ARM入門筆記（2）

―將程序執(zhí)行到C文件的main函數(shù)

二．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
運(yùn)用ADS編寫一個(gè)小程序，使程序能夠從起始的匯編代碼運(yùn)行到C程序的main()函數(shù)（這也可稱作非常簡(jiǎn)單的起動(dòng)代碼），并通過仿真器連接目標(biāo)板，最終能夠在AT91SAM7S64里正確運(yùn)行。

三．實(shí)驗(yàn)程序和參數(shù)設(shè)置

1>連接器的選項(xiàng)設(shè)置

選項(xiàng)設(shè)置如圖2-1所示。因?yàn)樵贏T91SAM7S64中FLASH存儲(chǔ)器的地址是以0x0開始，而SRAM的地址是以0x00200000開始，所以我將下圖中的RO Base和RW Base分別設(shè)置成了0x0和0x00200000。其它設(shè)置請(qǐng)參考有關(guān)書籍。
　　　　　　　　　　

圖2-1. 選項(xiàng)設(shè)置圖

2>啟動(dòng)代碼

在ARM應(yīng)用系統(tǒng)中，芯片復(fù)位后，在進(jìn)入C語言的main()函數(shù)前，都要執(zhí)行一段啟動(dòng)代碼。該代碼一般都是用匯編語言編寫，用來完成系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境和應(yīng)用程序的初始化，詳情請(qǐng)參考有關(guān)書籍。由于本實(shí)驗(yàn)的目的很簡(jiǎn)單，就是想讓程序復(fù)位后，進(jìn)入main()函數(shù)，所以有些初始化代碼盡量精簡(jiǎn)，留下了下述代碼。另外，__main是C語言的內(nèi)部庫函數(shù)，可以在進(jìn)入用戶main()之前完成內(nèi)部RAM的初始化工作，類似KeilC51中的startup.a51。當(dāng)執(zhí)行完__main這段代碼后，再跳轉(zhuǎn)到main()函數(shù)。

AREA init,CODE,READONLY
CODE32
Mode_USREQU0x10 ;CPSR中各種處理器模式對(duì)應(yīng)的控制位
I_Bit EQU0x80 ;CPSR中的中斷禁止位
F_Bit EQU0x40
USR_StackEQU0x00203000 ;定義RAM的最高地址,無重映射
ENTRY
B InitReset ; 0x00 Reset handler
undefvec B undefvec ; 0x04 Undefined Instruction
swivec B swivec ; 0x08 Software Interrupt
pabtvec B pabtvec ; 0x0C Prefetch Abort
dabtvec B dabtvec ; 0x10 Data Abort
rsvdvec B rsvdvec ; 0x14 reserved
irqvec B irqvec ; 0x18IRQ
fiqvec B fiqvec ; 0x1c FIQ
InitReset
MSR CPSR_c,#Mode_USR | I_Bit | F_Bit ;改成用戶模式且禁止IRQ和FIQ中斷
LDR SP,=USR_Stack
IMPORT__main
b __main;跳轉(zhuǎn)到__main執(zhí)行，它位于C運(yùn)行時(shí)庫中
END
3>C語言主函數(shù)
在C語言主函數(shù)中做了一個(gè)死循環(huán)，如下述所示。
int main(void)
{
while (1);
}

四．出現(xiàn)的問題與解決方法

當(dāng)完成上述操作后，先用軟件仿真，很快達(dá)到了目的，但將程序通過仿真器在目標(biāo)板運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)了下述問題。

1> 當(dāng)執(zhí)行單步運(yùn)行時(shí)，PC一直停留在0x0處，而且Debug Log窗口中顯示“RDI Warning 00148: Cant set point”。
原因是仿真器在ROM中設(shè)置的斷點(diǎn)數(shù)是有限的，且單步運(yùn)行時(shí)內(nèi)部還要占用斷點(diǎn)?？梢允褂?ldquo;Option->Config Processor”打開“Processor Properties-ARM7TDMI”窗口，且按照下圖設(shè)置以關(guān)斷相的斷點(diǎn)。


圖2－2

2> 裝載的代碼與實(shí)踐程序不一樣

原因是由于程序沒有裝載到AT91SAM7S64的FLASH ROM里，在調(diào)試器中顯示的是FLASH ROM中原先就有的程序。因?yàn)樵谶B接器的選項(xiàng)設(shè)置中，將RO Base和Image entry point指向了0地址，而在AT91SAM7S64的這段空間為FLASH ROM區(qū)，而仿真器不能直接將代碼下載到FLASH ROM里。用仿真器只能將代碼下載到AT91SAM7S64的內(nèi)部SRAM里進(jìn)行調(diào)試，必須將ARM Linker->Output->Simple image->RO Base和Image entry point的0，改成SRAM的地址0x002000000。

3>在軟件仿真的情況下，執(zhí)行“B __main”指令，能使程序跳到C文件的main函數(shù)，但用硬件仿真時(shí)，還沒執(zhí)行到main函數(shù)時(shí)就進(jìn)入了異常中斷。

原因是執(zhí)行“B __main”指令后，程序先跳到__main庫函數(shù)的入口，再進(jìn)行一些初始化操作，最后再跳入用戶的main函數(shù)。但在初始化過程中，由于堆?；蚱渌蛟斐沙绦虺鲥e(cuò)。有兩種方法可以解決這個(gè)問題。第一：將“B __main”指令直接改成“B main”，使程序不進(jìn)行初始化而直接跳入用戶的main()函數(shù)。第二：合理初始化堆棧。由于考慮到剛接觸ARM和將問題簡(jiǎn)單化，我選擇了第一種方法。

五．總結(jié)

1> 在用仿真器時(shí)，必須將程序下載到AT91SAM7S64的內(nèi)部SRAM中，而不是Flash ROM。

2> 從匯編代碼進(jìn)入C文件函數(shù)時(shí)，可以直接使用C語言中的標(biāo)號(hào)（可參考書中混合編程部分），如執(zhí)行“B main”則直接跳到C語言的main()函數(shù)入口。

3> 在起動(dòng)代碼中，可以調(diào)用__main()庫函數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)器的初始化，也可以自己編寫更有效的代碼進(jìn)行初始化，在初始化后就可以使用“B __main”指令直接跳轉(zhuǎn)到C的main()函數(shù)。