8.2第1個(gè)ARM裸板程序及引申(下)
第006節(jié)_編程知識_字節(jié)序_位操作
字節(jié)序：
假設(shè)int a = 0x12345678；
前面說了16進(jìn)制每位是4個(gè)bit，在內(nèi)存中，是以8個(gè)bit作為1byte進(jìn)行存儲的，因此0x12345678中每兩位作為1byte,其中0x78是低位，0x12是高位。
在內(nèi)存中的存儲方式有兩種：
0x12345678的低位（0x78）存在低地址，即方式1，叫做小字節(jié)序(Little endian)；
0x12345678的高位（0x12）存在低地址，即方式2，叫做大字節(jié)序(Big endian)；
一般的arm芯片都是小字節(jié)序，對于2440可以設(shè)置某個(gè)寄存器，讓整個(gè)系統(tǒng)使用大字節(jié)序或小字節(jié)序，它默認(rèn)使用小字節(jié)序。
位操作：
1. 移位
左移：
int a = 0x123; ?int b = a<<2;--> b=0x48C
右移：
int a = 0x123; ?int b = a>>2;--> b=0x48
左移是乘4，右移是除4；
2. 取反 原來問0的位變1，原來為1的位變0；
int a = 0x123; int b = ~a;a=2
3. 位與
1 & 1 = 1
1 & 0 = 0?
0 & 1 = 0?
0 & 0 = 0
int a = 0x123; int b = 0x456; int c = a&b;--> c=0x2
4. 位或
1 | 1 = 1
1 | 0 = 1
0 | 1 = 1
0 | 0 = 0
int a = 0x123; int b = 0x456; int c = a|b;--> c=0x577
5. 置位 把a(bǔ)的bit7、8置位（變?yōu)?）
int a = 0x123; int b = a|(1<<7)|(1<<8);--> c=0x1a3
6. 清位 把a(bǔ)的bit7、8清位（變?yōu)?）
int a = 0x123; int b = (a& ~(1<<7))&(~(1<<8));--> c=0x23
置位和清位在后面寄存器的操作中，會經(jīng)常使用。
第007節(jié)_編寫C程序控制LED
C語言的指針操作：
①所有的變量在內(nèi)存中都有一塊區(qū)域；
②可以通過變量/指針操作內(nèi)存；
TYPE *p = val1;
*p = val2;
把val2寫入地址val1的內(nèi)存中，寫入sizeof(TYPE)字節(jié);
TYPE *p = addr;?
*p = val;
把val寫入地址addrd的內(nèi)存，，寫入sizeof(TYPE)字節(jié);
a. 我們寫出了main函數(shù), 誰來調(diào)用它? b. main函數(shù)中變量保存在內(nèi)存中, 這個(gè)內(nèi)存地址是多少? 答: 我們還需要寫一個(gè)匯編代碼, 給main函數(shù)設(shè)置內(nèi)存, 調(diào)用main函數(shù)
led.c源碼：
start.S源碼：
Makefile源碼：
最后將上面三個(gè)文件放入U(xiǎn)buntu主機(jī)編譯，然后燒寫到開發(fā)板即可。
第008節(jié)_幾條匯編指令_bl_add_sub_ldm_stm
⑥ADD/SUB 加法/減法
舉例1：
add r0,r1,#4
效果為
r0=r1+4；
舉例2：
sub r0,r1,#4
效果為
r0=r1-4；
舉例3：
sub r0,r1,r2
效果為
r0=r1-r2；
⑦BL (Brarch and Link)帶返回值的跳轉(zhuǎn) 跳轉(zhuǎn)到指定指令，并將返回地址（下一條指令）保存在lr寄存器；
⑧LDM/STM 讀內(nèi)存，寫入多個(gè)寄存器/把多個(gè)寄存器的值寫入內(nèi)存
可搭配的后綴有 過后增加(Increment After)、預(yù)先增加(Increment Before)、過后減少(Decrement After)、預(yù)先減少(Decrement Before)；
舉例1：
stmdb sp!, (fp,ip,lr,pc)
假設(shè)Sp=4096。 db意思是先減后存，按 高編號寄存器存在高地址 存。?
舉例2：
ldmia sp, (fp,ip,pc)
009節(jié)_解析C程序的內(nèi)部機(jī)制
003_led.c內(nèi)部機(jī)制分析：
start.S:
①設(shè)置棧；
②調(diào)用main，并把返回值地址保存到lr中；
led.c的main()內(nèi)容：
①定義2個(gè)局部變量；
②設(shè)置變量；
③return 0；
問題：
①為什么要設(shè)置棧？
因?yàn)閏函數(shù)要用。
②怎么使用棧？
a.保存局部變量；
b.保存lr等寄存器；
③調(diào)用者如何傳參數(shù)給被調(diào)用者？
④被調(diào)用者如何傳返回值給調(diào)用者？
⑤怎么從棧中恢復(fù)那些寄存器？
在arm中有個(gè)ATPCS規(guī)則，約定r0-r15寄存器的用途。
r0-r3:調(diào)用者和被調(diào)用者之間傳參數(shù)；
r4-r11:函數(shù)可能被使用，所以在函數(shù)的入口保存它們，在函數(shù)的出口恢復(fù)它們；
下面分析個(gè)實(shí)例 start.S:
led.c:
將前面的程序反匯編得到led.dis如下：
分析上面的匯編代碼：
開發(fā)板上電后，將從0地址開始執(zhí)行，即開始執(zhí)行
mov sp, #4096:設(shè)置棧地址在4k RAM的最高處，sp=4096;
bl? ? c <main>:調(diào)到c地址處的main函數(shù)，并保存下一行代碼地址到lr，即lr=8;
mov ip, sp:給ip賦值sp的值，ip=sp=4096
stmdb sp!, {fp, ip, lr, pc}:按高編號寄存器存在高地址，依次將pc、lr、ip、fp存入sp-4中；
sub fp, ip, #4：fp的值為ip-4=4096-4=4092;
sub sp, sp, #8:sp的值為sp-8=(4096-4x4)-8=4072;
mov r3, #1442840576:r3賦值0x5600 0000;?
