ARM裸机开发

ARM裸机开发

开发板

本次课程使用的是4412开发板

CPU: exynos4412; RAM：2G*4 共8G ROM：4G EMMC

注意：很多硬件名字繁杂，在此明确一下，
主记忆体：内存 == RAM == DDR
辅助记忆体：硬盘 == ROM == FLASH

裸机驱动的开发步骤

看电路图
a. 找到要控制的设备
b. 找到设备在CPU侧的控制管脚（如：GPX2_7）
看芯片手册（先看相关的中文文档，熟悉设备，再看手册）
a. 搜索电路图里对应控制管脚的名称(如GPX2)
b. 看目录找到对应的控制模块(如：6 General Purpose Input/Output (GPIO) Control)
c. 看该模块的overview 了解该模块的大概功能
d. 看控制寄存器（REGISTER DESCRIPTION）重点，难点
注：如果寄存器比较多什么办？
看技术支持提供的例子程序，找到需要修改的寄存器（常常只有几个）。
部分厂商会提供配置软件，通过界面去配置功能，我们只需使用配置好的寄存器值就可以了

范例：
假设现在要控制LED5的亮灭
1.查看商家提供的使用手册（范例中使用fs4412-dev-v0.pdf），找到LED设备

2.找到LED5灯对应的芯片端的管脚：XvSYS_OE/GPF3_5
3.查看4412芯片手册（范例中使用TOPEET_coreboard4412_scp.pdf），找到芯片中对应的管脚（XvSYS_OE/GPF3_5）

4.查看4412芯片手册（范例中这里使用SEC_Exynos 4412 SCP_Users Manual_Ver.0.10.00_Preliminary.pdf），查询GPF3，
直接查询GPF3_5可能会查不到结果。这里查询完可以看到有GPF3_CON控制端口和GPF3_DAT数据端口两个，都需要设置。

5.先查GPF3CON,查看到output的值=0x01，GPF3CON的地址= 0x1140_0000 + 0x01E0。

6.再查GPF3DAT,查看到GPF3DAT的地址= 0x1140_0000 + 0x01E4。

编程
a. 定义要控制的寄存器的宏（与手册里的寄存器地址对应起来）
b. 设备初始化（如设置GPIO为输出状态）
c. 把功能分成最基本的小块，逐个实现如点亮灯->灭灯->加延迟->闪烁->跑马灯

SoC（system on chip）片上系统

LED 灯控制程序(该程序为点亮LED2的程序非上面范例说的LED5的程序。)

.text
@ Led control project
@ 2020/10/24 by LSY

.equ GPX2CON,0x11000C40
.equ GPX2DAT,0x11000C44

loop:
	@set LED control = OUTPUT
	ldr r0,=GPX2CON
	ldr r1,[r0]
	bic r1,#0x0F000000
	orr r1,#0x10000000
	str r1,[r0]
	
	@open led
	ldr r0,=GPX2DAT
	ldr r1,[r0]
	orr r1,#0x80
	str r1,[r0]
	bl delay1s

	@close led
	ldr r0,=GPX2DAT
	ldr r1,[r0]
	bic r1,#0x80
	str r1,[r0]
	bl delay1s
	b loop
	
delay1s:     
   ldr sp, =space_top
	stmfd sp!,{r0-r12,lr}
	ldr r5,=0x3FFFFFF
delay1s_loop:     
	sub r5,#1
	cmp r5,#0
	bne delay_loop
	ldmfd sp!,{r0-r12,pc}

.end

Makefile 编译程序

CROSS = arm-none-linux-gnueabi-     注：指定交叉编译工具
 CC=$(CROSS)gcc 
 LD=$(CROSS)ld
 OBJCOPY=$(CROSS)objcopy
all: led.s
        $(CC) -g -c -o led.o led.s  
        $(LD) led.o -Ttext 0x43e00000 -o led.elf    注： -Ttext 指定链接地址为 0x43e00000  
        $(OBJCOPY)  -O binary -S led.elf led.bin  注：转换为 binary 格式的，这样在u-boot中才能直接运行
        $(CROSS)objdump -D led.elf > led.dis       注：objdump	-D 反汇编生成文件 led.dis  
clean:
        rm -f *.o *.elf *.bin *.dis

嵌入式Linux交叉开发环境硬件基本组成

开发主机（Host）
目标机（Target）
连接介质

Linux交叉开发环境软件部分的搭建

虚拟机与window建立文件共享（也可利用VMTOOL直接将文件拖拽复制进linux虚拟机）
VM -> setting -> Options -> ShareFolder->add E盘 -> Always enable
$cd /mnt/hgfs/E 该目录就是共享目录
交叉编译工具安装

  拷贝gcc-4.6.4.tar.xz到linux系统中
  $ tar  xvf  gcc-4.6.4.tar.xz 
  $ export PATH=xxx/gcc-4.6.4/bin:$PATH   
     xxx是 gcc-4.6.4解压后所在的目录 
  $ arm-n  按Tab键能补全为
    arm-none-linux-gnueabi-  表示安装成功

看到串口信息
连接串口线，安装串口驱动（一般会自动安装如果未成功安装可尝试安装包已上传服务器）
打开超级终端选择对应串口（win10没有超级终端。相关文件已打包上传服务器备份。）
串口设置为 115200 flow control = none

重上电能看到串口信息

用串口传输文件
串口终端里输入
```
loadb   40001000
```
再选传送-> 发送文件->选择待发送的文件
如led.bin
选协议为kermit ，点传送
运行裸机程序

   go   40001000