基于ARM體系的嵌入式系統(tǒng)BSP的程序設計

ARM公司在32位RISC的CPU開發(fā)領域不斷取得突破，其結構已經(jīng)從V3發(fā)展到V6。

BSP（Board SupPORT Package）板級支持包介于主板硬件和操作系統(tǒng)之間，其功能與PC機上的BIOS相類似，主要完成硬件初始化并切換到相應的操作系統(tǒng)。BSP是相對于操作系統(tǒng)而言的，不同的操作系統(tǒng)對應于不同定義形式的BSP，例如VxWorks的BSP和Linux的BSP相對于某一CPU來說，盡管實現(xiàn)的功能一樣，可是寫法和接口定義是完全不同的。另外，仔細研究所用的芯片資料也十分重要，例如盡管ARM在內(nèi)核上兼容，但每家芯片都有自己的特色。所以這就要求BSP程序員對硬件、軟件和操作系統(tǒng)都要有一定的了解。

本文介紹基于ARM體系的嵌入式應用系統(tǒng)初始化部分BSP的程序設計。本文引用的源碼全部是基于HMS320C7202芯片設計，并已成功運行。

1 初始化過程

盡管各種嵌入式應用系統(tǒng)的結構及功能差別很大，但其系統(tǒng)初始化部分完成的操作有很大一部分是相似的。嵌入式系統(tǒng)的啟動流程如圖1所示。

1.1 設置入口指針

啟動程序首先必須定義指針，而且整個應用程序只有一個入口指針。一般地，程序在編譯鏈接時將異常中斷向量表鏈接在0地址處，并且作為整個程序入口點。入口點代碼如下：

ENTRY（_start） ；開始

1.2 設置異常中斷向量表

ARM要求中斷向量表必須放置在從0開始、連續(xù)8×4字節(jié)的空間內(nèi)。各異常中斷向量地址以及中斷的算是優(yōu)先級如表1：

每當一個中斷發(fā)生后，ARM處理器便強制把程序計數(shù)器（PC）指針置為向量表中對應中斷類型的地址值。因為每個中斷向量僅占據(jù)放置1條ARM指令的空間，所以通常放置1條跳轉指令或向程序計數(shù)器（PC）寄存器賦值的數(shù)據(jù)訪問指令，使程序跳轉到相應的異常中斷處理程序執(zhí)行。如果異常中斷處理程序起始地址小于32MB，使用B跳轉指令；如果跳轉范圍大于32MB，使用LDR指令。