不到_gccmain函数，则会提示 “undefined reference to _gccmain”错误。,转到C入口地址,10.4 基本IO程序（含启动代码）,完整的启动代码,下面是完整的启动代码Startup.s程序。(GNU下) #7种工作模式 .EQUMode_USR,0 x01标准工作模式以

38、及中断允 许位I和F的定义 .EQUMode_FIQ,0 x11 .EQUMode_IRQ,0 x12 .EQUMode_SVC,0 x13 .EQU Mode_ABT,0 x17 .EQUMode_UND,0 x1B .EQUMode_SYS,0 x1F,#中断屏蔽位及状态位 .EQUI_Bit,0 x80 I=1，则禁止IRQ中断 .EQUF_Bit,0 x40 F=1，则禁止FIQ中断 .EQUT_bit,0 x20 T=1，为Thumb状 态，=0为ARM状态 .EQU MEMMAP 0 xE01FC040 .EQUTop_Stack,(0 x40004000 - 0 x20) 栈顶地

39、址，保留32个字节 .EQU UND_Stack_Size,0 x00000004 .EQU SVC_Stack_Size,0 x00000020 .EQU ABT_Stack_Size,0 x00000004 .EQU FIQ_Stack_Size,0 x00000004 .EQU IRQ_Stack_Size,0 x00000100 .EQU USR_Stack_Size,0 x00000200,.global _start .code 32 .text _start:程序入口 Vectors: LDR PC, Reset_Addr LDR PC, Undef_Addr LDR PC, S

40、WI_Addr LDR PC, PAbt_Addr LDR PC, DAbt_Addr DCD 0 xb9205f80 保留向量 LDR PC, PC, #-0 xff0 LDR PC, FIQ_Addr Reset_Addr: .longReset_Handler Undef_Addr: .long Undef_Handler SWI_Addr: .long SWI_Handler PAbt_Addr: .long PAbt_Handler DAbt_Addr: .long DAbt_Handler .long 0 保留地址 FIQ_Addr: .long FIQ_Handler,Undef

41、_Handler:BUndef_Handler PAbt_Handler: B PAbt_Handler DAbt_Handler: BDAbt_Handler SWI_Handler: B SWI_Handler ;li FIQ_Handler: B FIQ_Handler Reset_Handler:BL InitStack BL RemapSRAM .extern Main B Main #* InitStack: MOV R1, LR LDR R0, =Top_Stack MSR CPSR_c, #Mode_UND|I_Bit|F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0,

42、#UND_Stack_Size,MSR CPSR_c, #Mode_ABT|I_Bit|F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #ABT_Stack_Size MSR CPSR_c, #Mode_FIQ|I_Bit|F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #FIQ_Stack_Size MSR CPSR_c, #Mode_IRQ|I_Bit|F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #IRQ_Stack_Size MSR CPSR_c, #Mode_SVC|I_Bit|F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #SVC_Sta

43、ck_Size MSR CPSR_c, #Mode_USR MOV SP, R0 MOV PC, R1,#* RemapSRAM: STMFD SP!, R0-R1,LR REMAPS: MOV R0, #0 x40000000 LDR R1, =Vectors LDMIA R1!, R2-R9 STMIA R0!, R2-R9 LDMIA R1!, R2-R9 STMIA R0!, R2-R9 LDR R0, =MEMMAP MOV R1, #0 x02 STR R1, R0 LDMFD SP!, R0-R1,PC .end,10.4 基本IO程序（含启动代码）,基本I/O主程序,由于在上述

44、的启动代码中，只是进行了基本的初始化操作，还 有一些系统初始化的操作没有进行，诸如初始化中断向量控制 器以及初始化C程序变量等，因此这些工作需要在C程序中完 成。sys_init()为系统初始化子程序，其中包含使能锁相环PLL、 设置存储器加速模块和初始化中断向量控制器。 程序开头的头文件target.h中含有程序中用到的所有符号的定义, 144 脚封装的LPC2200最多可以有112个GPIO口，在使用前应遵 循如下规则：首先将管脚通过管脚功能选择寄存器设置为GPIO 功能；设定GPIO管脚的输入/输出功能；进行相应的输出管脚 置位、清零，输入管脚数据采集操作。,C语言程序如下： #incl

45、ude target.h void time_dly(uint32 dly) uint32 i; for(; dly0; dly-) for(i=0; i500; i+); void sys_init() PLLCON = 1;/PLL使能 VPBDIV = PLL_VPBDIV;/设置VPB分频值 PLLCFG = PLL_CFG;/设置PLL倍频值和分频值，决定PLL频率Fcclk PLLFEED = 0 xaa; /使PLLCON和PLLCFG更改生效 PLLFEED = 0 x55;,while(PLLSTAT ,sys_init(); / 初始化I/O口：P0.7 IODIR0 =

