嵌入式学习笔记

nand启动时bank0失效，即用不了NOPFLASHnandflash前4K被强制复制到片内SRAM4K内存中，然后CPU会从零地址（SRAM）开始执行。nor启动时norflash零地址在norflashcpu从零地址执行。norflash特征是可以像内存一样读数据，但是不能像内存一样直接写数据，要通过命令先擦除后才能写数据。GPIO实验：main没什么特别的，一样要被别人调用，执行往也要返回。启动文件:调用main，调用完之后要返回，所以要设置返回地址。最后要进行一些清理工作。软件初始化：设置栈/*设置栈就是把栈指针SP指向某个内存，假如指向SDRAM则要先初始化SDRAM才能设置栈*/设置返回地址/*bl指令会跳转到main函数，并且把返回地址保存在LR寄存器里面。*/调用main清理工作硬件初始化：关看门狗/*上电时候看门狗启动，会倒数计时三秒内没有关闭就会重启系统。所以要关掉*/初始化时钟/*想要跑的更快要初始化时钟*/初始化SDRAM/**/设置返回地址：blmain/*bl指令会跳转到main函数，并且把返回地址保存在LR寄存器里面。*//*bl指令会把返回地址存在lr寄存器里面。*/#defineGPFCON(*(volatileunsignedlong*)0x56000050)/*volatile让编译器不要优化变量*/#defineGPF4_out(1(4*2))#defineGPF5_out(1(5*2))#defineGPF6_out(1(6*2))#defineGPF7_out(1(7*2))GPFCON|=GPF4_out|GPF5_out|GPF6_out;//将LED1-3对应的GPF4/5/6三个引脚设为输出按位操作：想要清零：按位与/*例如清bit3则a&=~(13)*/想要置“1”：按位或/*例如置bit3则a|=(13)*/SRAM在芯片手册里面称为steppingstoneCPU通过存储管理器才知道怎么访问外部的设备例如SDRAMDM9000网卡等想访问一个芯片，需要哪些条件1：地址线（例如SDRAM行地址13位，列地址9位）看芯片手册2：数据线/*8/16/32位数据宽度例如SDRAM位宽32位SDRAM32位，所以ADDR0，ADDR1就不需要使用。*/看原理图3：时钟/频率（刷新周期8192/64ms即刷新8192次需要64ms）看芯片手册4：芯片相关：例如SDRAM(行地址，列地址，Bank)看芯片手册SDRAM32位，所以ADDR0，ADDR1就不需要使用。因为2440的地址的单位是byte（8位），所以CPU发出的0,1,2,3这四个地址都是访问到SDRAM地址中的同一个单元。返回都是返回同一个四字节（32位）的数据。假如访问的芯片去16位的，则ADDR0就不需要使用。想要访问某个芯片（如SDRAM）先要配置存储管理器（位宽，行列地址，刷新周期）。所谓配置也就是设置寄存器。2440可以接8个外设（SDRAM，DM9000网卡，NORFLASH等等），因为有8个Bank,有8条片选信号（CS信号）。Bank0~5都是一样的结构。Bank6~7比较特别，它们可以接SDRAM。内存可以分为SRAM,SDRAM,DDR等等。SRAM很快但是比较贵，使用方法简单，直接发地址信号就可以了。SDRAM比较便宜且访问比较复杂，它的地址还分为Bank地址，行地址，列地址。还要不断的刷新SDRAM（REFRESH寄存器就是用来设置刷新周期的），不刷新数据就会丢失。网卡，NORFLASH它们的接口跟根SRAM的接口是一样的，术语上称为RAMlike。每个Bank可以外接128M的东西，寻址空间是128M。bank7/bank6可以组（128M/128M,64M/64M,32M/32M等）大程序启动过程：1:一上电nandflash前4K被拷贝到SRAM中。2:程序会先关看门狗，初始化存储管理寄存器，SDRAM。3：拷贝到SRAM中的4K代码再把nandflash中的代码拷贝到SDRAM中去，然后继续执行（在SDRAM中运行）。arm-linux-ld-Ttext0x3000000-gled_on.o-oled_on_elf(Ttext0x3000000是链接地址)所谓链接地址就是说，运行时程序“应该”位于哪里。所以head.s就应该从片内SRAM拷到SDRAM中去。当前PC值=当前指令的地址+8//pc=当前指令地址+8MMU：权限管理，地址映射。使用MMU时，使用CPU发出的地址是虚拟地址。或者是真实的物理地址。CPU发出的是物理地址还是虚拟地址CPU是不在乎的，CPU没有虚拟地址和物理地址概念。写程序的时候，我们说的地址例如链接地址，也没有虚拟地址，物理地址概念。就是一个单纯的地址。地址只是从CPU角度看到的。虚拟地址(VA)怎么转换为物理地址(PA)。对于mips架构来说VA=0xA000,0000+PA/*VA=fun(PA)*/对于ARM结构来说：表格：一级页表，二级页表。对于ARM来说有两种映射：段和页段映射：表格里面每一个表项对应一段，表示大小是1M。假如CPU的地址数是4G，则需要的表格数位4G/1M=4*1024=4096个。创建页表：启动前和启动瞬间，地址要连续。A:所以0~4096的虚拟地址要对应0~4096的物理地址使用MMU会加快程序的运行速度，因为有DCACH,ZCACH。这些会加快程序运行速度。1，MMU首先知道你创建的这些页表项都放在哪里；2，MMU通过虚拟地址的高12位可以找到对应的页表项，并且这个页表项的高12位就是物理地址的高12位；3，虚拟地址的低20位就是物理地址的低20位；4，页表项的高12位+虚拟地址的低20位==物理地址。SDRAM程序中mem_cfg_val结构体中的的数字为寄存器BWSCON，BANKCON0，BANKCON1，BANKCON2，BANKCON3，BANKCON4，BANKCON5，BANKCON6，BANKCON7，REFRESH，BANKSIZE，MRSRB6，MRSRB7寄存器赋值。目的是初始化SDRAM。