ARM体系结构及接口技术-03裸机开发

最新推荐文章于 2025-04-26 15:10:50 发布

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Set_Mode/article/details/90760705

本文详细介绍ARM裸机驱动开发步骤，从理解电路图、查阅芯片手册到编程、编译及下载示例，涵盖LED灯控制实例代码及编译环境搭建，适合初学者入门。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

文章目录

裸机驱动的开发步骤
编写LED灯闪烁的ARM裸机汇编代码
编译环境搭建
参考

裸机驱动的开发步骤

看电路图

a. 找到我要控制的设备
b. 找到设备在CPU侧的控制管脚(如GPX2_7)

看芯片手册（先看相关的中文文档，熟悉设备，再看手册）

b. 看目录找到对应的控制模块(如：6 General Purpose Input/Output (GPIO) Control)
c. 看该模块的overview 了解该模块的大概功能
d. 看控制寄存器（REGISTER DESCRIPTION）重点，难点
注：如果寄存器比较多什么办？
看技术支持提供的例子程序，找到需要修改的寄存器（常常只有几个）。
部分厂商会提供配置软件，通过界面去配置功能，我们只需使用配置好的寄存器值就可以了

编程

b. 设备初始化（如设置GPIO为输出状态）
c. 把功能分成最基本的小块，逐个实现如点亮灯-> 在灭灯-> 加延时->闪烁-> 跑马灯

编写LED灯闪烁的ARM裸机汇编代码

查看LED硬件电路

在这里插入图片描述

查看I/O口

在这里插入图片描述

查看芯片手册

在这里插入图片描述

代码

	.text 	@代码段

	@设置LED灯的配置寄存器 GPX2CON7为输出状态
	ldr r0,=0x11000c40 	@将GPX2CON寄存器地址写入r0
	ldr r1,[r0] 		@将寄存器中的数据写入r1
	bic r1,#0xf0000000 	@将GPX2CON[7]清零
	orr r1,#0x10000000 	@将GPX2CON[7]设置为输出模式
	str r1,[r0] 		@设置GPX2CON寄存器

	@设置LED灯输出高、低电平 GPX2DATA[7]
	ldr r0,=0x11000c44
loop:

	ldr r1,[r0]
	tst r1,#0x80
	orreq r1,#0x80
	bicne r1,#0x80
	str r1,[r0]
	bl delay1s

	b loop

delay1s:     
     ldr 	r4,=0x1ffffff  
delay1s_loop:     
	 cmp   	r4,#0   
	 beq delay1s_end
     sub    r4,r4,#1
	 b    delay1s_loop    
delay1s_end:
	mov pc,lr

    .end

编译环境搭建

安装交叉编译工具

拷贝交叉编译工具链gcc-4.6.4.tar.xz到linux下
tar -vxf gcc-4.6.4.tar.xz解压后得到gcc-4.6.4
在bin目录下可以看到交叉编译工具arm-none-linux-gnueabi-gcc

添加环境变量

可以看到，编译必须使用全路径

 ~/gcc-4.6.4/bin/arm-none-linux-gnueabi-gcc

为了不每次编译都使用全路径，可以将工具路径添加到环境变量中
如果想要改配置永久生效，可以在启动脚本中添加该指令
```
   linux@linux:~/gcc-4.6.4/bin$ vi ~/.bashrc 
```
更新脚本：
```
 linux@linux:~$ source ~/.bashrc 
```

编译

makefile

CROSS = arm-none-linux-gnueabi-
CC=$(CROSS)gcc
LD=$(CROSS)ld
OBJCOPY=$(CROSS)objcopy 	#用来转化文件格式(把Linux文件格式进行转化)
    
all : led.s
	$(CC) -g -c -o led.o led.s  	#-c表示编译进行到汇编阶段完成后停止,此时已经生成了目标文件(.o)(下一阶段是链接)
	$(LD) led.o -Ttext 0x40001000 -o led.elf 	#-Ttext表示指定链接地址(程序中第一条指令存放的地址)(.elf文件用于Linux中在gdb下调试)
	$(OBJCOPY)  -O binary -S led.elf led.bin 	#(.elf文件中包含调试信息,通过objcopy,去掉调试信息)
	$(CROSS)objdump -D led.elf > led.dis 		#反汇编,通过执行文件反向得到汇编程序
	 
clea:
	 rm -f *.o *.elf *.bin *.dis

下载

连接串口线，安装串口驱动
打开超级终端选择对应串口
串口设置为 115200 flow control = none
重上电能看到串口信息
用串口传输文件
串口终端里输入
```
loadb   40001000
```

