分享 飞思卡尔Kinetis微控制器开发
本帖最后由 FSL_TICS_Robin 于 2014-11-27 14:11 编辑飞思卡尔Kinetis微控制器开发
在对Kinetis微控制器开发应用程序或编写硬件模块的驱动程序之前,我们需要对其启动流程有所了解。也许对一些简单的8位或16位单片机进行系统开发时,我们往往不用关心其启动代码部分,但是像对于Kinetis微控制器,我们需要通过软件对一些硬件资源进行配置和设置一定的工作状态。简单概括下K60的启动流程,主要分为4个部分:
1.初始化K60的通用寄存器(R0-R12),使能全局中断,跳转到start函数;
2.关闭芯片内部的看门狗,在调试阶段一般关闭它,毕竟老是频繁的喂狗也是挺麻烦的;
3.复制中断向量表、初始化的数据和以__ramfunc声明的子函数到RAM区(一定程度上提高了代码的执行速度),并清零初始化数据区;
4.初始化系统时钟;
在逐步分解介绍之前,必须首先了解一下*.icf文件,这个是对Kinetis微控制器编程的配置文件,是必须要配置的,该文件映射了用户编写的代码是如何分配存放在芯片内部的。我默认选择配置512KB_Pflash.icf文件,因为K60的片内flash是512K的。由于代码较多,所以捡几个重要的说说。
define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x00000000;//这个是声明,中断向量表的默认存放地址
define symbol __code_start__ = 0x00000410;//声明程序代码开始地址
define exported symbol __VECTOR_TABLE = 0x00000000;//默认的中断向量表的存放地址
define exported symbol __VECTOR_RAM = 0x1fff0000; //需要复制到RAM中去的中断向量表的地址
1.下面逐步分解,其中第一步可以在crt0.s文件里找到,如下:
; AREA Crt0, CODE, READONLY ; name this block of code
SECTION .noinit : CODE
EXPORT__startup
__startup
MOV r0,#0 ; 清所有的通用寄存器
MOV r1,#0
MOV r2,#0
MOV r3,#0
MOV r4,#0
MOV r5,#0
MOV r6,#0
MOV r7,#0
MOV r8,#0
MOV r9,#0
MOV r10,#0
MOV r11,#0
MOV r12,#0
CPSIE i ;打开全局中断
import start
BL start ;跳转到C函数
__done
B __done
END
CPU上电复位或者其他方式复位之后,它会首先从0x00000000地址读取堆栈指针到SP,然后再从0x00000004地址(注意地址总线是32位,所以每次跳4个字节才能读取到下个地址)
读取程序指针到PC,最后CPU就跳到PC指针所指向的地址开始执行程序了,至于从0x00000004读取的PC指针指向的地址是哪儿呢,那就是上面所说的__startup标号指向的程序地址了。
2.接下来跳到了start.c文件的start函数,首先执行关闭看门狗的功能;
wdog_disable(); //上电运行关闭看门狗
void wdog_disable(void)
{
/* First unlock the watchdog so that we can write to registers */
wdog_unlock(); //看门狗解锁
/* Clear the WDOGEN bit to disable the watchdog */
WDOG_STCTRLH &= ~WDOG_STCTRLH_WDOGEN_MASK;//清WDOGEN位以禁止看门狗
}
void wdog_unlock(void)
{
DisableInterrupts; //关闭总中断,该句在arm_cm4.h文件里
/* Write 0xC520 to the unlock register */
WDOG_UNLOCK = 0xC520;
/* Followed by 0xD928 to complete the unlock */
WDOG_UNLOCK = 0xD928;
/* Re-enable interrupts now that we are done */
EnableInterrupts; //打开总中断,该句在arm_cm4.h文件里
}
其完整的流程也就是先解锁看门狗(注意向解锁寄存器里连续写入了0xC520和0XD928,2次写入的时间必须小于20个时钟周期,期间不允许中断),然后禁止看门狗使能就OK了。
3.关闭看门狗进入第三步,复制向量表:
common_startup();//复制向量表、初始化的数据和以__ramfunc声明的子函数到RAM区
void common_startup(void)
{
/* Declare a counter we'll use in all of the copy loops */
uint32 n;
//这2个全局变量在.icf文件里面可以找到,里面定义了他们的地址
extern uint32 __VECTOR_TABLE[];
extern uint32 __VECTOR_RAM[];
/* Copy the vector table to RAM */
//复制flash内的向量表到RAM中
if (__VECTOR_RAM != __VECTOR_TABLE)
{
for (n = 0; n < 0x410; n++)
__VECTOR_RAM = __VECTOR_TABLE;
}
