8051與AndesCore的軟件差異與移植

作者：時間：2015-07-29 來源：電子產(chǎn)品世界

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　　3. 系統(tǒng)相關(guān)事項說明

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/277989.htm

　　3.1. 操作模式

　　8051只有一種mode，AndesCore™有兩種mode，分別是 superuser mode和user mode ，當(dāng)系統(tǒng)上電啟動時是在 superuser mode，或者當(dāng)系統(tǒng)進入到中斷或者異常時也進入到superuser mode，當(dāng)從中斷或者是異常返回后，會返回到user mode 。由于8051沒有mode切換的問題，所以在移植的時候只需要理解AndesCore™在mode方面的機制就可以。

　　3.2. 系統(tǒng)的啟動

　　8051和AndesCore ™的系統(tǒng)啟動過程類似，通常在0 地址存放中斷向量表，第一個向量表是reset，當(dāng)系統(tǒng)上電或者是reset 后，經(jīng)過該向量會跳轉(zhuǎn)到一個啟動函數(shù)中，該啟動函數(shù)會完成系統(tǒng)啟動所必要的步驟，比如設(shè)置CPU，初始化SoC ，清理內(nèi)存，初始化 C 運行環(huán)境等, 最后完成所有的準(zhǔn)備后跳轉(zhuǎn)到 main函數(shù)。

　　3.3. 中斷處理

　　8051有5 個中斷源，通常中斷向量表只是一個跳轉(zhuǎn)，會跳到真正的中斷處理函數(shù)，8051只能設(shè)置成兩級的中斷優(yōu)先級。

　　AndesCore™包含了9 個內(nèi)部異常，中斷向量號對應(yīng)于從 0 到8, 9 之后對應(yīng)于外部中斷，在Internal VIC (IVIC )mode時可支持32個外部中斷，

當(dāng)External VIC(EVIC) mode時由外部中斷控制器決定, 最多有64個。

　　中斷的處理由以下幾部分組成：

　　1. 實現(xiàn)中斷處理函數(shù)

　　可以用匯編實現(xiàn)8051 的中斷處理函數(shù)，也可以用C 來實現(xiàn)，在8051中C 實現(xiàn)的中斷處理函數(shù)會有一個"interrupt" 的關(guān)鍵字，如果有寄存器 bank被使用到，還要加上"using"關(guān)鍵字。如果要將中斷處理函數(shù)固定在特定位置還需要使用"at" 關(guān)鍵字，而 AndesCore™使用的是標(biāo)準(zhǔn)的 C 語法，不需要為中斷處理函數(shù)做這些設(shè)置。

　　2. 中斷向量表的產(chǎn)生

　　8051 中斷向量表擺放在 0 開始的位置，在AndesCore™中硬件可以設(shè)定啟動地址，通常設(shè)為 0 地址，也可以是非 0 地址，中斷向量表存放在對應(yīng)系統(tǒng)啟動地址處。在程序編寫過程中可以通過標(biāo)準(zhǔn)的gnu 語法再加上link script 的sag 工具，以使產(chǎn)生的中斷向量表在鏈接的時候存放于特定的位置。

　　3. 中斷配置

　　在8051中，需要做以下設(shè)置

　　1. IE 寄存器中Individual Interrupt Enable 位設(shè)1

　　2. IE 寄存器中EA(Enable All)位設(shè)1

　　3. 當(dāng)是外部中斷時，配置相關(guān)的pin 為輸入，并設(shè)置對應(yīng)的觸發(fā)屬性為edge或level 觸發(fā)。

　　而在AndesCore™中需要做以下設(shè)置：

　　1 .設(shè)置CPU IVIC 或者 EVIC mode

　　2 .設(shè)置INT_MASK位

　　3 .設(shè)置中斷的優(yōu)先級

　　4. 關(guān)于異常處理差異

　　在8051中沒有異常處理向量，所以在8051中并沒有這部分的處理函數(shù)，在AndesCore™中有一些系統(tǒng)的exception 中斷向量，比如Machine Error,GeneralException, 建議在AndesCore ™上實現(xiàn)對應(yīng)的處理函數(shù), 當(dāng)發(fā)生這類異常時做一些基本的處理。

　　3.4. 時序和延遲

　　在8051中可以采用NOP指令來延遲，在 AndesCore™中也有NOP指令來達到類似目的。

　　3.5. 電源管理

　　8051 單片機中有兩種省電方式，分別是空閑方式和掉電模式, 單片機處于空閑工作方式時，CPU處于睡眠狀態(tài)，它的片內(nèi)其它部件還是會繼續(xù)工作，片內(nèi)RAM的內(nèi)容和所有專用寄存器的內(nèi)容在空閑方式期間都被保存下來了, 可以通過中斷或者硬件復(fù)位來終止空閑工作方式。單片機處于掉電工作方式時，片內(nèi)的振蕩器停止了工作，因此它的一切都被迫停止了。但片內(nèi) RAM的內(nèi)容和專用寄存器的內(nèi)容一直保持到掉電方式結(jié)束為止。掉電方式的喚醒方式只有一種，就是硬件復(fù)位。

　　在AndesCore™上，可以通過軟件standby 指令使CPU進入到低功耗模式，通常標(biāo)準(zhǔn)c 代碼并不能直接控制硬件，Andes 的compiler 提供了intrinsic 函數(shù)來做到這點。分別是：__nds32_standby_no_wake_grant(), __nds32_standby_wake_grant(),__nds32_standby_wait_done().指定系統(tǒng)進入低功耗模式時被喚醒的方式，分別是外部中斷中斷喚醒，電源管理模塊喚醒，和中斷配合電源管理模塊喚醒，可以根據(jù)系統(tǒng)需要分別設(shè)計。

　　4. 從8051移植到AndesCore上注意事項

　　一個8051工程，當(dāng)移植到AndesCore™上時有以下注意事項：

　　1. 內(nèi)存映射，代碼和數(shù)據(jù)擺放位置相關(guān)的設(shè)置。

　　2. 可以不必考慮變量數(shù)目，或者是函數(shù)的overlay, 因為在32bit 的AndesCore™上開發(fā)時內(nèi)存空間通常不會像 8051那樣小。

　　3. 如果空間允許，在 AndesCore™上盡量使用32bit的數(shù)據(jù)類型，這樣效率會更高。

　　4. 在8051上用于表示內(nèi)存區(qū)域?qū)傩缘臉?biāo)志如(idata, xdata, bdata, pdata 等)在AndesCore™上可以移除。

　　5. 在8051上不需要設(shè)置內(nèi)存區(qū)塊模式，比如：small, compact, large 等。

　　6. 在8051 上用于表示對像遠(yuǎn)近的屬性"near" 和"far",都可以移除，AndesCore™上的指針的訪問可以達到所有地址空間。

　　7. 在中斷處理函數(shù)中不需要像8051那樣指定哪塊寄存器塊會被用到的關(guān)鍵字"using"。

　　8. 在8051上中斷處理函數(shù)就和普通的函數(shù)一樣，中不需要設(shè)置其它的關(guān)鍵字，如interrupt 。

　　9. 如果有8051匯編部分移植到 AndesCore™，需要重新實現(xiàn)，盡可能的用c 來實現(xiàn)，便于維護和調(diào)試。

　　10. 在8051中使用到的#progma 相關(guān)部分需要刪除。