ARM开发教程之ARM体系的嵌入式系统BSP的程序设计.doc

ARM开发教程之ARM体系的嵌入式系统BSP的程序设计
简介:
ARM公司在32位RISC的CPU开发领域不断取得突破,其结构已经从V3发展到V6。
BSP(Board Support Package)板级支持包介于主板硬件和操作系统之间,其功能与PC机上的BIOS相类似,主要完成硬件初始化并切换到相应的操作系统。BSP是相对于操作系统而言的,不同的操作系统对应于不同定义形式的BSP,例如VxWorks的BSP和Linux的BSP相对于某一CPU来说,尽管实现的功能一样,可是写法和接口定义是完全不同的。另外,仔细研究所用的芯片资料也十分重要,例如尽管ARM在内核上兼容,但每家芯片都有自己的特色。所以这就要求BSP程序员对硬件、软件和操作系统都要有一定的了解。
本文介绍基于ARM体系的嵌入式应用系统初始化部分BSP的程序设计。本文引用的源码全部是基于HMS320C7202芯片设计,并已成功运行。
1 ARM开发教程之初始化过程
尽管各种嵌入式应用系统的结构及功能差别很大,但其系统初始化部分完成的操作有很大一部分是相似的。嵌入式系统的启动流程如图1所示。
设置入口指针
启动程序首先必须定义指针,而且整个应用程序只有一个入口指针。一般地,程序在编译链接时将异常中断向量表链接在0地址处,并且作为整个程序入口点。入口点代码如下:
ENTRY(_start) ;开始
ARM开发教程之设置异常中断向量表
ARM要求中断向量表必须放置在从0开始、连续8×4字节的空间内。各异常中断向量地址以及中断的算是优先级如表1:
中断向量地址
异常中断类型
异常中断模式
优先级(6最低)
0x0
复位
特权模式(SVC)
1
0x4
未定义中断
未定义指令中止模式(Undef)
6
0x8
软件中断(SWI)
特权模式(SVC)
6
0x0c
指令预取中止
中止模式
5
0x10
数据访问中止
中止模式
2
0x14
保留
未使用
未使用
0x18
外部中断请求(IRQ)
外部中断(IRQ)模式
4
0x1c
快速中断请求(FIQ)
快速中断(FIQ)模式
3
                                             表1 各异常中断的中断向量地址以及中断的处理优先级 
中断向量地址异常中断类型异常中断模式优先级(6最低)
0x0 复位特权模式(SVC) 1
0x4 未定义中断未定义指令中止模式(Undef) 6
0x8 软件中断(SWI) 特权模式(SVC) 6
0x0c 指令预取中止中止模式 5
0x10 数据访问中止中止模式 2
0x14 保留未使用未使用
0x18 外部中断请求(IRQ) 外部中断(IRQ)模式 4
0x1c 快速中断请求(FIQ) 快速中断(FIQ)模式 3
每当一个中断发生后,ARM处理器便强制把程序计数器(PC)指针置为向量表中对应中断类型的地址值。因为每个中断向量仅占据放置1条ARM指令的空间,所以通常放置1条跳转指令或向程序计数器(PC)寄存器赋值的数据访问指令,使程序跳转到相应的异常中断处理程序执行。如果异常中断处理程序起始地址小于32MB,使用