ARM 的分散加載

原文地址http://blog.csdn.net/yyt7529/archive/2009/06/05/4245604.aspx

簡單應用時可以不寫.scf文件。而在"Output"頁中選擇"Simple".然后填寫"RO Base"和"RW Base"的起始地址。在"Lay Out"頁中，填寫Object/Symble: Startup.o, Section: Start.編寫啟動文件:Startup.s.

在"Option"頁里的"Image Entry Point"填入起始地址。

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Scatter-Load Description File的結(jié)構(gòu)：

".scf"文件中的"+RW"對應".s"源文件中的"READWRITE".

".scf"文件中的"+ZI"對應".s"源文件中的"NOINIT".

".scf"文件中的"+RO"對應".s"源文件中的"READONLY".

在".s"源文件中有：

AREA area_name CODE/DATA,READONLY/NOINIT/READWRITE

END

".scf"的例子

內(nèi)容　注解

ROM_LOAD 0x80000000

{??；Name of Load Region, Start Address for Load Region and Maximum size of Load Region(省略了)

　ROM_EXEC 0x80000000 0x20000

{；片外存儲區(qū)，從0x80000000開始，最多0x20000字節(jié)。

　Startup.o(Vector,+First)；Startup模塊的Vector段放在最前面。注1

　*(+RO)；其他所有模塊中的所有代碼和只讀的數(shù)據(jù)放在這里。

　}　

　IRAM 0x40000000 0x00004000

{；片內(nèi)RAM區(qū)，從0x40000000開始，最多0x4000字節(jié)

　Startup.o(MyStacks,+first)；指定Startup.o中MyStacks放在最前面。

　Startup.o(+RW,+ZI)；Startup.o中的其他+RW/+ZI段。注1

　os_cpu_a.o(+RW,+ZI)　

　}　

　STACKS 0x40004000 UNINIT

{；片內(nèi)16K RAM的頂端，存放不需要被"C library"初始化的段。

　Stack.o(+ZI)注2

　}　

　ERAM 0x80040000

{　

　*(+RW,+ZI)　

　}　

　HEAP +0 UNINIT

{；"+0"表示接著上一段"ERAM"的結(jié)尾，繼續(xù)安排存儲區(qū)。

　Heap.o(+ZI)注3

　}　

}　　

下面是在scf文件中引用過的源文件示意："Startup.s"

code 32

area Vectors,CODE,READONLY

entry

...

end注1：在"Startup.o"里面會生成名為"Vectors"的段，段的屬性為"READONLY"

"Stack.s"

area Stacks, DATA, NOINIT

export StackUsr

StackUsr SPACE 1

end注2:在"Stack.o"里面會生成名為"Stacks"的段，段的屬性為"NOINIT",該屬性對應scf文件中的"+ZI".該段不需要初始化或者可以被初始化為"0".

"Heap.s"

area Heap,DATA,NOINIT

export bottom_of_heap

bottom_of_heap SPACE 1

end注3: "Heap.o"里面名為"Heap"的段。

在Scatter文件中最好每一個Region都加一個Maximum參數(shù)，這樣當編譯時如果實際使用的空間大于Maximum Size，會有Error:16220E: Excution region xxx size (xxx bytes) exceeds limit (xx bytes)。如果地址有重復，會有Error: 16221E: Excution region xxx overlaps with excution region xxx。前一個Region的首地址+ Maximum >后一個Region的首地址時不一定有Error。只有當一分配的內(nèi)存出現(xiàn)覆蓋時才會有Error。

Region的"UNINIT"之類的參數(shù)要放在"Maximum size"參數(shù)之前。

在一個Region中，RAM的分配不是按照羅列的順序來的。要想讓匯編中使用的變量有固定的位置，可以把所有匯編文件產(chǎn)生的".o"放在同一個Region中。如：

IRAM1 0x40000000

{

startup.o(+RW,+ZI)

ASMSourceCode1.o(+RW,+ZI)

ASMSourceCode2.o(+RW,+ZI)

}

IRAM2 +0

{

CSourceCode1.o(+RW,+ZI)

CSourceCode2.o(+RW,+ZI)

}

這樣，所有匯編中定義的變量地址就相對集中了。

如果只有一個匯編文件如startup.s，也可以這樣：

IRAM 0x40002000 0x1000

{

startup.o (Mystack,+first)

*(+RW,+ZI)

}

用一個"+first"強行將startup.s中的Mystack放在0x40002000位置。

在"Edit -> DebugRel Settings...->ARM Linker"中選中"Image map"。編譯后在Error & Warnings窗口會顯示出詳細的內(nèi)存分配情況。如果在"List file name"中指定一個輸出文件名，該祥單會直接存在制定文件中以供多次研究。