再选传送-> 发送文件->选择待发送的文件
如led.bin
选协议为kermit ，点传送
5. 运行裸机程序

   go   40001000

示例

.text 	@代码段

@设置LED2灯的配置寄存器 GPX2CON7为输出状态
ldr r0,=0x11000c40 	@将GPX2CON寄存器地址写入r0
ldr r1,[r0] 		@将寄存器中的数据写入r1
bic r1,#0xf0000000 	@将GPX2CON[7]清零
orr r1,#0x10000000 	@将GPX2CON[7]设置为输出模式
str r1,[r0] 		@设置GPX2CON寄存器

@设置LED3灯的配置寄存器 GPX1CON0为输出状态
ldr r0,=0x11000c20 	
ldr r1,[r0] 		
bic r1,#0x0000000f 	
orr r1,#0x00000001 	
str r1,[r0] 		

@设置LED4灯的配置寄存器 GPF3CON4为输出状态
ldr r0,=0x114001E0 	
ldr r1,[r0] 		
bic r1,#0x000f0000 	
orr r1,#0x00010000 	
str r1,[r0] 	

@设置LED5灯的配置寄存器 GPF3CON5为输出状态
ldr r0,=0x114001E0 	
ldr r1,[r0] 		
bic r1,#0x00f00000 	
orr r1,#0x00100000 	
str r1,[r0] 	



loop:

bl LED2_ON
bl LED3_OFF
bl LED4_OFF
bl LED5_OFF
bl delay1s


bl LED3_ON
bl LED2_OFF
bl LED4_OFF
bl LED5_OFF
bl delay1s

bl LED4_ON
bl LED2_OFF
bl LED3_OFF
bl LED5_OFF
bl delay1s

bl LED5_ON    
bl LED2_OFF
bl LED3_OFF
bl LED4_OFF
bl delay1s


b loop


LED2_ON:
@设置LED2灯输出高电平 GPX2DATA[7]
ldr r0,=0x11000c44
ldr r1,[r0]
orr r1,#0x80
str r1,[r0]
LED2_ON_END:
mov pc,lr

LED2_OFF:
@设置LED2灯输出低电平 GPX2DATA[7]
ldr r0,=0x11000c44
ldr r1,[r0]
bic r1,#0x80
str r1,[r0]
LED2_OFF_END:
mov pc,lr

LED3_ON:
@设置LED3灯输出高电平 GPX1DATA[0]
ldr r0,=0x11000c24
ldr r1,[r0]
orr r1,#0x01
str r1,[r0]
LED3_ON_END:
mov pc,lr

LED3_OFF:
@设置LED2灯输出低电平 GPX1DATA[0]
ldr r0,=0x11000c24
ldr r1,[r0]
bic r1,#0x01
str r1,[r0]
LED3_OFF_END:
mov pc,lr

LED4_ON:
@设置LED4灯输出高电平 GPF3DATA[4]
ldr r0,=0x114001E4
ldr r1,[r0]
orr r1,#0x10
str r1,[r0]
LED4_ON_END:
mov pc,lr

LED4_OFF:
@设置LED4灯输出低电平 GPF3DATA[4]
ldr r0,=0x114001E4
ldr r1,[r0]
bic r1,#0x10
str r1,[r0]
LED4_OFF_END:
mov pc,lr

LED5_ON:
@设置LED5灯输出高电平 GPF3DATA[4]
ldr r0,=0x114001E4
ldr r1,[r0]
orr r1,#0x20
str r1,[r0]
LED5_ON_END:
mov pc,lr

LED5_OFF:
@设置LED5灯输出低电平 GPF3DATA[4]
ldr r0,=0x114001E4
ldr r1,[r0]
bic r1,#0x20
str r1,[r0]
LED5_OFF_END:
mov pc,lr

delay1s:     
ldr 	r4,=0x2ffffff  
delay1s_loop:     
cmp   	r4,#0   
beq delay1s_end
sub    r4,r4,#1
b    delay1s_loop    
delay1s_end:
mov pc,lr

.end