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01. 汇编LED驱动实验

news 2025/12/12 7:35:08

01. 汇编LED驱动实验

  • 汇编原理分析
    • 为什么要学习Cortex—A汇编
    • STM32IO初始化流程
    • IMX6UL初始化流程
  • 汇编基础
    • 处理器内部数据传输指令
    • 存储器访问指令
  • 编写驱动
  • 编译程序
  • 烧写bin文件

汇编原理分析

为什么要学习Cortex—A汇编

  1. 需要用汇编初始化一些SOC外设
  2. 使用汇编初始化DDR，I.MX6U不需要
  3. 设置SP指针，一般指向DDR，设置好C语言运行环境

ALPHA开发板LED原理图

而LED0是接在GPIO1_3，下面一个LED灯是电源指示灯
在这里插入图片描述

STM32IO初始化流程

  1. 使能GPIO时钟
  2. 设置IO复用，将其复用为GPIO
  3. 配置GPIO电气属性
  4. 使用GPIO输出高低电平

IMX6UL初始化流程

  1. 使能时钟，CCGR0-CCGR6这七个寄存器控制着6ULL所有外设时钟的使能。为了简单，将这七个寄存器全部设置为0xffffffff，相当于使能所有外设时钟
  2. IO复用，寄存器IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03。这个寄存器的0-3位是复用位，将这4位设置为0101，这样就是复用为GPIO
    在这里插入图片描述
  3. 配置电气属性，寄存器IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03是设置电气属性，包括压摆率、速度、驱动能力、开漏、上下拉等。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  4. 配置GPIO功能，设置输入输出。设置GPIO1_GDIR寄存器，设置GPIO1_IO03为输出，也就是为1；设置GPIO1_DR数据寄存器的bit3，为1表示输出高电平。

汇编基础

处理器内部数据传输指令

  1. mov指令
    用于将数据从一个寄存器拷贝到另一个寄存器，或者将一个立即数传递到寄存器里面
mov R0, R1 @将寄存器R1中的数据传递给R0
mov R0, #0x12 @将立即数0x12传递给R0寄存器
  1. mrs指令
    用于将特殊寄存器（如CPSR和SPSR）中的数据传递给通用寄存器
mrs R0, CPSR
  1. msr指令
    将普通寄存器的数据传递给特殊寄存器
msr CPSR, R0

存储器访问指令

ARM不能直接访问存储器，比如RAM中的数据。I.MX6UL中的寄存器就是RAM类型的，我们用汇编来配置时许哟啊借助寄存器访问指令，一般先要将要配置的值写入到Rx(x=0~12)寄存器中，然后借助存储器访问指令将Rx中的数据写入到I.MX6UL寄存器中，读取也是一样的。
在这里插入图片描述

  1. LDR指令
    用于从存储器加载数据到寄存器Rx中，也可以将一个立即数加载到寄存器中，加载立即数时需要用=，而不是#。
    在这里插入图片描述
    上述代码的offset是0
  2. STR指令
    将数据写入到存储器中
    在这里插入图片描述

编写驱动

.global _start @全局标号，_start是程序的入口_start:/* 使能所有外设时钟 */ldr r0, =0x020c4068 @CCGR0的地址ldr r1, =0xffffffff @要向CCGR0写入的数据str r1, [r0]		@将r1写入到r0中ldr r0, =0x020c406cstr r1, [r0]ldr r0, =0x020c4070str r1, [r0]ldr r0, =0x020c4074str r1, [r0]ldr r0, =0x020c4078str r1, [r0]ldr r0, =0x020c407cstr r1, [r0]ldr r0, =0x020c4080str r1, [r0]ldr r0, =0x020c4084str r1, [r0]/* 配置GPIO1_IO03的复用为GPIO，也就是设置为5 */ldr r0, =0x020e0068 @地址ldr r1, =0x05str r1, [r0] /* 配置GPIO1_IO03的电器属性，地址是0x020e02f4*bit0:    0低速率*bit5:3:  110 R0/6驱动能力*bit7:6:  10 100MHz速度*bit11:   0关闭开路输出*bit12:   1 使能pull/kepper*bit13:   0 kepper*bit15:14: 00 100k下拉*bit16:   0 关闭hys*/ldr r0, =0x020e02f4 @地址ldr r1, =0x10b0str r1, [r0] /* 设置GPIO1_GDIR寄存器，设置GPIO_GPIO03为输出 */ldr r0, =0x0209c004ldr r1, =0x08str r1, [r0] /* 打开LED，也就是设置GPIO_IO03为低电平*GPIO_DR的地址为0x0209c000*/ldr r0, =0x0209c000ldr r1, =0x00str r1, [r0]loop:b loop @死循环，防止程序结束

编译程序

  1. 使用arm-linux-gnueabihf-gcc -g -c led.s led.o将.c 和.s 文件变为.o
  2. 使用arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0X87800000 led.o -o led.elf将.o文件链接为elf格式的可执行文件，链接时需要指定链接的起始地址。对于6ULL，链接其实地址应该指向RAM地址，而不是存在内部flash。RAM分为内部0x900000~0x91ffff，也可以是外部DDR，对于ALPHA，选择0x87800000。要使用DDR，必须要初始化DDR。对于IMX，bin文件不能直接烧写到SD卡、EMMC、NAND等外置存储中，然后从这些外置存储中启动运行，需要添加一个头部，这个头部包含了DDR的初始化参数
  3. 使用arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S -g led.elf led.bin将elf文件转为bin文件
  4. 使用arm-linux-gnueabihf-objdump -D led.elf > led.dis将elf文件转为汇编、反汇编文件

可以直接编写makefile文件，直接通过make指令编译，这里就不详细说明makefile文件的使用

led.bin:led.sarm-linux-gnueabihf-gcc -g -c led.s -o led.oarm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0X87800000 led.o -o led.elfarm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S -g led.elf led.binarm-linux-gnueabihf-objdump -D led.elf > led.dis
clean:rm -rf *.o led.bin led.elf led.dis

烧写bin文件

烧写不是将bin文件拷贝到SD卡中，而是将bin文件烧写到SD卡的绝对路径下。而且对于IMX，不能直接烧写bin问价，需要使用imxdownload软件。使用方法：确定要烧写的SD卡文件，给予imxdownload可执行权限chmod 777 imxdownload。然后就./imxdownload led.bin /dev/sdf。会向led.bin添加一个头部，并且生成一个新的imx文件，将新的文件烧写到SD卡中

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