一、ARM体系结构
程序编译的过程：
预处理（.c-.i）：宏替换，头文件展开，去掉注释，特殊符号的处理
编译（.i-.s）：C语言转换成汇编语言
汇编（.s-.o）：汇编转成成二进制文件
链接（.o-app）：关联各种符号信息，归并文件，将不可执行二进制文件转换成可执行二进制文件
1、最小系统：电源、时钟（晶振）、复位、内存、Flash、输入输出
ROM：只读存储，访问速率慢，掉电数据不丢失
RAM：随机存储，访问速率快，掉电数据丢失
flash：结合RAM和ROM的优点的存储
SRAM：静态随机存储DRAM：动态随机存储
SSRAM：同步静态随机存储
SDRAM：同步动态随机存取存储器
DDRn：双倍速率同步动态随机存取存储器
PROM：可编程ROMEPROM：可擦除PROM
EEPROM：电可擦除PROM
2、CPU：中央处理单元
CU：处理单元//
ALU：运算单元，实现基本的运算单元
R0-R12：通用寄存器，存储数据
PC：程序计数器，指向正在执行的下下条指令，上电默认做自加运算
LR：链接寄存器，保存函数的返回地址
SP：栈指针寄存器，指向栈顶
CPSR:当前程序状态寄存器，运算的结果为0、正、负等，运算中产生的进位、借位等；中断使能，工作状态、工作模式。
SPSR：保存程序状态寄存器，存放CPSR的备份
Cache: CPU和内存之间的缓存，访问速率远高于内存
MMU: 内存管理单元，做虚拟地址到物理地址的转换
3、处理器
有几个CPU就有几核
多核异构：同一个处理集成不同架构的CPU
SOC：片上系统（下图）
AHB：高速总线
APB：外设总线（低速）
RISC：精简指令集（使用20%的指令实现80%的功能）CISC：复杂指令集（使用100%的指令实现100%的功能）
cortex-A：低功耗、消费类电子
cortex-R：实时性、军工、汽车
cortex-M：高性能、偏控制
DSP：数字信号处理器
FPGA：现场可编程门阵列
4、三大总线（外设）
地址总线：传输地址（单向）
数据总线：传输数据（双向）
控制总线：读写、忙
5、三级存储系统
6、处理器工作模式
特权模式权限比非特权模式高
FIQ>IRQ
7、程序状态寄存器CPRS SPRS
N：结果是否-，Z：结果是零0
8、异常处理
三级流水线：预处理、解码、执行
ARM汇编语言
二、汇编
1、ARM指令集
数据处理指令
Load/Store指令
跳转指令
程序状态寄存器处理指令：完成CPSR的管理
协处理器指令：完成CPU扩展功能的实现
异常产生指令
2、指令格式
3、数据处理指令
6、进位
7、条件if
练习：求和（if+loop）循环
8、函数（难点）
立即数：一个数（或按位取反）循环右移2^n位后中所有的1能放进低8位中，#代表立即数
ldr sp,=0x40001000：将一个地址加载到寄存器中
函数调用的规则：前四个参数用r0-r3传递，剩余的参数用栈传递（保护现场，恢复现场）
返回值在r0中
cpp
preserve8
area reset, code, readonly
code32
entry
start
ldr sp, =0x40001000
mov r0,#1
mov r1,#2
import c_add
bl c_add
nop
b start
export asm_add
asm_add
stmfd sp!, {r4-r12,lr}
add r0,r0,r1
ldmfd sp!, {r4-r12,pc}
end
cpp
int asm_add(int x, int y);
int c_add(int a, int b)
{
int sum = asm_add(a, b);
return sum;
}5、PSR传送指令
swi #5软中断指令
swi后面的数范围是0-0xffffff
cs
preserve8
area reset, code, readonly
code32
entry
b start
nop
b deal_swi
nop
nop
nop
nop
nop
deal_swi
stmfd sp!, {r4-r12,lr}
add r0,r0,r1
ldmfd sp!, {r4-r12,pc}
start
ldr sp, =0x40001000
mrs r0,cpsr ;//程序状态寄存器（CPSR）的值读取到通用寄存器 r0
bic r0,r0,#0x1f ;//清除 r0 的低5位（二进制 0b00011111），即 CPSR的模式位
orr r0,r0,#0x10 ;//将 r0 的低5位设置为 0x10（二进制 0b10000），即切换到 用户模式
msr cpsr_c,r0 ;//将修改后的 r0 值写回 CPSR的控制域（cpsr_c），完成模式切换
ldr sp, =0x40000c00
swi #5 ;//触发SWI中断（跳转到deal_swi）
mov r0,#1
mov r1,#2
import c_add
bl c_add ;//跳转到c_add函数处，并保存返回地址到lr寄存器
nop
b start ;//无条件跳转到start处
export asm_add
asm_add
stmfd sp!, {r4-r12,lr}
add r0,r0,r1
ldmfd sp!, {r4-r12,pc}
end三、端口控制描述
1、端口控制描述
端口配置寄存器（GPACON-GPJCON）:配置引脚的功能
端口数据寄存器（GPADAT-GPJDAT）:读写数据
2、点亮led灯
cpp
#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#define GPBCON (*(volatile unsigned long *)0x56000010UL)
#define GPBDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000014UL)
void led1_init(void);
void led1_on(void);
void led1_off(void);
#endif
cpp
#include "led.h"
void led1_init(void)
{
// 配置GPB5引脚功能为输出
GPBCON &= ~(0x3 << 10);
GPBCON |= (0x1 << 10);
// 控制GPB5输出高电平 向GPBDAT第5位写1
GPBDAT |= (1 << 5);
}
void led1_on(void)
{
// 控制GPB5输出低电平 向GPBDAT第5位写0
GPBDAT &= ~(1 << 5);
}
void led1_off(void)
{
// 控制GPB5输出高电平 向GPBDAT第5位写1
GPBDAT |= (1 << 5);
}小tips：
volatile：易失性修饰符 读写值时都操作内存地址
配置1bit，一步完成
配置连续多个bit，两步完成，先清0，再置1
四、时钟管理
S3C2440A 包含两个锁相环（PLL：锁相环，倍频（提高频率））
一个提供给 FCLK、HCLK 和 PCLK，另一个专用于USB 模块（48MHz）
根据OM2 OM3选择时钟源（通过本次原理图，两个引脚接地，选择00模式）
代码
cpp
#ifndef __CLK_H
#define __CLK_H
//#define MPLLCON (*(volatile unsigned long *)0x4C000004UL)
//#define CLKCON (*(volatile unsigned long *)0x4C00000CUL)
//#define CLKDIVN (*(volatile unsigned long *)0x4C000014UL)
//#define CAMDIVN (*(volatile unsigned long *)0x4C000018UL)
void clk_init(void);
void clk_enable(unsigned char num);
void clk_disable(unsigned char num);
#endif
cpp
#include <s3c2440.h>
#include "clk.h"
void clk_init(void)
{
// 配置分频
//CAMDIVN &= ~(1 << 9); //该位默认值为0
CLKDIVN = (0x2 << 1) | (1 << 0);
// 配置PLL
MPLLCON = (127 << 12) | (2 << 4) | (1 << 0);
}
void clk_enable(unsigned char num) //枚举
{
CLKCON |= (1 << num);
}
void clk_disable(unsigned char num) //枚举
{
CLKCON &= ~(1 << num);
}五、中断
注意：
不支持中断嵌套
1、user模式（非特权）不能直接转换中断模式（特权），SVC模式可以直接切换中断模式
（特权优先级高于非特权）
2、函数的返回值，初始化栈
3、中断返回不一样