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關(guān)于JTAG接口：

P1.20/TRACESYNC應該加上拉電阻以禁止TRACE功能。PINSEL2一定要在程序開始時初始化一下。LPC2210

JTAG

注

　1,2/VDD3.3V　

P1.31/nTRST, input 3/nTRST, output EasyJTAG中有上拉電阻。

P1.28/TDI, input 5/TDI, output EasyJTAG中有上拉電阻。

P1.30/TMS, input 7/TMS,output EasyJTAG中有上拉電阻。

P1.29/TCK, input/output 9/TCK, input/output EasyJTAG中有上拉電阻。

P1.26/RTCK, input 11/RTCK, output P1.26外接下拉電阻。

P1.26有內(nèi)部上拉電阻，故測量時該引腳會呈現(xiàn)高電平。但是在復位時，它的上拉電阻不起作用，只有外部的下拉電阻起作用，P1.26 = 0V,所以上電后PINSEL2的D3~D0會是0x04(B0100)，JTAG有效。

若將P1.26接到3.3V再復位，此時PINSEL2的D3~D0將會是0x00，JTAG無效。

P1.27/TDO, output 13/TDO, input EasyJTAG中有上拉電阻。

nRESET, input 15/nRST, output EasyJTAG中有上拉電阻。

　4,6,8,10,12,14,16,18,20/GND　

　17,19/NC　

G18控制板采用LPC2114，每次運行Axd都不會正確調(diào)入程序。原因如下：

有一次是因為已經(jīng)有一個Axd在運行了，打開第二個Axd,當然不會正確調(diào)入程序。

還有一次是重新編譯了一下，就好了。

以上兩次都不奇怪，奇怪的是下面幾次：

在"Config Target -> Config -> Easy JTag Setup"隨便點兩下"Halt Mode"中的選項，然后一路點擊"OK"，會出現(xiàn)"Reload the last Image?",點擊"Yes"。有時會有正確的程序被調(diào)入，但有時候不成功。要檢驗是不是已經(jīng)成功調(diào)入了，只要按下"Ctrl-D"顯示Disassembly窗口，即可看到芯片中的程序是否正確。

在"Option -> Config Interface -> Session File -> Session file Options"中選擇"Reload Images",之后每次啟動Axd都會提示"The processor ARM_1 already has image(s) loaded. Continue the operation will replace the currently loaded images(s).... Do you wish to continue?"選擇"Yes",有時候也可以成功調(diào)入程序。

當然，在"Easy JTag Setup -> Aux Option"中要選中"Erase Flash when need".

固化的程序中有禁止JTag調(diào)試端口的語句（操作PINSEL2的語句）,連不上時用LPC2000 Flash Utility擦除了Flash。偶爾可行。

注意使用LPC2000 Flash Utility時要先將電路復位，再點"OK".

當然最根本的解決辦法是將計算機并口設置為"EPP"模式。其他地方都按照"Default"就可以了。

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有效用戶代碼：

ARM把“向量表所有32位數(shù)據(jù)累加和為0”作為有效用戶代碼的條件，只適用于使用片內(nèi)程序存儲器的時候，片外程序存儲器無此限制。

C語言程序通常需要一段用于初始化的匯編代碼，通常存儲為"Startup.s",它實現(xiàn)的任務通常是：

1、做好中斷向量表

2、初始化外部總線控制器/堆棧/目標板基本模塊。

3、給庫函數(shù)使用的"__user_inital_stackheap"。

4、除數(shù)為零時的死循環(huán)"__rt_div0: B __rt_div0"。

5、支持加密功能的語句。

6、定義堆棧空間：AREA MyStacks, DATA,NOINIT,ALIGN = 2

要定義棧的起始地址：IrqStackSpace SPACE ...

和棧的頭部：StackIrq DCD IrqStackSpace + Length*4。因為棧是向下生長的。

與目標板有關(guān)的初始化程序可以放在一個名為"Target.c"的文件里。

1、定義中斷處理入口：void IRQ_Exception(void), void FIQ_Exception(void), void Timer0_Exception(void)。

2、向量中斷控制器初始化。

3、remap，系統(tǒng)時鐘，實時時鐘，存儲器加速。

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C語言中的延時：

__asm{

nop;

nop;}

即可。

關(guān)注C編譯器："=="的優(yōu)先級確實比"&"的高，所以，凡牽扯到邏輯的東西，用"()"確認優(yōu)先級，以避免出現(xiàn)低級錯誤。

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對定時器的操作：

void Timer0Init(uint8 VICSlot, uint32 fdiv)

