ARM启动代码详解.

1、PART1系统初始化流程如下：禁止看门狗-在中断控制器中屏蔽所有中断-系统 时钟设置-初始化端口 -DMA 设置-cashe 和总线设置-存储器设置, 初始化SDRAM-初始化堆栈-设置 IRQ 和 FIQ 的入口 -地址重映射。 必须由汇编来完成的任务有：异常中断向量表的设置、IRQ 向量表（向量模式或 ISR 初始化（非向量模式、二级 ISR 地址表的定义、Flash 和 SDRAM 的设置（否则系统 无法加载代码、堆栈设置和模式切换、拷贝RW 和 ZI 代码、设置系统时钟等。对于非向量模式，不使用 IRQ 中断向量表，但二级 ISR 地址表的设置是相同的。PART2理解启动代码（ADS所

2、谓启动代码，就是处理器在启动的时候执行的一段代码，主要任务是初始化处 理器模式，设置堆栈，初始化变量等等由于以上的操作均与处理器体系结构和系统配 置密切相关，所以一般由汇编来编写具体到 S64，启动代码分成两部分，一是与 ARM7TDMI 内核相关的部分,包括处 理器各异常向量的配置，各处理器模式的堆栈设置，如有必要，复制向量到 RAM,以便 remap之后处理器正确处理异常,初始化数据（包括 RW 与 ZI,最后跳转到 Main.二是 与处理器外部设备相关的部分，这和厂商的联系比较大.虽然都采用了 ARM7TDMI 的内核，但是不同的厂家 整合了不同的片上外设，需要不同的初始化，其中比较重要

3、的是初始化 WDT,初始化 各子系统时钟，有必要的话，进行 remap 这一部分与一般控制器的初始化类似，因此，本 文不作重点描述.在进行分析之前，请确认如下相关概念：S64 片上 FLASH 起始于 0 x100000,共 64kB,片上 RAM 起始于 0 x200000,共 16kB.S64 复位之后,程序会从 0 开始执行，此时 FLASH 被映射到 0 地址，因此,S64 可 以取得指令并执行显然，此时还是驻留在 0 x100000 地址.如果使用 remap 命令，将会 把RAM 映射到 0 地址，同样的这时 0 地址的内容也只是 RAM 的镜像.S64 的 FLASH 可以保证在

4、最差情况时以 30MHz 进行单周期访问，而 RAM 可以 保证在最大速度时的单周期访问.OK,以下开始分析启动代码.一，处理器异常S64 将异常向量至于 0 地址开始的几个直接，这些是必需要处理的.由于复位向 量位于 0,也需要一条跳转指令.具体代码如下：RESETB SYSINIT ; ResetB UDFHANDLER ; UNDEFINEDB SWIHANDLER ; SWIB PABTHANDLER ; PREFETCH ABORTB DABTHANDLER ; DATA ABORTB.;RESERVEDB VECTORED_IRQ_HANDLERB . ; ADD FIQ CODE

5、 HERE UDFHANDLERB . SWIHANDLERB.PABTHANDLERB . DABTHANDLERB .请注意,B 指令经汇编后会替换为当前 PC 值加上一个修正值(+/-,所以这条指令 是代码位置无关的，也就是不管这条指令是在 0 地址还是在 0 x100000 执行，都能跳转 到指定的位置，而 LDR PC,二?？将向 PC 直接装载一个标号的值，请注意，标号在编译 过后将被替换为一个与 RO 相对应的值，也就是说,这样的指令无论在哪里执行，都只 会跳转到一个指定的位置.下面举一个具体的例子来说明两者的区别：假定有如下程 序：RESETB INIT 或者 LDR PC,=

6、INITINIT其中 RESET为起始时的代码，也就是这条代码的偏移为 0,设 INIT 的偏移量为 offset.如果将这段程序按照 R0=0 x1000000 编译，那么 B INIT 可理解为 ADD PC, PC, #offset,而 LDR PC,=INIT 可被理解为 MOV PC,#(RO+offset .显然当系统复位时，程序 从 0 开始运行，而 0 地址有 FLASH 的副本，执行 B INIT 将把 PC 指向位于 0 地址处 的镜像代码位置，也即 INIT;如果执行 LDR PC,=INIT 将会将 PC 直接指向位于 FLASH 中的原始代码.因此以上两者都能正确运行

7、.下面将 RO 设置为 0 x200000，编 译后生成代码，还是得烧写到 FLASH 中,也就是还是 0 x100000,系统复位后从 0 地址 执行还是 FLASH 的副本，此时执行 B INIT，将跳到副本中的 INIT 位置执行，此处有 对应的代码；但是如果执行 LDRPC,=INIT,将向 PC 加载 0 x200000+offset 这将使得 PC 跳到 RAM 中,而此时由于代码没有复制，RAM 中的指定位置并没有代码，程序无 法运行.，处理器模式ARM 的处理器可工作于多种模式，不同模式有不同的堆栈，以下设置各模式及其 堆栈预定义一些参数：MODUSR EQU 0 x10MOD

