GPIO操作之C语言篇 分类： 嵌入式开发学习 2014-06-29 09:26 248人阅读 评论(0) 收藏

1：主要内容

在嵌入式开发中，一般使用汇编语言做一些芯片初始化工作，当对程序效率要求很高时，也有时会使用汇编语言，但汇编语言相对较难阅读和理解。因此，我们希望我们以后的实验在初始化完芯片相关功能后使用C语言进行编程，方便大家阅读及理解。这一篇的内容主要是讲解使用C语言来控制LED灯闪烁。

2：相关要点

1，在通用PC机上写程序都有一个叫做main的函数，是程序的总入口。在嵌入式开发时，怎么从汇编语言跳转到C语言？在跳转之前需要设置哪些东西？

2:，在ARM体系中，汇编和C语言之间相互调用时参数如何传递？

关于上面的两个疑问，我不在这里详细分析。我给出参考资料，大家自行参考，思索。

针对问题1： ucos在s3c2410上运行过程整体剖析之基础知识-c语言和堆栈

针对问题2：参见资料
ATPCS.pdf

3：实验源码

initsystem.s

@******************************************************************************
@ 文件名  ：initsystem.s
@ 功    能：初始化系统并copy代码
@
@ 作者    :张连聘
@ 创建时间:2014-06-22
@******************************************************************************

.text
.global _start

@声明常量
.equ   DATA_DST,0x40000000  @目的地址
.equ   DATA_SRC,0x80000000  @源地址

@引入外部标号
.extern  main
.extern	 start_copy_addr

_start:

LDR PC,  ResetAddr

ResetAddr: .word  ResetInit

ResetInit:

LDR R0,=DATA_DST  			@RO 指向目的地址
LDR R1,=start_copy_addr 	        @R1 指向源地址
MOV R10,#128     			@复制的个数为128*8*4=4K
CopyLoop:   		<span style="white-space:pre">		</span>LDMIA R1!,{R2-R9}			@从R1指定的内存地址处装载数据到R2--R9中
STMIA R0!,{R2-R9}			@把R2--R9的数据复制到R0指定的内存中
SUBS  R10,R10,#1
BNE   CopyLoop
LDR   SP,=0X40000000+1024*64            @设置堆栈指针，LPC2220内部有64KRAM，设置SP指针指向最高地址

LDR PC,=main                            @调用C语言的main函数
HaltLoop:
B HaltLoop
.end

main.c

/******************************************************************************
* 文件名  ：main.c
* 功    能：利用P2.28控制led灯闪烁
*
* 作者    :张连聘
* 创建时间:2014-06-25
*******************************************************************************/

//定义一些控制寄存器地址

#define IO2DIR   (*(volatile unsigned long *)0xE0028028)  //IO2输入、输出配置寄存器
#define IO2SET   (*(volatile unsigned long *)0xE0028024)  //IO2输出1控制寄存器
#define IO2CLR   (*(volatile unsigned long *)0xE002802C)  //IO2输出0控制寄存器

#define LEDCON   (1<<28)

void Delay(int ms);
void main(void)
{

IO2DIR = LEDCON;    //配置P2.28为输出口
while (1)
{
IO2SET = LEDCON; //点亮LED灯
Delay(6666);
IO2CLR = LEDCON; //熄灭LED灯
Delay(6666);
}
}
/******************************************************************************
* 名    称：Delay
* 功    能：软件延时
* 入口参数：ms
* 出口参数：无
******************************************************************************/
void Delay(int ms)
{
int i,j;
for(i=0;i<10;i++)
for(j=0;j<ms;j++)
;
}

led_control.lds

/*
* led_control 的链接脚本。
*
*
*/

MEMORY
{
rom (rx)  : ORIGIN = 0x80000000, LENGTH = 2M
ram (!rx) : ORIGIN = 0x40000000, LENGTH = 2M
}
ENTRY(_start)
SECTIONS
{

. = 0x80000000 ;
.init :
{
initsystem.o(.text)
start_copy_addr = . ;
} >rom
. = 0x40000000 ;
.main :
AT (ADDR(.init)+SIZEOF(.init))
{
main.o(.text)
} >ram

}

makefile

control_led.bin:main.c initsystem.s
arm-linux-gcc -g -c -o main.o main.c
arm-linux-gcc -g -c -o initsystem.o initsystem.s
arm-linux-ld -Tled_control.lds -nostdlib -g  main.o initsystem.o -o control_led_elf
arm-linux-objcopy -O binary -S control_led_elf  control_led.bin
clean:
rm -f control_led.bin control_led_elf *.o

4：源码重点分析

我们在main.c里定义了一个main函数，那我们在汇编代码里怎么引用呐？
.extern main 声明在另一个文件中定义了main函数。然后LDR PC,=main 跳转到main函数。这里说明一下，之所以不能使用BL指令跳转，是因为启动代码执行的地址在0X80000000 ，而启动代码将main函数代码copy到0X40000000。Bl的跳转范围没有这么大。还有，这个main函数完全可以更改为其他函数，只是一个普通的函数名称。
LDR SP,=0X40000000+1024*64 使用这条指令，是设置SP堆栈指针的位置。这里讲堆栈指针设置在了LPC2220这款芯片的内部RAM的最顶端。默认的ARM处理器是递减堆栈。

5：总结

由上面的实验可见，PC机编程时的main函数只是一个普通的函数名称，只不过他们底层设置好了，调用main函数，所以我们一般说普通PC机程序总入口是main函数。其实，在main函数之前已经做了很多工作。