基于ARM體系的嵌入式系統(tǒng)BSP的程序設(shè)計(jì)
ARM公司在32位RISC的CPU開發(fā)領(lǐng)域不斷取得突破,其結(jié)構(gòu)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(jī)上的BIOS相類似,主要完成硬件初始化并切換到相應(yīng)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(yīng)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(shí)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(xì)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(yīng)用系統(tǒng)初始化部分BSP的程序設(shè)計(jì)。本文引用的源碼全部是基于HMS320C7202芯片設(shè)計(jì),并已成功運(yùn)行。
1 初始化過程
盡管各種嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(shè)置入口指針
啟動程序首先必須定義指針,而且整個(gè)應(yīng)用程序只有一個(gè)入口指針。一般地,程序在編譯鏈接時(shí)將異常中斷向量表鏈接在0地址處,并且作為整個(gè)程序入口點(diǎn)。入口點(diǎn)代碼如下:
ENTRY(_start) ;開始
1.2 設(shè)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(dāng)一個(gè)中斷發(fā)生后,ARM處理器便強(qiáng)制把程序計(jì)數(shù)器(PC)指針置為向量表中對應(yīng)中斷類型的地址值。因?yàn)槊總€(gè)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(zhuǎn)指令或向程序計(jì)數(shù)器(PC)寄存器賦值的數(shù)據(jù)訪問指令,使程序跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)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(zhuǎn)指令;如果跳轉(zhuǎn)范圍大于32MB,使用LDR指令。
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