46、0 x80; /设置P0.7为输出口 IOSET0 = 0 x80; /P0.7置1 do /使P0.7的电平高低循环变化 time_dly(1000); IOCLR0 = 0 x80; time_dly(1000); IOSET0 = 0 x80; while(1); ,10.5 SPI通信程序,当LPC2200芯片的SPI接口设置为主机时，其操作过程如下：,1、设置I/O口的连接； 2、将SPI时钟计数寄存器SPCCR设置为所需要的值，得到相应的 SPI时钟； 3、设置SPI控制寄存器SPCR为主机模式，并确定时钟极性； 4、片选从机，将要发送的数据写入SPI数据寄存器SPDR，此写 操作

47、将启动SPI数据传输； 5、等待SPI状态寄存器SPSR中的SPIF置位，若SPIF置位则数 据发送完成； 6、读取SPI状态寄存器； 7、从SPI数据寄存器中读出接收到的数据（可选）。 注：读或写SPI数据寄存器用来清零SPIF状态位。因此，如果不执行可选的 SPI数据寄存器读操作，则需要执行该寄存器的写操作以清零SPIF状态位。,10.5 SPI通信程序,当SPI接口设置为从机时，其操作过程如下： 要求驱动SPI 逻辑的系统时钟速度至少8倍于SPI。,1、设置I/O口的连接； 2、设置SPI控制寄存器SPCR为从机模式，并确定时钟极性； 3、将要发送的数据写入SPI数据寄存器SPDR（可选

48、），注意这 只能在从SPI传输没有进行时执行； 4、等待SPI状态寄存器SPSR中的SPIF位置位，若SPIF置位则 接收到主机发送的数据； 5、读取SPI状态寄存器； 6、从SPI数据寄存器中读出接收到的数据（可选）。 注：读或写SPI 数据寄存器用来清零SPIF状态位，因此至少需要执行一个该寄存器的读或写操作来清零SPIF状态位。,10.5 SPI通信程序,SPI初始化,在使用SPI总线前，必须对SPI接口进行初始化。SPI总线频率由 VPB频率（fpclk）决定：SPI频率=fpclk/fdiv，其中fdiv为 SPI总线的分频值。设置SPI为主机工作模式，禁止SPI中断，传 输数据时M

49、SB位在先，时钟极性为SCK低有效，且数据在SCK的第 一个时钟沿采样。则SPI的初始化程序为： void SPI_Init (void) SPCCR = 0 x52;/设置SPI时钟分频 SPCR = 0 x30;/设置SPI接口模式，MSTR=1，CPOL=1，CPHA=0，LSBF=0 ,10.5 SPI通信程序,发送数据,假设使用P0.0作为SPI从机的选择信号SLAVE_SPI_CS，则SPI 发送数据子程序如下： #define SLAVE_SPI_CS 0 x00000001 uint8 SPI_send(uint8 data) IO0CLR = SLAVE_SPI_CS;/片选

50、 SPDR = data;/数据入SPI数据寄存器 while(0= SPSR ,10.5 SPI通信程序,主程序,int Main（void） uchar i; PINSEL0 = 0 x00005500;/设置SPI管脚连接，且 P0.0为IO管脚 IO0DIR = SLAVE_SPI_CS;/设置P0.0方向为输出 SPI_Init( ); for(i=0;i=9;i+)/发送09 10个数据 SPI_send( i ); delay(10); ,10.6 串口通信程序,串口通信通常包括如下过程：,1、将I/O脚设置为串行通信管脚； 2、设置通信波特率（U0DLM/U1DLM、U0DLL

51、/U1DLL）； 3、设置串口工作模式（U0LCR/U1LCR、U0FCR/U1FCR）； 4、发送或接收数据（U0THR/U1THR、U0RBR/U1RBR）； 5、检查串口状态字或等待串口中断（U0LSR/U1LSR）。 下面以UART0为例，介绍串口操作的程序。,10.6 串口通信程序,串口初始化程序,若fosc为10MHz，PLL倍频值为4，VPB分频值为4，要求串口通信波特率为 9600bps，则串口初始化程序如下： void UART0_init（void） PINSEL0=0 x05;/设置P0.0、P0.1分别为TxD、RxD U0LCR=0 x80;/DLAB=1，可设置波特率 bauddiv= (100000004)/9