{

T0PR = 0; //Prescaling = 0

T0PC = 0; //Prescalar Counter

T0TC = 0; //T0 Counter

T0MR0 = Fpclk / fdiv; //計數(shù)周期

T0MCR = 0x03; //計數(shù)達到T0MR0則置位中斷，計數(shù)器復位并繼續(xù)運行。

T0CCR = 0x00; //不用捕獲模式

T0TR = 0xffffffff; //清中斷

T0TCR = 0x01; //運行

if(VICSlot <= 15){

*((uint32*)(&VICVectAddr0 + VICSlot)) = (uint32)Timer0_Exception;

*((uint32*)(&VICVectCntl0 + VICSlot)) = 0x20 | 0x04;

VICIntEnable = 1 << 0x04;

}

}

注意：

1、"*((uint32*)(&VICVectAddr0 + VICSlot)) = ..."中，&VICVectAddr0作為基址，VICSlot作為偏移量。由于前面已經(jīng)有(uint32*)聲明這是一個指向uint32的指針，故偏移量每變化一個數(shù)字代表地址變化了4個字節(jié)，在基址與偏移量相加的時候，系統(tǒng)自動將VICSlot乘以4。如果程序中寫成"... + 4 * VICSlot"就錯了。

2、一定要用"Fpclk / fdiv"設置，以延時1/fdiv秒。該參數(shù)不可以以uS為單位。若"Fpclk * us / 1000000"在計算中會乘法溢出，不易避免，又無警告，故不可用。

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對I2C占空比的設置：

I2SCLH = (Fpclk / fi2c + 1) / 2;

I2SCLL = (Fpclk / fi2c) / 2;

妙哉！無論"Fpclk / fi2c"是奇是偶，單方面的"Fpclk / fi2c + 1"使得I2C總周期"Fpclk / fi2c = I2SCLH + I2SCLL"在方法上沒有誤差。

I2C必須工作在中斷模式。因為："When the "SI" flag is reset, no serial interrupt is requested, and there is no stretching of the serial clock on the SCL line."

I2C的資料在http://www.semiconductors.philips.com/acrobat/various/8xC552_562OVERVIEW_2.pdf.

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宏的應用：

在片內(nèi)外設如I2C,UART,T0,T1,SPI的設置過程中，都需要根據(jù)Fpclk計算出一些設定值。我討厭用ARM做除法，所以就用宏來實現(xiàn)，除法在編譯時就可以完成。

首先，所有片內(nèi)外設的初始化程序都名為："void _xxxInit();"。之所以在正式函數(shù)名之前加一個"_"，是為了與宏區(qū)別開，不至于誤寫函數(shù)。因為宏的名字與函數(shù)名相同，只是全部大寫，并且前面沒有"_"。如：

#define TIMER0INIT(VICSlot,ms) _Timer0Init(VICSlot,Fpclk/100*ms/10);

void _Timer0Init(uint8 VICSlot,uint32 ClockCycle);

在函數(shù)中，直接"T0MR0 = ClockCycle"即可。

注意宏里面的表達式，不可寫成"Fpclk*ms/1000"，因為如果這樣寫，當mS太大時，比如mS=1000, Fpclk*mS=(11059200/4)*1000=0xA4CB8000,算到這一步，編譯器認為是溢出（它把計算結(jié)果看作是有符號數(shù)），只要有溢出的警告出現(xiàn)，設置就不正確。

也不可以先做除法，以防止吃掉精度，使計算結(jié)果為"0"而令定時器死掉。

總之，既要保證計算精度，又不可以出現(xiàn)溢出警告。

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關(guān)于C編譯器使用的堆棧設置：

1、在Startup.s中有一句：

MSR CPSR_C,#0x5f//系統(tǒng)模式

LDR SP, =UsrStack //用戶棧

2、在Scatter文件中，有

STACKS 0x40004000 UNINT

{

UsrStack.o(+ZI)

}

3、在UsrStack.s中有

AREA Stacks, DATA, NOINT

EXPORT UsrStack

UsrStack SPACE 1

END

定義一個UsrStack，大小都無所謂，把它放在可用物理內(nèi)存的最頂端。C編譯器在編譯子程序調(diào)用時，會將要保護的寄存器壓棧，如：

stmfd r13!,{r3-r7,r14}

其中，r13的別名是SP。

這是一個滿遞減堆棧。即SP指向的單元內(nèi)的數(shù)據(jù)是有效的，入棧時先減SP再存數(shù)據(jù)。