8、SYS EQU 0 x1FMODSVC EQU 0 x13MODABT EQU 0 x17MODUDF EQU 0 x1BMODIRQ EQU 0 x12MODFIQ EQU 0 x11IRQBIT EQU 0 x80FIQBIT EQU 0 x40RAMEND EQU 0 x00204000 ; S64 : 16KB RAMVECTSIZE EQU 0 x100 ;UsrStkSz EQU 8 ; size of USR stack SysStkSz EQU 128 ; size of SYS stackSvcStkSz EQU 8 ; size of SVC stack UdfStkSz

9、EQU 8 ; size of UDF stack AbtStkSzEQU 8 ; size of ABT stack IrqStkSz EQU 128 ; size of IRQ stack FiqStkSz EQU 16 ; sizeof FIQ stack修改这些值即可修改相应模式堆栈的尺寸以下为各模式代码：SYSINITJMRS RO,CPSRBIC R0,R0,#0 x1FMOV R2,#RAMENDORR R1,R0,#(MODSVC :OR: IRQBIT :OR: FIQBITMSR cpsr_cxsf,R1 ; ENTER SVC MODEMOV sp,R2SUB R2,R2

10、,#SvcStkSzORR R1,R0,#(MODFIQ :OR: IRQBIT :OR: FIQBITMSR CPSR_cxsf,R1 ; ENTER FIQ MODEMOV sp,R2SUB R2,R2,#FiqStkSzORR R1,R0,#(MODIRQ :OR: IRQBIT :OR: FIQBITMSR CPSR_cxsf,R1 ; ENTER IRQ MODEMOV sp,R2SUB R2,R2,#lrqStkSzORR R1,R0,#(MODUDF :OR: IRQBIT :OR: FIQBITLDR R0,=|lmage$RO$Limit|MSR CPSR_cxsf,R1 ;

11、 ENTER UDF MODEMOV sp,R2SUB R2,R2,#UdfStkSzORR R1,RO,#(MODABT :OR: IRQBIT :OR: FIQBITMSR CPSR_cxsf,R1 ; ENTER ABT MODEMOV sp,R2SUB R2,R2,#AbtStkSz;ORR R1,R0,#(MODUSR :OR: IRQBIT :OR: FIQBIT;MSR CPSR_cxsf,R1 ; ENTER USR MODE;MOV sp,R2;SUB R2,R2,#UsrStkSzORR R1,R0,#(MODSYS :OR: IRQBIT :OR: FIQBITMSR C

12、PSR_cxsf,R1 ; ENTER SYS MODEMOV sp,R2 ;三，初始化变量编译完成之后，连接器会生成三个基本的段，分别是 RO,RW,ZI,并会在 image 中 顺序摆放.显然,RW,ZI 在运行开始时并不位于指定的RW 位置，因此必须初始化IMPORT |Image$RW$Base|LDR R1,=|lmage$RW$Base|LDR R2,=|lmage$ZI$Base|1CMP R1,R2LDRLO R3,R0,#4STRLO R3,R1,#4BLO %B1MOV R3,#0LDR R1,=|lmage$ZI$Limit|2CMP R2,R1STRLO R3,R2,#

13、4BLO %B2四,复制异常向量由于代码于 RAM 运行时，有明显的速度优势，而且变量可以动态配置，因此可以通过 remap 将 RAM 映射到 0,使得出现异常时 ARM 从 RAM 中取得向量.IMPORT |lmage$RO$Base|IMPORT |lmage$RO$Limit|LDR R1,=RESET ; =|Image$RO$Base|IMPORT |lmage$RW$Limit|IMPORT |lmage$ZI$Base|IMPORT |Image$ZI$Limit|COPY_VECT_TO_RAMLDR RO,=|lmage$RO$Base|LDR R1,=SYSINITLD

14、R R2,=0 x200000 ; RAM STARTCMP R0,R1LDRLO R3,R0,#4STRLO R3,R2,#4BLO %B0这段程序将 SYSINIT 之前的代码，也就是异常处理函数，全部复制到 RAM 中, 这就意味着不能将 RW 设置为 0 x200000,这样会使得向量被冲掉.四，在 RAM 中运行如果有必要，且代码足够小，可以将代码置于 RAM 中运行，由于 RAM 中本身没有代码，就需要将代码复制到 RAM 中：COPY_BEGINLDR R0,=0 x200000CMP R1,R0 ;BLO COPY_END ;ADR R0,RESETADR R2,COPY_EN

15、DSUB R0,R2,R0ADD R1,R1,R0LDR R3,=|lmage$RO$Limit|3CMP R1,R3LDRLO R4,R2,#4STRLO R4,R1,#4BLO %B3LDR PC,=COPY_ENDCOPY_END程序首先取得 RESET 的连接地址，判断程序是否时是在 RAM 中运行，方法是与RAM 起始地址比较，如果小于，那么就跳过代码复制.在复制代码的时候需要注意，在这段程序结束之前的代码没有必要复制，因为这 些代码都已经执行过了，所以，先取得 COPY_END,作为复制起始地址，然后计算其相 对RESET 的偏移然后以 RO 的值加上这个偏移，就是复制目的地的起始

