中斷調(diào)用方式的ARM二次開(kāi)發(fā)接口設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2013-11-11 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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中斷調(diào)用方式的ARM二次開(kāi)發(fā)接口設(shè)計(jì)

圖4 基于GNU工具鏈的開(kāi)發(fā)模式圖

　　這里選用EABI版本，其基本操作命令如表1所列。CortexM3內(nèi)核在地址0x00000000處存放一個(gè)向量表，向量表的第0個(gè)單元即地址0x00000000處存放的是堆棧頂?shù)牡刂贰ortexM3復(fù)位后即從該處取出數(shù)據(jù)，用以初始化MSP寄存器。向量表中的內(nèi)容是32位的地址，這些地址是中斷異常服務(wù)程序的入口地址，其中向量表的第一個(gè)單元即地址0x00000004處存放的是復(fù)位向量，也就是說(shuō)CortexM3復(fù)位后，執(zhí)行該向量（可理解為函數(shù)指針）指向的復(fù)位代碼[4]，代碼如下：

__attribute__ ((section(".stackarea")))

static unsigned long pulStack[STACK_SIZE];

表1 winARM20080331 GNU 工具鏈的命令名稱

　　這一句定義了一個(gè)pulStack數(shù)組，程序把這個(gè)數(shù)組作為了堆棧區(qū)。這條語(yǔ)句使用了__attribute__ ((section(".stackarea")))，把數(shù)組定位在了.stackarea這個(gè)段中。

typedef void (* pfnISR)(void);

__attribute__ ((section(".isr_vector")))

pfnISR VectorTable[]={

　　(pfnISR)((unsigned long)pulStack + sizeof(pulStack)),

　　ResetISR, //初始化堆棧

　　NMIException, //復(fù)位句柄

　　HardFaultException

};

　　定義了一個(gè)數(shù)組VectorTable，作為向量表，定位于.isr_vector段中。通過(guò)鏈接腳本的控制，這個(gè)表將放在正文區(qū)的最開(kāi)始，正文區(qū)又將從Flash開(kāi)始存放，這樣這個(gè)向量表就會(huì)起到存放在0x00000000開(kāi)始的地址空間的效果。向量表的第0個(gè)單元是((unsigned long)pulStack+sizeof(pulStack))，這是數(shù)組的最后一個(gè)元素，因?yàn)镃ortexM3的堆棧是向下增長(zhǎng)的。向量表的第1個(gè)單元是ResetISR，它指向復(fù)位處理的代碼也是整個(gè)程序的入口。本程序用它來(lái)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)代碼的功能。

extern unsigned long _etext;

extern unsigned long _data;

extern unsigned long _edata;

extern unsigned long _bss;

extern unsigned long _ebss;

void ResetISR(void){

　　unsigned long *pulSrc, *pulDest; //將保存于Flash中的初始化數(shù)據(jù)復(fù)制到SRAM中

　　pulSrc=_etext;

　　for(pulDest=_data; pulDest _edata;){

　　　　*pulDest++=*pulSrc++;

　　　　} // 將.bss段清零

　　for(pulDest=_bss; pulDest_ebss;){

　　　　*pulDest++=0;

　　}

　　main(); //最后調(diào)用main進(jìn)入主程序

}

　　這段代碼用到了通過(guò)連接器賦值的幾個(gè)變量值。_etext的值為正文段結(jié)尾處的地址，這之后的Flash空間是初始化的數(shù)據(jù)值，應(yīng)該復(fù)制到SRAM中去。_data、_edata的值分別為數(shù)據(jù)段的開(kāi)始和結(jié)尾處的地址，這部分應(yīng)該是SRAM的地址。

　　這部分代碼的主要功能就是將保存于Flash中的初始化數(shù)據(jù)復(fù)制到SRAM中。然后將.bss段清零。最后調(diào)用main進(jìn)入到我們的主程序。

3.2 Gcc二次開(kāi)發(fā)接口設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)

(1) 連接器中SysCallLib地址的賦值

　　連接器所做的工作簡(jiǎn)單地講就是把所有目標(biāo)文件相應(yīng)的段連接到一起，并把目標(biāo)文件中的“變量地址”、“函數(shù)地址”重新定位至正確的地址空間。通過(guò)在SECTIONS段中添加函數(shù)PROVIDE來(lái)聲明函數(shù)地址，代碼如下：

SECTIONS{

　　PROVIDE(SysCallLib= 0x08005935);

　　/*對(duì)于Cortex器件來(lái)說(shuō)，啟動(dòng)代碼的開(kāi)始段VectorTable一般存儲(chǔ)在.isr_vector段中*/

　　.isr_vector :{

　　　　. =ALIGN(4);

　　　　KEEP(*(.isr_vector)) /*啟動(dòng)代碼*/

　　　　. = ALIGN(4);

　　} >FLASH

}

（2）用戶程序Flash空間和SRAM空間的設(shè)定

　　對(duì)于STM32系列芯片來(lái)說(shuō)向量表、.text和.rodata就應(yīng)該放到從0x08000000開(kāi)始的Flash、.data、.bss和堆棧，就應(yīng)該定位至從0x20000000開(kāi)始的SRAM中。但是對(duì)于用戶程序，這些地址空間都需要重新設(shè)定。這些定位都可以通過(guò)鏈接腳本進(jìn)行控制。

MEMORY{

　　FLASH(rx) :

　　ORIGIN=0x08000000, LENGTH=0x20000

　　SRAM (rwx):

　　ORIGIN=0x20000000, LENGTH=0x5000

}

　　這些語(yǔ)句說(shuō)明了Flash和SRAM開(kāi)始的地址以及大小。只需要修改這里，ORIGIN的值即可改變用戶程序存儲(chǔ)的物理地址，通過(guò)修改LENGTH來(lái)修改空間大小。

（3） SysCallLib函數(shù)的編寫

　　SysCallLib函數(shù)在系統(tǒng)程序中進(jìn)行編寫，主要通過(guò)Case語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)。形式如下：

　　void SysCallLib(unsigned int Index, int *Ret, unsigned char Argc, unsigned int Arg[]);

　　通過(guò)函數(shù)的參數(shù)來(lái)判斷需要調(diào)用的系統(tǒng)函數(shù)。通過(guò)把SysCallLib函數(shù)作為過(guò)渡函數(shù)來(lái)為用戶編寫全新的API函數(shù)，用戶使用起來(lái)更加方便，以LCD顯示圖片的函數(shù)為例，代碼如下：

void mLCD_DisplayImage(unsigned char x, unsigned char y, const unsigned char *ImagePt, unsigned char ImageXSize, unsigned char ImageYSize ){

　　int RetVal;

　　unsigned int Arg[5];

　　unsigned char Argc=5;

　　Arg[0]=x;

　　Arg[1]=y;

　　Arg[2]=(unsigned int)ImagePt;

　　Arg[3]=ImageXSize;

　　Arg[4]=ImageYSize;

　　SysCallLib(_SYSCALL_LCD_DIS_IMAGE, RetVal, Argc, Arg);

}