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學習 ARM 系列 -- FS2401 發光二極管循環點亮

一、目的
   通過實現FS2410板子上的D9、D10、D11、D12四個發光二極管的循環點亮,了解ARM嵌入
   式開發的基本流程。

二、建立開發環境
   (1) 安裝編譯器 arm-linux-gcc
       我用的是 arm-linux-gcc-3.4.1, 執行安裝步驟如下:
       tar xjvf arm-linux-gcc-3.4.1.tar.bz2 -C /

   (2) 生成的編譯工具在 /usr/local/arm/3.4.1/bin下, 修改 /etc/profile 將
       arm-linux-gcc 加入到 PATH環境變量, 這樣以后可以直接使用 arm-linux-gcc 等
       編譯工具而不必指定路徑, 方便不少:
      
       PATH=$PATH:/usr/local/arm/3.4.1/bin
       export
      
       注意重啟后生效, 可通過 which arm-linux-gcc 來檢測你的設置是否生效。

三、簡單了解開發板
   因為我們是要控制開發板上的D9、D10、D11、D12四個發光二極管,讓它們依次循環點
   亮,所以有必要了解FS2410開發板是如何控制它們的。通過查此開發板的原理圖, 我們
   發現,實際上 D9、D10、D11、D12 對應 GPFCON 寄存器的 GPF7、GPF6、GPF5、GPF4
   ,而 GPF4,5,6,7分別是GPFCON寄存器的 第9和8、11和10、13和12、15和14位,對應關
   系如下:

    -----------------------------------------------------
    GPFCON     Bit               Description
    -----------------------------------------------------
    GPF7           [15:14]        00 = Input 01 = Output
                                           10 = EINT7 11 = Reserved
    -----------------------------------------------------
    GPF6           [13:12]        00 = Input 01 = Output
                                           10 = EINT6 11 = Reserved
    -----------------------------------------------------
    GPF5           [11:10]        00 = Input 01 = Output
                                           10 = EINT5 11 = Reserved
    -----------------------------------------------------
    GPF4           [9:8]            00 = Input 01 = Output
                                           10 = EINT4 11 = Reserved
    -----------------------------------------------------       

   需將 GPF4,5,6,7 設置成 output 以控制點亮D12, D11, D10 和 D9 四個發光二極管。
   因為這四個發光二極管均為低電平有效,需要設置 GPFDAT 的對應位為0。

四、編寫程序
   (1) 一段匯編程序:
       ; led_on.s
       .text
       .global _start
     _start:
        mov r3, #4                    ; 記數器,用以循環點亮四個燈
        ldr r0, =0x56000050    ; 設置 R0 為GPFCON寄存器,此寄存器
                                            ; 用以選擇端口F各個引腳的功能是輸出、
                                            ; 輸入、還是其它
        mov r1, #0x1
        mov r2, r1, LSL#8
     _loop:
        ldr r4, =100000
        str r2, [r0]
      
        ldr r5, =0x56000054    ; 設置 R5 為GPFDAT寄存器,用于讀/寫
                                            ; 端口F各引腳的數據
        mov r1, #0x0
        str r1, [r5]
        
     _delay: 
        nop
        subs r4, r4, #1
        bne _delay
      
        mov r2, r2, LSL#2
        subs r3, r3, #1
        bne _loop
        
        b _start
      
       呵呵, 你也許要問為何要用匯編, 因為我們現在是直接跑在“裸”的芯片上, 沒有
       操作系統的支持,無法初始化 C 環境, 而且我們的程序將來要燒寫到Nand flash
       的前 4K里,而Nand flash是沒有地址總線的, 如果用C, 它的變量、函數是無法找
       到的。

   (2) 編寫 Makefile
       Linux下寫程序離不開Makefile, 它能減化你的編譯過程:
       led_on:led_on.s
               arm-linux-gcc -c -o led_on.o led_on.s
               arm-linux-ld  -Ttext 0x00000000 -g led_on.o -o led_on_tmp.o
               arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_tmp.o led_on
      
       clean:
               rm -f led_on.o
               rm -f led_on
               rm -f led_on_tmp.o

       注意, Makefile 中相應的命令前要有一個TAB。

   (3) 編譯程序
       執行 make -f Makefile 來生成 led_on, 呵呵, 我們要的終于生成了

五、燒寫程序
   把剛剛生成的 led_on 拿到 winxp下, 我們通過 JTAG 將它燒到開發板的Nand flash
   執行 sjf2410.exe /f:led_on 回車后, 當出現提示時依次輸入 0, 0, 0, 燒寫完成后
   出現提示, 輸入 2 退出即可。
  
