ARM初始化

    技术2022-05-11  47

    基于ARM的芯片多数为复杂的片上系统,这种复杂系统里的多数硬件模块都是可配置的,需要由软件来设置其需要的工作状态。因此在用户的应用程序之前,需要由专门的一段代码来完成对系统的初始化。由于这类代码直接面对处理器内核和硬件控制器进行编程,一般都是用汇编语言。一般通用的内容包括: 中断向量表 初始化存储器系统 初始化堆栈 初始化有特殊要求的断口,设备 初始化用户程序执行环境 改变处理器模式 呼叫主应用程序 中断向量表 ARM要求中断向量表必须放置在从0地址开始,连续8X4字节的空间内。 每当一个中断发生以后,ARM处理器便强制把PC指针置为向量表中对应中断类型的地址值。因为每个中断只占据向量表中1个字的存储空间,只能放置一条ARM指令,使程序跳转到存储器的其他地方,再执行中断处理。 中断向量表的程序实现通常如下表示: AREA Boot ,CODE, READONLY ENTRY B    ResetHandler B    UndefHandler B    SWIHandler B    PreAbortHandler B    DataAbortHandler B B    IRQHandler B    FIQHandler 其中关键字ENTRY是指定编译器保留这段代码,因为编译器可能会认为这是一段亢余代码而加以优化。链接的时候要确保这段代码被链接在0地址处,并且作为整个程序的入口。 初始化存储器系统 存储器类型和时序配置 通常Flash和SRAM同属于静态存储器类型,可以合用同一个存储器端口;而DRAM因为有动态刷新和地址线复用等特性,通常配有专用的存储器端口。 存储器端口的接口时序优化是非常重要的,这会影响到整个系统的性能。因为一般系统运行的速度瓶颈都存在于存储器访问,所以存储器访问时序应尽可能的快;而同时又要考虑到由此带来的稳定性问题。 存储器地址分布 一种典型的情况是启动ROM的地址重映射。 初始化堆栈 因为ARM有7种执行状态,每一种状态的堆栈指针寄存器(SP)都是独立的。因此,对程序中需要用到的每一种模式都要给SP定义一个堆栈地址。方法是改变状态寄存器内的状态位,使处理器切换到不同的状态,让后给SP赋值。注意:不要切换到User模式进行User模式的堆栈设置,因为进入User模式后就不能再操作CPSR回到别的模式了,可能会对接下去的程序执行造成影响。 这是一段堆栈初始化的代码示例,其中只定义了三种模式的SP指针: MRS   R0,CPSR BIC    R0,R0,#MODEMASK  安全起见,屏蔽模式位以外的其他位 ORR   R1,R0,#IRQMODE MSR   CPSR_cxfs,R1 LDR   SP,=UndefStack ORR   R1,R0,#FIQMODE MSR   CPSR_cxsf,R1 LDR   SP,=FIQStack ORR   R1,R0,#SVCMODE MSR   CPSR_cxsf,R1 LDR   SP,=SVCStack 初始化有特殊要求的端口,设备 初始化应用程序执行环境 映像一开始总是存储在ROM/Flash里面的,其RO部分即可以在ROM/Flash里面执行,也可以转移到速度更快的RAM中执行;而RW和ZI这两部分是必须转移到可写的RAM里去。所谓应用程序执行环境的初始化,就是完成必要的从ROM到RAM的数据传输和内容清零。 下面是在ADS下,一种常用存储器模型的直接实现: LDR    r0,=|Image$$RO$$Limit| 得到RW数据源的起始地址 LDR    r1,=|Image$$RW$$Base| RW区在RAM里的执行区起始地址 LDR    r2,=|Image$$ZI$$Base|  ZI区在RAM里面的起始地址 CMP    r0,r1                 比较它们是否相等       BEQ   
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