16、地址，然后 开始复制五，开始主程序以上步骤完成，就可以跳转到 main 运行IMPORT Mai nLDR PC,=Ma inB .六，器件初始化主程序首先要进行器件的初始化，对 S64 而言,应该先初始化 WDT,因为默认情 况下,WDT 是打开的，然后是各设备的时钟分配，最后应该 remap.以上是必要的启动步骤，实际应用中可以根据具体情况添加一些代码PART3ARM 启动程序分析字体：小中大|打印发布：2007-7-17 11:05 作者：网络转载来源：网络查看：4 次ARM 启动程序分析TIMER1 用来触发和 IRQ 中断代码在 FLASH 中运行这个例子有一下几个文件：1. 中断向

17、量表（ivt.s2. 汇编启动代码（init.s3. C 主函数文件中断向量表；代码必须链接在地址 0X0。这里提供了 ARM 内核的中断向量；汇编指令-;- AREAIVTCODE ;新代码段CODE32 ; ARM 指令IMPORT start ;在这段中没有定义En try ;定义程序进入点;- LDRPC-=startLDR PC, Un defi ned_AddrLDR PC,_AddrLDR PC, Prefetch_AddrLDR PC, Abort_Addr;在地址 0 x14 用户应该插入一个标记（校验和.;此标记让引导程序决定是否在 Flash 中有有效的用户代码，目前大多

18、数 FLASH 编程工具（debuggers and ISP utility;有这个内置的功能，因此用户不用考虑这个问题.假如开发工具没有提供这种 功能，那么这个值必须自己计算，并把计算得到的值写到地址 0 x14.计算校验和的细 节可以参考 LPC2104/5/6 用户指南的 FLASH 编程章节.DCD .LDR PC, PC, #-)xFFOLDR PC, FIQ_AddrUn defi ned_Addr DCD Undefin ed_Ha ndlerPrefetch_Addr DCD Prefetch_HandlerAbort_Addr DCD Abort_Ha ndlerFIQ_Ad

19、dr DCD FIQ_Ha ndler;-；异常处理JUn defi ned_Ha ndlerB Un defi ned_Ha ndlerB_Ha ndlerPrefetch_Ha ndlerB Prefetch_Ha ndlerAbort_Ha ndlerB Abort_Ha ndlerFIQ_Ha ndlerB FIQ_Ha ndlerEND系统复位后，第一条要执行的指令是：LDR PC,=start这条指令将跳转到汇编的起始代码（startup 他将中断使能，为 IRQ 和管理模式设置堆栈;比较重要的中断向量是 IRQ 中断.LDR PC, PC, #-）xFFO；这条指令将从中断向量控

20、制控制器（VIC 中的地址寄存器（OxFFFF F030 导入PC,并执行.;所有剩余的向量都有中断句柄启动程序汇编代码；-匚编语;- ARE-asm_code, CODE ;新代码段CODE32 ; ARM 指令IMPORT _main ; main 在这个程序段中没有定义EXPORT start ;全局变量;参考 ivt.s 文件start;中断使能MSR cpsr_c,#0 x13 ;在管理模式时设定堆栈指针 SPLDR SP,=0 x4 设置 IRQ 模式.设置 SP_irq 然后返回管理模式MRS R0, CPSRBIC R1, R0,#0 x1FORR R1, R1,#0 x12M

21、SR cpsr_c, R1 进入中断模式LDR SP, =0 x4MSR cpsr_c, R0 返回管理模式;跳转到 c 程序LDR lr, =_mai nMOV pc, lrEND这段代码在与 ivt.s 链接.假如设置堆栈指针失败将导致数据中止异常，因此堆栈 的初始化应该在跳转到 c mai n（函数之前。C 代码Timer1 的寄存器这么配置，当匹配的时候将中断内核，并且复位。 Timer1 运行在 60MHz.这段代码在一个评估板上运行，其外部始终使用 10 MHz 晶体,并且内部 PLL 设定好。时钟操作的具体细节请参考 LPC2106/5/4 中的相关章节。中断服务程 序为空，用户

22、可以根据需要添加。在 IRQHandler（函数中可以点亮一些 LED s 或触发一些引脚.rq 关键字编译器用来定义 IRQHandler （函数作为 IRQ 中断服务程序C main 函数在 init.s 文件后执行。LDR Ir, =_mai nMOV pc, IrC 代码如下:*IRQHa ndler(void;void feed(void;void In itialize(void;*#in clude“LPC210 x.h ”函数定义*/ _irq void头文件MAIN/*系统初始化*/In itialize(;/*启动时钟*/T1_TCR=0 x1;while(1/*In itialize(/*初始化 PLL 10MHzX6=60MHz*/*设置乘除数值*/PLLCFG=0 x25;feed(;/* 使能 PLL */PLLCON=0 x1;feed(;/*等待 PLL 锁定设定的频率*/while(!(PLLSTAT & PLOCK初始化*/ void/*连接 PLL 作为时钟源*/PLLCON=Ox3;feed（;/*使能存储器加速模块 MAM,设定访问 FLASH 的时钟*/M