点亮LED——汇编

xinxiaoci · 2018-05-02 10:25:22

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GPIO
General Purpose intput output 通用输入输出

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网络标号：nLED_1
点亮条件：低电平点亮
对应IO：GPF4

准备知识：

S3C2440A芯片手册
9.I/O Ports
PORT F CONTROL REGISTERS 292页
GPFCON 0x56000050 //GPIO F 的配置寄存器配置输入/输出/外部中断
GPFDAT 0x56000054 //GPIO F 数据寄存器控制电平的高低

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cpu启动过程

Nor 启动

Nor Flash 基地址为0地址，cpu片内4K RAM基地址为0x4000 0000。
CPU从Nor Flash上读取第一条指令。

Nand Flash 启动

片内4K RAM 基地址为地址线上的0地址，Nor Flash 不可用。
Nand控制器把Nand Flash 前4K 数据复制到片内4K RAM ，然后CPU从片内4K RAM 执行第一条命令。

CPU都是0地址开始执行。

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一些简单的ARM 汇编
1.LDR load 读内存，32位 4字节

LDR R0,[R1] ;设R1的值为0x000000EF 读取 0x000000EF 地址上的数据 4字节保存到R0中

2.STR store 写内存指令

STR R0,[R1] ;设R1的值为0x000000EF 将R0寄存器的值写到 0x000000EF 地址指向的内存中。

3.B break 跳转

4.mov move 移动

mov R0,#0x100 ;R0 = 0x100 0x100 是立即数一条机器码能放下

mov R0,#0x12345678 ;这是一条错误指令，一条ARM指令是32位，0x12345678已经占用了32位，一条机器码放不下这条指令，以后遇到再说

5.伪指令
LDR R0,=#0x12345678 ;可以放置任意数而 mov R0,#0x100 只能处理立即数

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代码文件：led_on.S

.text
.global _start

_start:

/* 配置GPF4为输出模式 */
ldr r1,=0x56000050

ldr r0,=0x100 /* mov r0,#0x100 */
str r0,[R1]

/* GPF4为输出低，点亮led */
ldr r1,=0x56000054
ldr r0,=0 /* mov r0,#0 */
str r0,[R1]

/* 死循环 */
halt:
b halt
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gcc 编译

1.命令行
arm-linux-gcc -c -o led_on.o led_on.S //预编译
arm-linux-ld -Ttext 0 led_on.o -o led_on.elf //链接
arm-linux-objcopy -o binary -S led_on.elf led_on.bin //生成文件
arm-linux-objdump -D led_on.elf > led_on.dis //翻译成汇编
2.Makefile 文件

all:
arm-linux-gcc -c -o led_on.o led_on.S
arm-linux-ld -Ttext 0 led_on.o -o led_on.elf
arm-linux-objcopy -O binary -S led_on.elf led_on.bin

clean:
rm *.bin *.o *.elf

然后执行
make 或 make clean
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led_on.dis 反汇编文件

led_on.elf: file format elf32-littlearm

Disassembly of section .text:

00000000 <_start>:
0: e59f1014 ldr r1, [pc, #20] ; 1c <.text+0x1c>
4: e3a00c01 mov r0, #256 ; 0x100
8: e5810000 str r0, [r1]
c: e59f100c ldr r1, [pc, #12] ; 20 <.text+0x20>
10: e3a00000 mov r0, #0 ; 0x0
14: e5810000 str r0, [r1]

00000018 <halt>:
18: eafffffe b 18 <halt>
1c: 56000050 undefined
20: 56000054 undefined

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扩展知识：

MOV立即数：
立即数保存在32位机器码的后12位，在这12位数中，设低8位为immed_8,高4位为rotate,那么立即数=immed_8循环右移(2*rotate)位如0x100 在机器码后12位的表示为 1100 0000 0001 如：上面反汇编的内存4 机器码为 e3a00c01 后12位 c01即为立即数0x100在机器码中的表示

流水线：
当前执行地址A的指令时，已经对A+4地址指令进行了译码，已经在读取地址A+8的指令，所以 PC = A+8 (PC：Program counter 程序计数器)
如：上面反汇编内存0 ldr r1, [pc, #20] r1=[0+8+20]=[0x1c] 将0x1c内存中的数值0x56000050 传递给r1

寄存器对于CPU来说，也是内存，与普通内存没什么区别。

寄存器别名对应关系：
R1 a1
R2 a2
R3 a3
R4 a4
R5 v1
r6 v2
r7 v3
r8 v4
r9 v5
r10 v6
r11 fp
r12 ip
r13 sp stack pointer 栈指针
r14 lr link register 返回地址
r15 pc program counter 程序计数器

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