add r3, r3, #80:r3的值加0x50,即r3=0x5600 0050;
str r3, [fp, #-16]:r3存入[fp-16]所在的地址，即地址4076處存放0x5600 0050；
mov r3, #1442840576：r3賦值0x5600 0000;?
add r3, r3, #84:r3的值加0x54,即r3=0x5600 0054;
str r3, [fp, #-20]:r3存入[fp-20]所在的地址，即地址4072處存放0x5600 0054；
ldr r2, [fp, #-16]：r2取[fp-16]地址處的值，即[4076]地址的值，r2=0x5600 0050；
mov r3, #256:r3賦值為0x100；
str r3, [r2]：將r3寫到r2內(nèi)容所對應(yīng)的地址，即0x5600 0050地址處的值為0x100;;對應(yīng)c語言*pGPFCON = 0x100;;
ldr r2, [fp, #-20]:r2取[fp-20]地址處的值，即[4072]地址的值，r2=0x5600 0054；
mov r3, #0:r3賦值為0x00；
str r3, [r2]:將r3寫到r2內(nèi)容所對應(yīng)的地址，即0x5600 0054地址處的值為0x00;對應(yīng)c語言*pGPFDAT = 0;
mov r3, #0:r3賦值為0x00；
mov r0, r3：r0=r3=0x00;
sub sp, fp, #12:sp=fp-12=4092-12=4080;
ldmia sp, {fp, sp, pc}:從棧中恢復(fù)寄存器，fp=4080地址處的值=原來的fp,sp=4084地址處的值=4096，pc=4088地址處的值=8，隨后調(diào)到0x08地址處繼續(xù)執(zhí)行。
過程中的內(nèi)存數(shù)據(jù)情況：
前面那個(gè)例子，匯編調(diào)用main.c并沒有傳遞參數(shù)，這里修改下c程序，讓其傳遞參數(shù)。
start.S:
led.c:
led.elf:
簡單分析下反匯編：
?mov sp, #4096:設(shè)置棧地址在4k RAM的最高處，sp=4096;
?mov r0, #4:r0=4，作為參數(shù)；
?bl 58 <led_on>:調(diào)到58地址處的led_on函數(shù)，并保存下一行代碼地址到lr，即lr=8;在led_on中會使用到r0;
?ldr r0, [pc, #12]:r0=[pc+12]處的值=[c+12=20]的值=0x186a0=1000000，作為參數(shù)；
?bl 24 <delay>:調(diào)用24地址處的delay函數(shù)，并保存下一行代碼地址到lr，即lr=24;在delay中會使用到r0;
?mov r0, #5：r0=5，作為參數(shù)；
?bl 58 <led_on>：調(diào)到58地址處的led_on函數(shù)，并保存下一行代碼地址到lr，即lr=58;在led_on中會使用到r0;
010節(jié)_完善LED程序_編寫按鍵程序
在上一節(jié)視頻里，我們編寫的程序代碼是先點(diǎn)亮led1，然后延時(shí)一會，再點(diǎn)亮led2，進(jìn)入死循環(huán)。
但在開發(fā)板上的實(shí)際效果是led1先亮，延時(shí)一會，led2再亮，然后一會之后，led1再次亮了。
這和我們的設(shè)計(jì)的代碼流程不吻合，這是因?yàn)?440里面有個(gè)看門狗定時(shí)器，開發(fā)板上電后，需要在一定時(shí)間內(nèi)“喂狗”（設(shè)置相應(yīng)的寄存器），否則就會重啟開發(fā)板。
之所以這樣設(shè)計(jì)，是為了讓芯片出現(xiàn)死機(jī)時(shí)，能夠自己復(fù)位，重新運(yùn)行。
這里我們寫個(gè)led燈循環(huán)的程序，步驟如下：
這里暫時(shí)用不到看門狗，先關(guān)閉看門狗，從參考手冊可知，向0x53000000寄存器寫0即可關(guān)閉看門狗；
設(shè)置內(nèi)存的棧，通過寫讀操作來判斷是Nand Flash還是Nor Flash;
設(shè)置GPFCON讓GPF4/5/6配置為輸出引腳;
循環(huán)點(diǎn)燈，依次設(shè)置GPFDAT寄存器；
完整代碼如下：
led.c
2440里面有很多寄存器，如果每次對不同的寄存器進(jìn)行查詢和操作會很麻煩，因此可以先提前定義成宏，做成一個(gè)頭文件，每次調(diào)用就行。
再舉一個(gè)按鍵控制LED的程序，，步驟如下：
這里暫時(shí)用不到看門狗，先關(guān)閉看門狗，從參考手冊可知，向0x53000000寄存器寫0即可關(guān)閉看門狗；
設(shè)置內(nèi)存的棧，通過寫讀操作來判斷是Nand Flash還是Nor Flash;
設(shè)置GPFCON讓GPF4/5/6配置為輸出引腳;
設(shè)置3個(gè)按鍵引腳為輸入引腳;
循環(huán)執(zhí)行，讀取按鍵引腳值，點(diǎn)亮對應(yīng)的led燈；
完整代碼如下：
視頻教程??
