嵌入式系統(tǒng)中引導(dǎo)程序的實現(xiàn)
如果ROM定位于0地址,中斷向量表包含一系列指令跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序,否則向量必須被動態(tài)初始化??梢栽趩映绦蛑刑砑右欢未a,使其在運行時將向量表拷貝到。地址開始的存儲器空間。對于各未用中斷,使其指向一個只含返回指令的啞函數(shù),以防止錯誤中斷引起系統(tǒng)的混亂。
(3)初始化堆棧和寄存器
程序從Reset_Handler(復(fù)位)進入后,先進行相關(guān)硬件的初始化操作,如初始化SDRAM,CPU SPEED,InterruptController,UART,Timer等。系統(tǒng)堆棧初始化取決于用戶使用了哪些中斷,以及系統(tǒng)需要處理哪些錯誤類型。一般來說管理者堆棧必須設(shè)置,如果使用了IRQ中斷,則IRQ堆棧也必須設(shè)置。如果系統(tǒng)使用了DRAM或其他外設(shè),需要設(shè)置相關(guān)的寄存器,以確定其刷新頻率,數(shù)據(jù)總線寬度等信息。
(4)初始化存儲器系統(tǒng)
有些芯片可通過寄存器編程初始化存儲器系統(tǒng),而對于較復(fù)雜系統(tǒng)通常集成有MMU來管理內(nèi)存空間。
(5)如有必要改變處理器模式、狀態(tài)
如果應(yīng)用程序是運行在用戶模式下,可在此處將系統(tǒng)改為用戶模式并初始化用戶堆棧指針。
(6)初始化C語言所需的存儲器空間
為正確運行應(yīng)用程序,在初始化期間應(yīng)將系統(tǒng)需要讀寫的數(shù)據(jù)和變量從ROM拷貝到RAM里;一些要求快速響應(yīng)的程序,如中斷處理程序,也需要在RAM中運行;如果使用Flash,對Flash的擦除和寫入操作也一定要在RAM里運行。ARM公司軟件開發(fā)工具包中的鏈接器提供了分布裝載功能,可以實現(xiàn)這一目的。
(7)呼叫C程序
ARM有兩種指令集:16 b Thumb指令集和32 bARM指令集。使用16b的存儲器可以降低成本,在這種情況下,Thumb指令集的整體執(zhí)行速度比ARM 32b指令集快,而且提高了代碼密度,所以一般用Thumb編譯器將C語言程序編譯成16 b的代碼。處理器一開始總在ARM狀態(tài),可使用BX指令轉(zhuǎn)換到Thumb狀態(tài)呼叫C程序。要注意的是在用C語言編寫嵌入式程序時,要避免使用不能被固化到ROM中的庫函數(shù)。
4 目標(biāo)文件的分布裝載分析
首先創(chuàng)建一個文本文件,稱為分布裝載描述文件。他為應(yīng)用程序的各部分指定裝載區(qū)間和執(zhí)行區(qū)間。舉例如下:
在ARM鏈接器的命令行里加入“-sCovdescription—file--scl*’或“-scatterdescription-file”,編譯鏈接后,將產(chǎn)生一個分布裝載文件。鏈接器同時產(chǎn)生一組符號,給出每個分布描述文件中命名的區(qū)間的長度,裝載地址和執(zhí)行地址。由于鏈接器和C庫都沒有將代碼從他的裝載區(qū)間拷貝到執(zhí)行區(qū)間,或創(chuàng)建一個零初始化區(qū)域的功能,所以要由應(yīng)用程序員利用這組符號產(chǎn)生的信息完成這項工作,這是在呼叫C程序之前必須完成的。舉例如下;
5 結(jié) 語
本文介紹的引導(dǎo)程序已經(jīng)在SAMSUNG公司的基于ARM7的S3C4510B開發(fā)系統(tǒng)上運行并測試通過。還可以在此基礎(chǔ)上添加串行通信模塊和Flash操作模塊,開發(fā)系統(tǒng)監(jiān)控程序,從而實現(xiàn)應(yīng)用程序的在線升級。
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