ARM学习笔记

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在ARM程序的开发中，需要大量读写硬件寄存器，尽量缩短程序的执行时间，因此部分初始化代码一般使用汇编语言来编写，比如ARM的启动代码，ARM的操作系统的移植代码等，除此之外，绝大多数代码可以使用C语言来完成。
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C语言使用的是标准的C语言，ARM的开发环境实际上就是嵌入了一个C语言的集成开发环境，只不过这个开发环境和ARM的硬件紧密相关。
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6 @1 @( M' b# q- y, T9 QARM使用C语言编程基本规则

在应用系统的程序设计中，若所有的编程任务均由汇编语言来完成，其工作量巨大，并且不易移植。由于ARM的程序执行速度较高，存储器的存储速度和存储量也很高，因此，C语言的特点充分发挥，使得应用程序的开发时间大为缩短，代码的移植十分方便，程序的重复使用率提高，程序架构清晰易懂，管理较为容易等等。因此，C语言的在ARM编程中具有重要地位。

# x% s0 y: @7 a) L6 l在ARM程序的开发中，需要大量读写硬件寄存器，尽量缩短程序的执行时间，因此部分初始化代码一般使用汇编语言来编写，比如ARM的启动代码，ARM的操作系统的移植代码等，除此之外，绝大多数代码可以使用C语言来完成。

C语言使用的是标准的C语言，ARM的开发环境实际上就是嵌入了一个C语言的集成开发环境，只不过这个开发环境和ARM的硬件紧密相关。

3 [8 G# Y3 D5 W在使用C语言时，有时要用到和汇编语言的混合编程。当汇编代码较为简洁，则可使用直接内嵌汇编的方法，否则，将汇编程序以文件的形式加入项目当中，通过ATPCS（ARM/Thumb Procedure Call Standard）的规定与C程序相互调用与访问。
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5 r. Z# s3 p% MATPCS，就是ARM、Thumb的过程调用标准，它规定了一些子程序间调用的基本规则。如寄存器的使用规则，堆栈的使用规则，参数的传递规则等。
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在C程序和ARM的汇编程序之间相互调用必须遵守ATPCS。而使用ADS的C语言编译器编译的C语言子程序满足用户指定的ATPCS的规则。但是，对于汇编语言来说，完全要依赖用户保证各个子程序遵循ATPCS的规则。具体来说，汇编语言的子程序应满足下面3个条件：
5 b' \- ?. J0 x) B
.  在子程序编写时，必须遵守相应的ATPCS规则；
: t0 i. |! O" z; g4 N2 |! J
.  堆栈的使用要遵守相应的ATPCS规则；

1 M3 X' x/ T% F9 q- b.  在汇编编译器中使用-atpcs选项。

( Z8 I: p$ x/ u, a* Y基本的ATPCS规定，详情请见相关PDF文档,简单说明就是:

) s( p6 A: D6 }+ [( s7 m& H1. 汇编程序调用C程序
8 m0 O7 a- ?4 p" R9 l) d
.  汇编程序的设置要遵循ATPCS规则，保证程序调用时参数正确传递。
6 P) ]( i* {6 T0 w6 b+ ]$ m
.  在汇编程序中使用IMPORT伪指令声明将要调用的C程序函数。

9 B, Y2 {$ C0 B6 F: N.  在调用C程序时，要正确设置入口参数，然后使用BL调用。

0 }+ j3 f$ i3 i% H5 f5 {, o2. C程序调用汇编程序

$ [9 Y1 e! j) `, \0 F.  汇编程序的设置要遵循ATPCS规则，保证程序调用时参数正确传递。

1 Q: l5 s2 {! s3 R.  在汇编程序中使用EXPORT伪指令声明本子程序，使其他程序可以调用此子程序。

+ M! @# e. K6 p% B+ [8 u.  在C语言中使用extern关键字声明外部函数（声明要调用的汇编子程序）。
% d* }) Y' w9 P" R' C, J7 H
在C语言的环境内开发应用程序，一般需要一个汇编的启动程序，从汇编的启动程序，跳到C语言下的主程序，然后，执行C程序，在C环境下读写硬件的寄存器，一般是通过宏调用，在每个项目文件的Startup2410/INC目录下都有一个2410addr.h的头文件，那里面定义了所有关于2410的硬件寄存器的宏，对宏读写，就能操作2410的硬件,具体的编程规则同标准C语言。
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ARM Cortex™ 微控制器软件接口标准(CMSIS：CortexMicrocontroller Software InteRFace Standard) 是 Cortex-M 处理器系列的与供应商无关的硬件抽象层。

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" p& b5 d) Z0 G, A+ `* @5 M
5 X2 c0 T: l% e8 [$ F. L3 V基于CMSIS标准的软件架构主要分为以下4层：用户应用层、操作系统及
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中间件接口层、CMSIS层、硬件寄存器层。其中CMSIS层起着承上启下的作用：一方面该层

$ G/ ~) Y2 l* N9 W) \7 Y, `8 q3 G对硬件寄存器层进行统一实现，屏蔽了不同厂商对Cortex‐M系列微处理器核内外设寄存器

4 j& t) d' s/ }5 d的不同定义；另一方面又向上层的操作系统及中间件接口层和应用层提供接口，简化了应用
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* x; F( r& @4 a& z程序开发难度，使开发人员能够在完全透明的情况下进行应用程序开发。也正是如此，CMSIS
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层的实现相对复杂。
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. Y9 N5 Q4 P1 N% e0 I; Xstm32f10x.h：CMSIS 的

