|
|
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[n] = __VECTOR_TABLE[n];
}
/* 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。
|
阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！
曾经有一段真挚的爱情摆在我的面前，我没有珍惜，现在想起来，还好我没有珍惜……
|
发表于 2014-10-24 10:54:33
