Linux嵌入式學習第二節 C語言版本點亮LED燈

目錄前言

一、目的

二、原理

1.硬體分析

2.c語言環境

（1）設定使用者模式

（2）邏輯運算指令

（3）編寫c語言gpio配置** 總結

開發板：正點原子阿爾法開發板（i.mx6ull）

環境：ubuntu 20.04 (lts) （核心版本：linux 5.4.0）

交叉編譯器：arm-linux-gnueabihf 4.9.4

搭建c語言環境

通過c語言程式設計點亮led

同第一節「linux嵌入式學習第一節：彙編點亮led燈」中「硬體電路分析」小節。

我們選擇svc特權模式。據本人查詢資料得知，一般晶元上電後會預設進入此模式（未測試）。

每種模式對應一組暫存器。如下圖

cpsr暫存器定義如下

這裡我們本節用到的是[4:0]低5位。相應功能如下：

我們要進入的是svc模式，所以需要將cpsr暫存器的[4:0]設定為：10011(bin)即13（hex）。但是值得注意的是，除了前5位，剩下的位也是有功能的，比如設定指令集、大小端模式之類、現在還用不到且不知道怎麼設定的情況下怎麼辦呢？所以我們不能像上一節設定時鐘使能那樣簡單粗暴的全部寫1開啟。這時候就需要我們學會arm彙編中的邏輯運算指令了。還好arm指令中有非常方便的清除位和寫位的邏輯運算指令。

如圖所示。本次我們需要清除cpsr的[4:0]位，所以我們首先需要使用位清除指令：bic rd,rn ,#immed。根據相應計算公式，我們可以知道rd是我們需要清除相應位的目標暫存器，即cpsr暫存器，rn和~rm相與。然後再將0x13寫到cpsr的[4:0]低5位。然後設定sp指標位置為0x80200000(imx.6u的ddr3位址為0x80000000向上擴充，而cortex-a7的堆疊向下增長。這裡我們設定為0x80200000已經有2mb大小的棧空間)。最後我們將**指向c檔案的主函式main就可以了。

.global start
__start:
mrs r0, cpsr         @讀cpsr到r0
bic r0, r0, #0x1f    @清除位[4：0]
orr r0, r0, #0x13    @將0x13寫入低5位[4:0]
msr cpsr, r0         @寫入cpsr暫存器
ldr sp, =0x80200000    @設定sp指標(棧指標)
b main        @指向main函式

編寫c語言點亮led登的思路和彙編是一樣的。

檔案1：main.h

#ifndef __main_h
#define __main_h 
#define ccm_ccgr0           *((volatile unsigned int *) 0x020c4068)
#define ccm_ccgr1           *((volatile unsigned int *) 0x020c406c)
#define ccm_ccgr2           *((volatile unsigned int *) 0x020c4070)
#define ccm_ccgr3           *((volatile unsigned int *) 0x020c4074)
#define ccm_ccgr4           *((volatile unsigned int *) 0x020c4078)
#define ccm_ccgr5           *((volatile unsigned int *) 0x020c407c)
#define ccm_ccgr6           *((volatile unsigned int *) 0x020c4080)
#define sw_mux_gpio1_io03   *((volatile unsigned int *) 0x020e0068)
#define sw_pad_gpio1_io03   *((volatile unsigned int *) 0x020e02f4)
#define gpio1_gdir          *((volatile unsigned int *) 0x0209c004)
#define gpio1_dr            *((volatile unsigned int *) 0x0209c000)
#endif

然後是主函式檔案，對相關暫存器進行配置。（配置內容與第一節一致，只不過這裡用c來寫）

檔案2：main.c

#include "main.h"
void clk_init(void)
void led_init(void)
void led_off(void)
void led_on(void)
void delay_ms(volatile unsigned int n)
int main(void)
return 0;
}

用c語言進行點亮led燈的思路與彙編版本基本一致，不同之處是需要先將函式入口導向main。

在我的理解中，在嵌入式開發（包括其他開發）中，無論是c語言還是彙編都只是乙個工具，採用什麼語言、什麼工具並不重要，怎麼去實現目標，具體的過程和邏輯才是最重要的。選擇更好的工具，搭建環境是為了讓我們更加方便的開發，沒有核心，其他什麼東西都是徒有其表。

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