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最近,把半个多月来学习ARM的笔记进行了整理,主要是想让自己养成一个良好的学习习惯,加深对汇编语言的理解,见证自己学习过程中的体会和感悟,同时感谢在论坛上给予我帮助的人,你们的帮助是我继续研究下去的动力。故将自己的笔记整理发布,仅供像我这样的初学者参考。
第一章 GPIO端口操作
S3C2440有117个I/O端口,共分为A-H组,可以通过设置寄存器来确定某个引脚用于输入、输出或其他特殊功能。对端口的操作主要通过以下三个寄存器来进行。
1. GPxCON,用于配置/选择引脚的功能。
2. GPxDAT,用于引脚读写,当引脚被设为输入时,可以读此寄存器得到引脚输入,当引脚为输出时,写此寄存器相应位可令此引脚输出高电平或低电平。
3. GPxUP,用于设置内部上拉电阻,为0时,相应引脚使用上拉电阻,为1时不使用(当引脚处于高阻状态时,它的电平由上拉、下拉电阻确定)
因此对端口的操作实际上就是通过对这三个寄存器进行读写。代码如下:
Ldr r0,=GPxCON 配置某端口功能
Ldr r1,=0x?
Str r1,[r0]
Ldr r0,=GPxDAT 读取端口数据
Ldr r1,=0x?
Str r1,[r0] ;向端口写入数据
Ldr r1,[r0] ;读取端口数据
1、 TQ2440LED跑马灯程序
硬件说明:TQ2440中,LED1-LED4接GPB5-GPB8,其中1灯灭,0灯亮
GPBCON地址为0x56000010,GPBDAT地址为0x56000014
GPBCON每两位控制一个端口,其中00为输入端,01为输出端,取
值11保留,10为其它定义
软件说明:
设置GPB5-GPB8为输出端(0x01<<10)+ (0x01<<12)+ (0x01<<14)+ (0x01<<16)=0x15400
首先,我们初始化程序主要工作为:
关闭看门狗电路
关闭子中断源
关闭中断
设置系统模式并关闭中断
设置堆栈指针
调用TestMain应用程序
程序:
Start
ldr r0,=WTCON ;watch dog disable
ldr r1,=0x0
str r1,[r0]
ldr r0,=INTMSK
ldr r1,=0xffffffff ;all interrupt disable
str r1,[r0]
ldr r0,=SUBINTMSK
ldr r1,=0x7fff ;all sub interrupt disable
str r1,[r0]
msr cpsr_c,#0xdf ;系统模式并关闭IQR中断
ldr sp,=4096
b TestMain
需要说明的是,我们在调用外部汇编程序时,需要用IMPORT TestMain引入该程序,同理,需要用EXPORT TestMain导出该函数定义。
在LED.S文件中
ldr r0,=GPBCON
ldr r1,=(0x01<<10)+(0x01<<12)+(0x01<<14)+(0x01<<16)
str r1,[r0]
用来设置GPBCON端口中GPB5-GPB8四个引脚功能为输出端。
ldr r0,=GPBDAT
ldr r1,=(0xe<<5) ;led1
str r1,[r0]
向GPB端口输出数据 (111000000)点亮LED1灯,其他同理
ldr r2,=0x20000
loop1
sub r2,r2,#1
cmp r2,#0
bne loop1
用来延时,需要说明的是,在我们的初始化程序中,由于没有对时钟频率进行设置,TQ2440外接频率为FIN=12M,故程序运转正常。当我们将其用7命令下载到SDRAM中运行时,你会觉得四个LED灯全亮。原因何在,这是因为TQ2440中U_BOOT程序已将CPU时钟设置为400MHz,运行速度加快给你造成的错觉(这个问题,曾让我困惑,以为下载到NAND中不运行)。
将此程序下载到NANDFLASH或SDRAM中运行,我们自然产生一个问题,从NAND启动后,CPU自动将前4K数据拷贝到内部RAM中运行,地址为0x00000000而下载到SDRAM中时,其地址为0x30000000,两个地址不一样,程序是如何都能运行的呢?它是如何处理地址的呢?
让我们看看汇编后的代码:
ldr r0,=WTCON ;watch dog disable
[0xe3a00453] mov r0,#0x53000000
ldr r1,=0x0
[0xe3a01000] mov r1,#0
str r1,[r0]
[0xe5801000] str r1,[r0,#0]
ldr r0,=INTMSK
[0xe59f001c] ldr r0,0x30000030 ; = #0x4a000008
ldr r1,=0xffffffff ;all interrupt disable
[0xe3e01000] mvn r1,#0
str r1,[r0]
从汇编后代码我们可以看到,因为WTCON地址0x53000000是一个合法的立即数,故ldr r0,=WTCON被处理成mov r0,#0x53000000指令,与地址无关。而INTMSK的地址为0x4a000008不是合法立即数,故 ldr r0,=INTMSK指令被汇编成一条
ldr r0,0x30000030 ; = #0x4a000008即从地址为0x30000030处读取0x4a000008,我们知道,编译器会在每段的未尾放一缺省的文字池,用来存放不是合法立即数的常数,当用伪指令LDR时,根据操作数的情况,或汇编成MOV指令,或用LDR读取指令。从上面我们可以看出,当程序在SDRAM(0x30000000)运行时,程序能根据地址读取正确的数,而程序写入NAND并运行时,它的开始地址为0x00000000,同理,数据0x4a000008的地址应该变为0x00000030,如图:
SDRAM运行,其地址如下:
0x30000000 ldr r0,=GPBCON
……
0x3000000c ldr r0,0x30000030 ; = #0x4a000008 0xe59f001c(二进制代码)
……
0x30000030 0x4a000008
那么当从NAND中运行时,其地址空间如下:
0x00000000 ldr r0,=GPBCON
……
0x0000000c ldr r0,0x30000030 ; = #0x4a000008 0xe59f001c(二进制代码)
……
0x00000030 0x4a000008
那么,ldr指令是如何保证从SDRAM或NAND中运行得到正确的地址的呢,这是因为ldr指令的地址是基于PC+8+偏移地址,我们看其二进代码0xe59f001c(二进制代码),偏移值为1c,其值计算如下:0x3000000c+8+1c=0x30000030(SDRAM)
0x0000000c+8+1c=0x00000030(NAND)
同理,我们再看看b TestMain指令情况:
其汇编为:
b TestMain 0x3000002c
[0xea000002] b TestMain
而TestMain代码的第一条指令地址为 0x3000003c
而转移指令的地址计算方法如下:后24位向左移动2位后再与PC+8相加的值就是程序转移的地址:
(SDRAM) 0x3000002c+8+000002*4(左移2位)=0x3000003c
(NADND) 0x0000002c+8+000002*4(左移2位)=0x0000003c
测试实验:
如果我们将b TestMain指令改为ldr pc,=TestMain会有什么效果呢?
指定RO地址为0x30000000时,在SDRAM中能正常运行(增加延长次数),而下载到NAND后不能运行
指定RO地址为0x00000000时,在SDRAM中不能正常运行,而下载到NAND中能运行。
![](http://./emotion/em007.gif)
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