   Reset 一下開發板, 看到依次被循環點亮的發光二極管了嗎 ^_^

posted on 2008-01-01 20:36 Normandy 閱讀(2690) 評論(10)  編輯 收藏 引用 所屬分類: Embeded Area

評論

# re: FS2401 發光二極管循環點亮  回復  更多評論   

好東西,支持!
2008-01-01 20:48 | hukq

# re: FS2401 發光二極管循環點亮  回復  更多評論   

很好的資料,其實點燈大法語言上的技巧不是最重要的,通過點燈了解嵌入式編程的基本步驟和思路才是最有用的東西。
具體到每個開發板,要點燈,首先是從原理圖上找到每個你想要點亮的燈對應的寄存器,然后通過芯片手冊找到與該寄存器相應的用法,接下來的編程就有了目標。當然,前提是你要會燒些開發板。個人認為,點燈大法在裸板上燒寫要有意思一些,在帶os的開發板上電燈可以考慮做成模塊或者實現一些復雜的計數計時功能。
2008-01-02 15:57 | hukq

# re: FS2401 發光二極管循環點亮  回復  更多評論   

關于為什么不能用c語言可以再說一下:
其實用c語言使用define也勉強能行,不過很不方便。主要是因為我們的程序是直接燒寫到nand flash上的,在c語言里定義任何變量或者函數,都不可避免的要確定一個固定的段,會分配自己的段地址和段限長。但是nand flash是沒有地址總線和cpu相連的,因此sdram對nand flash的處理辦法就是通過一段固化的load程序,將nand flash中的頭4k代碼讀到自己的緩存區中,然后再在內存(sdram)中去運行它。由于代碼被移動過,而地址只可能有一個,因此,不特別指定,地址上肯定是對應不上的。
所以一般bootloader要成功運行,就必須在這寶貴的4k代碼中成功地將自身從nand flash上拷貝到相應的地址,然后再跳轉到這段被拷過來的地址中(一般會是c語言的main入口地址)。這個時候,已經將文件都指定到了內存中的正確的位置上,cpu在遇到變量和函數跳轉的時候就能夠跳到正確的位置了。
如果用nor flash就會比較輕松一些,nor flash不但能夠斷電保存,還支持cpu的地址總線,所以存儲在nor flash中的程序就不用再拷到sdram中,可以直接從當前位置運行,由于沒有被挪動過位置,那么它所被分配的邏輯段地址就可以很好的和段本身對應上了。
不過nor flash很貴,而且燒寫的成功率也差不少。
2008-01-02 16:11 | hukq

# re: 學習 ARM 系列 -- FS2401 發光二極管循環點亮[未登錄]  回復  更多評論   

事實上樓主的程序是有點小問題的,不知道大家發現沒。樓主是希望大家多動動腦子啊,呵呵
2008-03-15 17:16 | wz

# re: 學習 ARM 系列 -- FS2401 發光二極管循環點亮  回復  更多評論   

@wz

呵呵,這個程序在 FS2410 能跑的。不知有何問題? 還請不吝賜教啊!
2008-03-17 10:27 | Normandy

# re: 學習 ARM 系列 -- FS2401 發光二極管循環點亮  回復  更多評論   

蠻好的資料,買了FS2410好久了,一直沒怎么學,打算跟你一塊學習了。呵呵,望多多指教~
2008-03-18 15:17 | FAN

# re: 學習 ARM 系列 -- FS2401 發光二極管循環點亮  回復  更多評論   

@FAN
呵呵,談不上指教,只是早點入門而已, 以后有問題多切磋、交流, 這樣大家都能提高的快些!
2008-03-19 10:24 | Normandy

# re: 學習 ARM 系列 -- FS2401 發光二極管循環點亮[未登錄]  回復  更多評論   

貌似sub r4, r4, #1和sub r3, r3, #1應該是subs吧,要不bne拿什么判斷。我在fs2410的板子上實際跑了一下,不改的話就陷入_delay中了。
2008-03-26 08:54 | wz

# re: 學習 ARM 系列 -- FS2401 發光二極管循環點亮  回復  更多評論   

@wz
你說的有道理,只有 subs 才能影響 CPSR 的 N 標志位, 看來確實是我大意了。謝謝指正,以后多交流啊!
2008-03-26 16:36 | Normandy

# re: 學習 ARM 系列 -- FS2401 發光二極管循環點亮  回復  更多評論   

好東西,謝謝共享
2008-04-06 15:00 | kerwintian
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