/* Point the VTOR to the new copy of the vector table */
//当然单单复制到RAM区中不行,还需要告诉系统把向量表地址改变了
write_vtor((uint32)__VECTOR_RAM);
//下面就是复制初始化数据到RAM了
/* Get the addresses for the .data section (initialized data section) */
uint8* data_ram = __section_begin(".data");
uint8* data_rom = __section_begin(".data_init");
uint8* data_rom_end = __section_end(".data_init");
/* Copy initialized data from ROM to RAM */
n = data_rom_end - data_rom;
while (n--)
*data_ram++ = *data_rom++;
//清0初始化数据区
/* Get the addresses for the .bss section (zero-initialized data) */
uint8* bss_start = __section_begin(".bss");
uint8* bss_end = __section_end(".bss");
/* Clear the zero-initialized data section */
n = bss_end - bss_start;
while(n--)
*bss_start++ = 0;
//复制以__ramfunc声明的子函数到RAM区
uint8* code_relocate_ram = __section_begin("CodeRelocateRam");
uint8* code_relocate = __section_begin("CodeRelocate");
uint8* code_relocate_end = __section_end("CodeRelocate");
/* Copy functions from ROM to RAM */
n = code_relocate_end - code_relocate;
while (n--)
*code_relocate_ram++ = *code_relocate++;
}
4.下面进行最后一个步骤了,就是系统时钟的初始化,这里涉及到MCG模块的各个模式,这里不再详细细说,将在下一篇文章里细细说来。
sysinit(); //系统时钟初始化,包括内核时钟(SYSTEM CLOCK)和总线时钟(BUS CLOCK)
void sysinit (void)
{
//使能IO端口时钟
SIM_SCGC5 |= (SIM_SCGC5_PORTA_MASK
| SIM_SCGC5_PORTB_MASK
| SIM_SCGC5_PORTC_MASK
| SIM_SCGC5_PORTD_MASK
| SIM_SCGC5_PORTE_MASK );
//开启系统时钟
core_clk_mhz = pll_init(CORE_CLK_MHZ, REF_CLK);
//通过pll_init函数的返回值来计算内核时钟和外设时钟
core_clk_khz = core_clk_mhz * 1000;
//总线时钟是内核时钟的(CORE CLOCK)二分频
periph_clk_khz = core_clk_khz / (((SIM_CLKDIV1 & SIM_CLKDIV1_OUTDIV2_MASK) >> 24)+ 1);
//下面2句是初始化总线频率和内核频率到相应的IO上,用来验证系统频率设置是否正确
//使能跟踪时钟,用于调试
trace_clk_init();
//FlexBus时钟初始化
fb_clk_init();
}
好了,到此处K60的系统启动部分就完工,然后调用main()进入到应用程序的主函数,之后就是咱们正常的开发流程了。
楼主在上点各模块初始化代码就更给力了! sdlibin007 发表于 2014-10-24 11:40
楼主在上点各模块初始化代码就更给力了!
是啊 ,对新人来说个模块的初始化就是好大一关哎 这个是“从零入手Kinetis系统开发”的启动代码分析部分。http://adi.chinaaet.com/analog/blogdetail/24468.html fengyunyu 发表于 2014-10-24 12:36
这个是“从零入手Kinetis系统开发”的启动代码分析部分。http://adi.chinaaet.com/analog/blogdetail/24468 ...
这个写得很不错 谢谢推荐~
仔细拜读 fengyunyu 发表于 2014-10-24 12:36
这个是“从零入手Kinetis系统开发”的启动代码分析部分。http://adi.chinaaet.com/analog/blogdetail/24468 ...
此帖作者就是我们的版主FSL_FAE_JiCheng
在他的博客里还有很多好资料值得大家参考。 FSL_TICS_Robin 发表于 2014-10-28 13:39
此帖作者就是我们的版主FSL_FAE_JiCheng
在他的博客里还有很多好资料值得大家参考。 ...
你们真是用功啊!呵呵,这种要比那些空洞的说明好得多! 写得再全面一点就好了 不错,虽然看着有点迷糊,但是多看看就理解了,谢谢分享。
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