unsignedlong*p=(unsignedlong*)MEM_CTL_BASE;此语句是将指针P指向寄存器0x48000000MMU代码：/*复制第二段代码到SDRAM中*/voidcopy_2th_to_sdram(void){unsignedint*pdwSrc=(unsignedint*)2048;unsignedint*pdwDest=(unsignedint*)0x30004000;/*地址为0x30004000是因为前16K用来存放页表*/while(pdwSrc(unsignedint*)4096){*pdwDest=*pdwSrc;pdwDest++;pdwSrc++;}}寄存器：NFCMMDNFADDRNFDATANandflash没有地址总线跟CPU相连，不同于SDRAM,DM9000网卡，SRAM,寄存器等都有地址总线与CPU相连，所以SDRAM,DM9000网卡，SRAM,寄存器与Nandflash的寻址方式不一样。SDRAM,DM9000网卡，SRAM,寄存器的地址是CPU发出来的，或称为CPU统一编址。而Nandflash的地址是Nandflash自己编址的，CPU“看不到”的。所以CPU说的“0”地址与Nandflash说的“0”地址不是一个概念。那Nandflash是怎么编址的呢？从原理图上，Nandflash与CPU相连的只有数据总线，控制总线。所以CPU发出的地址，命令都是由数据总线进行传输。但是如何分辨是地址还是命令呢？显然是通过控制总线进行区分。CLE（高电平）信号是命令，ALE（高电平）信号是地址，两个信号都无效的话传输的就是数据。是读数据还是写数据又由nFWE(读)引脚nFRE（写）引脚控制。Nandflash的典型结构是大页，一个大页有2K也就是2048字节。有64页。注意：每一个大页中都有一个叫OOB的空间（64字节）。一般来说用不到OOB这个空间，例如我们要访问第2049这个字节空间，不会访问到OOB这个空间而是访问第二页开始的第二个字节。所以真实的一页是2K+64字节。只是64字节基本上不用。那怎么访问Nandflash？1：发出命令CLENFCMMD寄存器2：发出地址ALENFADDR寄存器3：发出数据R/WNFDATA寄存器4：状态NFSTAT寄存器//发出擦除命令不可能马上就擦除成功，用状态寄存器确定NANDFLASH的状态判断是否擦除成功代码：ldrr0,=0x30000000@1.目标地址=0x30000000，这是SDRAM的起始地址movr1,#4096@2.源地址=4096，连接的时候，main.c中的代码都存在NANDFlash地址4096开始处movr2,#2048@3.复制长度=2048(bytes)，对于本实验的main.c，这是足够了blnand_read汇编和C语言传递参数：如上例子，r0为传递给C函数（nand_read）的第一个参数，r1为第二个，r2为第三个。voidnand_read(unsignedchar*buf,unsignedlongstart_addr,intsize);中断：ARM体系CPU的7种工作模式:用户模式（usr）：ARM处理器正常的程序执行状态该模式下的寄存器：r0r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12r13r14r15(pc)系统模式（sys）：运行具有特权的操作系统任务该模式下的寄存器：r0r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12r13r14r15(pc)快速中断模式（fiq）：用于高速数据传输或通道处理该模式下的寄存器：r0r1r2r3r4r5r6r7“r8_fiq”“r9_fiq”“r10_fiq”“r11_fiq”“r12_fiq”“r13_fiq”“r14_fiq”r15(pc)中断模式（irq）：用于通用的中断处理该模式下的寄存器：r0r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12“r13_irq”“r14_irq”r15(pc)管理模式（svc）：操作系统使用的保护模式该模式下的寄存器：r0r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12“r13_svc”“r14_svc”r15(pc)数据访问终止模式（abt）：当数据或指令预取终止时进入该模式，可用于虚拟存储及存储保护该模式下的寄存器：r0r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12“r13_abt”“r14_abt”r15(pc)未定义指令中止模式（und）：当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真该模式下的寄存器：r0r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12“r13_und”“r14_und”r15(pc)由上可知除了系统模式和用户模式的寄存器相同，其余的5个模式下的寄存器不相同。其中快中断模式拥有7个独立寄存器，其余模式都是r13r14两个寄存器独立。中断也是一种异常发生了异常之后：1：CPU强制进入异常模式，就是切换寄存器（如上）/*这里就是说发生异常之后CPU进入异常模式2：PC（r15）=异常入口然后程序自动跳到异常入口*/设置栈，栈sp就是r13。异常入口是什么：就是CPU固定的地址。如下：@******************************************************************************@异常向量，本程序中，除Reset和HandleIRQ外，其它异常都没有使用@******************************************************************************.externmain.text.global_start_start:@_start表示0地址入口@复位异常的入