Cortex‐M3 STM32f10xxx微
7 `) l- y* d- }- c) K# e( n8 m5 T
控制器外设访问层头文件
" ]* X% `/ n* r8 O
system_stm32f10x.h ：
6 ^( K/ w; [5 \8 x# h* Z
7 j0 w$ U, a; G8 o1 H5 aCMSIS 的 Cortex‐M3

STM32f10xxx 微控制器外
  H# i8 Q; u3 H! R7 d! _$ D
! U0 I* @1 h/ M) k+ L设访问层头文件
4 z) h: O* Q) S3 x- f: p
3 Z8 }7 j" v) Q# i" asystem_stm32f10x.c ：

& @# {4 q2 k: Q7 Z$ N6 GCMSIS 的 Cortex‐M3

STM32f10xxx 微控制器外
, I# A6 O5 C( S4 v, M' t! p
; U- R8 |8 c9 o! \& c设访问层源文件
; ^$ k. O5 c6 F5 K1 G" n

6 P" x# q5 t" S( `+ G
  E& x: U% c; |0 g首先新建一个项目并设置工具链对应的启动文件，可以使用标准外设库中提供的模板，也可
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8 Q- s4 Y  @7 Y8 G9 M8 n6 w/ j& d以自己根据自己的需求新建。标准外设库中已经提供了不同工具链对应的文件，位于
) P3 T* X% C0 r  m: ]1 t
. u- e# V) G8 ~/ E! [STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.4.0\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\startup



. x' U, q) M6 a$ n目录下。
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其次按照使用产品的具体型号选择具体的启动文件，加入工程。文件主要按照使用产品的容
5 Z0 S7 _4 `8 |5 U
% ]! V3 _: A- W7 s# h& O量进行区分，根据产品容量进行选择即可。

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stm32f4xx_it.h外设中断函数文件 用户可以相应的加入自己的中断程序的代码，对于指向同一个中断向量的多个不同中断请求，用户可以通过判断外设的中断标志位来确定准确的中断源，执行相应的中断服务函数
│  system_stm32f4xx.c  文件  函数Sysem_ExtMEMCtl，用来配置外部存储器控制器。它位于文件startup_stm32f10x_xx.s /.c，在跳转到main前调用 SystemFrequncy，该值代表系统时钟频率
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* }' Z" {: r; E6 {2 q$ q, B2 K& z
5 b) U9 A# q8 ^5 z) U) H3 c


Libraries\STM32F10x_StdPeriph_Driver\下的内容很好理解就是stm32的各个
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外设模块驱动代码。

misc.h和misc.c是和CM3内核有关的NVIC和SysTick的驱动代码。
2 x- x4 n3 m5 }/ r/ ?: L+ X
5 J  g) K* c& w8 m3 C6 H! Q Libraries\CMSIS下是什么呢？cmsis英文全称:CortexMicrocontroller
: ~2 }; n2 M' _2 H# a# R% S) f
Software Interface Standard，是Cortex系列处理器硬件抽象层，可以理解为cortex
) C, r3 Z# Q* t; J: x
2 D/ h( T# Y8 E: E内核的软件接口。

2 j- O, D* x; }2 T8 n9 p3 H core_cm3.c, core_cm3.h

. {* e  C$ o* L它们的目录名为CoreSupport，说明这两个文件是CM3内核支撑文件，其他使
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用CM3内核的芯片也可以用，不一定是stm32。这两个文件用来获取设置CM3内

9 V' p2 V$ u, ?2 y$ o- }& k) q核，配置一些内核寄存器。
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5 E/ P" I! Y" Qstm32f10x.h, system_stm32f10x.c,system_stm32f10x.h和
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startup_stm32f10x_hd.s在DeviceSupport目录下，说明这几个文件是和具体的芯
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; Z% H& W6 k; z6 K% v片有关的，也就是stm32芯片的支撑文件。其中stm32f10x.h是标准外设库的入口，
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使用标准外设库的代码中必须包含该头文件。system_stm32f10x.c,
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: E, f% _0 u- i) o2 ^, S7 E# msystem_stm32f10x.h这两个文件提供函数用来初始化stm32芯片，配置PLL、系
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统时钟和内置flash接口。startup_stm32f10x_hd.s是大容量型stm32芯片的启动

/ @+ [5 a( z1 S1 [9 o, c文件


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5 j3 {# F6 x0 S0 d4 i  O) pstm32f10x_it.c，stm32f10x_it.h是中断服务程序文件。stm32f10x_conf.h是标

准外设库的配置文件，对于工程中不需要的外设，可以注释掉里面的包含的头文件。
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这里我建议先仅留下stm32f10x_gpio.h，stm32f10x_rcc.h，misc.h，用到什么再打
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. F2 b7 c' b7 q0 s$ `8 c( u6 E开什么，这样编译起来快一点，当然也可都留着。
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0 r; {1 L  M7 S7 S- K1 V- P6 {" h

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汇编程序调用C程