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          《Cortex-M0權威指南》之Cortex-M0編程入門

          作者: 時間:2017-01-03 來源:網(wǎng)絡 收藏

            嵌入式系統(tǒng)編程入門

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201701/342380.htm

            微控制器是如何啟動的

            為了保存編譯號的二進制程序代碼,大多數(shù)的現(xiàn)代微控制器都會包含片上flash存儲器。有些微控制器還可能有一個獨立的啟動ROM,里面裝有Bootloader程序。微控制器啟動后,再執(zhí)行flash的用戶程序前,Bootloader會首先運行。

            在復位流程中,處理器會取出MSP的初始化值和復位向量,然后開始執(zhí)行復位處理,這些信息都放在一個叫做啟動代碼的程序文件中。啟動代碼中的復位處理可能還會旅行初始化的職責,比如時鐘控制電路和鎖相環(huán)PLL的初始化。有些情況下,系統(tǒng)初始化的工作是放在C程序的main()函數(shù)中進行的。

            對于用C開發(fā)的應用程序,在進入主流程之前,啟動代碼已經(jīng)開始執(zhí)行,并且對應用程序用到的變量和內存等進行初始化。啟動代碼無需編程者擔心,C開發(fā)工具會將其自動插入程序映像中。

             

           

            執(zhí)行完C啟動代碼后,應用程序就開始執(zhí)行了,應用程序通常包含下面幾個部分:

            硬件初始化(如時鐘,PLL和外設)

            應用程序的處理部分

            中斷服務程序

            另外,應用程序可能會用到C語言庫,此時,C編譯器/鏈接器會將所需要的庫函數(shù)加入編譯好的程序映像中。

            硬件初始化可能會涉及到一系列的外設、系統(tǒng)控制寄存器和中斷控制器。如果在復位處理時沒有進行處理,系統(tǒng)時鐘控制和PLL此時也需要進行初始化。外設初始化完成后,程序就可以繼續(xù)執(zhí)行應用程序部分了。

            嵌入式程序設計

            應用程序處理流程的實現(xiàn)方式如下:

            輪詢,如圖4-4

            中斷驅動,如圖4-5

            輪詢和中斷組合使用,如圖4-6

            處理并發(fā)任務(操作系統(tǒng)),如圖4-7

             

           

             

           

             

           

            對于復雜的應用程序,可以使用實時操作系統(tǒng)(RTOS)。RTOS將處理器時間劃分為多個時間片,在有多個應用進程運行時,只有一個進程會獲得時間片。使用RTOS,需要有定時器產生周期性的中斷請求,當一個時間片的時間到時,RTOS的任務調度器會由定時器中斷觸發(fā),調度器判斷是否需要執(zhí)行上下文切換。如果需要進行上下文切換,調度器會暫停當前執(zhí)行的任務,并切換到下一個準備就緒的任務。

            輸入和輸出

            在許多嵌入式系統(tǒng)中,輸入或輸出可能會局限與簡單的電子接口,如uart、IO、LCD、SD卡等,這些接口由微控制器的外設控制。

            的寄存器映射到了系統(tǒng)空間,并且它們還控制這外設,外設的典型初始化步驟如下:

            配置時鐘控制回路,使能外設的時鐘信號,如果有必要的話,初始化相應的引腳。在許多低功耗控制器中,時鐘信號被分為了多路,而且為了降低功耗,它們可以單獨開關。大多數(shù)時鐘信號默認都是關閉的,配置外設前需要使能相應的時鐘。有些情況下,還可能需要使能外設總線系統(tǒng)的時鐘。

            配置IO口。大多數(shù)控制器的引腳都是復用的,需要對IO引腳進行相應的功能配置。

            配置外設。大多數(shù)外設有自己的控制寄存器,為了確保外設工作正常,需要對寄存器進行配置。

            配置中斷。如果外設操作需要中斷處理,需要配置中斷控制器(NVIC)。

            開發(fā)流程

            在嵌入式開發(fā)中,可以使用C、匯編、C和匯編混合編程。程序代碼的生成流程如下圖所示。

             

           

            C/匯編通過對應的編譯器生成相應的目標文件,鏈接器腳本加載分散的目標文件生成可執(zhí)行映像。

            混合編程的實現(xiàn)是因為C編譯器提供了內聯(lián)匯編器,以便在C程序文件中內聯(lián)匯編代碼。

            C和匯編的選擇

             

            程序映像詳解

            的程序映像一般包括以下幾部分:

            向量表

            C啟動代碼

            程序代碼(應用程序代碼和數(shù)據(jù))

            C庫代碼(C庫函數(shù)的程序代碼,鏈接時插入)



          關鍵詞: Cortex-M0

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