GPIO实验(一)

目标：点亮LED
1.看原理图,找到对应的引脚和寄存器
2.a.配置寄存器为输入/出引脚
    GPFCON[9:8]=0b01
  b.设置输出高/低电平
    GPDAT[4]=0b0
 
1.预处理
2.编译  .c==>.s
3.汇编  .s==>.o
4.链接  把多个.o合并成一个可执行文件

==============第一个实验===========用汇编语言实现===========================

led_on.S
@******************************************************************************
@ File：led_on.S
@ 功能：LED点灯程序，点亮LED1
@******************************************************************************       
            
.text
.global _start
_start:     
            LDR     R0,=0x56000050      @ R0设为GPFCON寄存器。此寄存器
                                        @ 用于选择端口B各引脚的功能：
                                        @ 是输出、是输入、还是其他
            MOV     R1,#0x00000100        
            STR     R1,[R0]             @ 设置GPF4为输出口, 位[8:7]=0b01
            
            LDR     R0,=0x56000054      @ R0设为GPBDAT寄存器。此寄存器
                                        @ 用于读/写端口B各引脚的数据
            MOV     R1,#0x00000000      @ 此值改为0x00000010,
                                        @ 可让LED1熄灭
            STR     R1,[R0]             @ GPF4输出0，LED1点亮
MAIN_LOOP:
            B       MAIN_LOOP
            
Makefile
led_on.bin : led_on.S
    arm-linux-gcc -g -c -o led_on.o led_on.S
    arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g led_on.o -o led_on_elf
    arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_elf led_on.bin
clean:
    rm -f   led_on.bin led_on_elf *.o

arm-linux-gcc参数：
-g:加入调试信息
-c:编译不链接   .s==>.o

arm-linux-ld参数：
-o表示输出什么文件
-Ttext 0x0000000 代码段的开始地址为0

arm-linux-objcopy参数：
-O binary  输出二进制

2440两种启动方式：
1.从nor flash 启动
  可以像内存一样读nor flash,但是不能够像内存一样直接写，0地址在nor falsh上面
  1)0地址指向nor falsh
  2)cpu从0地址取址执行
2.从nand flash启动
  2440内部有4kSDRAM
  1)硬件上会强制把nand flash前面4k的内容拷贝到4kSDRAM中
  2)cpu从0地址取址执行

=============第二个实验============用c语言实现=========================

main函数被调用 ===>被谁调用
执行完返回     ===>返回到哪
启动文件，库   ===>调用 hello.c，执行完毕hello.c中的main函数，返回到启动文件

启动文件包括：硬件初始化 软件初始化
硬件初始化：
1.关闭看门狗
2.初始化时钟
3.初始化SDRAM

软件相关的初始化：
1.设置栈     sp===>内存(片内的SRAM，不用初始化，如果是SDRAM，则需要初始化SDRAM)
2.设置main函数的返回地址
3.调用main函数
4.执行清理工作

crt0.S(启动文件)
@******************************************************************************
@ File：crt0.S
@ 功能：通过它转入C程序
@******************************************************************************

.text
.global _start
_start:
            ldr     r0, =0x53000000 @ WATCHDOG寄存器地址
            mov     r1, #0x0                     
            str     r1, [r0]    @ 写入0，禁止WATCHDOG，否则CPU会不断重启
            
            ldr     sp, =1024*4 @ 设置堆栈，注意：不能大于4k, 因为现在可用的内存只有4K
                                @ nand flash中的代码在复位后会移到内部ram中，此ram只有4K
            bl      main        @ 调用C程序中的main函数,并且把返回地址保存到lr寄存器里面
halt_loop:
            b       halt_loop   @main函数执行完后会执行halt_loop循环

led_on_c.c
#define GPFCON   (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
#define GPFDAT   (*(volatile unsigned long *)0x56000054)

int main()
{
    GPFCON = 0x00000100; // 设置GPF4为输出口, 位[9:8]=0b01
    GPFDAT = 0x00000000; // GPF4输出0，LED1点亮

return 0;
}

//int a;
//int *p;
//p = &a;
//*p = 0x100     <===> a=0x100
//p = (int *)56000050
//*p = 0x100     <===> *(int *)56000050 = 0x100
//volatile关键字不会被编译器优化

Makefile

led_on_c.bin : crt0.S  led_on_c.c
    arm-linux-gcc -g -c -o crt0.o crt0.S
    arm-linux-gcc -g -c -o led_on_c.o led_on_c.c
    arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g  crt0.o led_on_c.o -o led_on_c_elf
    arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_c_elf led_on_c.bin
    arm-linux-objdump -D -m arm  led_on_c_elf > led_on_c.dis
clean:
    rm -f led_on_c.dis led_on_c.bin led_on_c_elf *.o

led_on_c.dis 反汇编
led_on_c_elf:     file format elf32-littlearm
Disassembly of section .text:
00000000 <_start>:
   0:    e3a00453     mov    r0, #1392508928    ; 0x53000000
   4:    e3a01000     mov    r1, #0    ; 0x0
   8:    e5801000     str    r1, [r0]
   c:    e3a0da01     mov    sp, #4096    ; 0x1000
  10:    eb000000     bl    18 <main>

00000014 <halt_loop>:
  14:    eafffffe     b    14 <halt_loop>

00000018 <main>:
  18:    e1a0c00d     mov    ip, sp
  1c:    e92dd800     stmdb    sp!, {fp, ip, lr, pc}
  20:    e24cb004     sub    fp, ip, #4    ; 0x4
  24:    e3a03456     mov    r3, #1442840576    ; 0x56000000
  28:    e2833050     add    r3, r3, #80    ; 0x50
  2c:    e3a02c01     mov    r2, #256    ; 0x100
  30:    e5832000     str    r2, [r3]
  34:    e3a03456     mov    r3, #1442840576    ; 0x56000000
  38:    e2833054     add    r3, r3, #84    ; 0x54
  3c:    e3a02000     mov    r2, #0    ; 0x0
  40:    e5832000     str    r2, [r3]
  44:    e3a03000     mov    r3, #0    ; 0x0
  48:    e1a00003     mov    r0, r3
  4c:    e89da800     ldmia    sp, {fp, sp, pc}
Disassembly of section .comment:

....