Linux S3C2440 学习笔记02

文章目录

开发板接口和串口连接
- MobaXterm设置
- eoploadTool 安装
- USB下载
- 系统启动流程
Ping设置
汇编指令
- 汇编指令示例
- - 拓展：哈佛结构和冯诺依曼结构
- 汇编指令点灯示例
- linux上编译指令
- - 反编译后的文件分析
- Makefile
- windows快速在当前路径执行cmd命令的小技巧
- 程序上传过程
字节序
C语言点灯示例
- 设置main入口
示例交替点灯
按键控制led示例

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开发板接口和串口连接

使用串口观察信息
使用JTAG烧写程序

MobaXterm设置

Session
Serial
Serial Port 设置
Speed(bps)115200

Flow control流量控制一定要设置为None

eoploadTool 安装

管理员打开

bin文件烧写
对应文件路径

oflash 文件名.bin然后 01000
0 OpenJTAG
1 S3C2440
0 Nand
0 Nand
0 0地址开始开关设置为Nand
拔掉排线
按电源重启

USB下载

使用排线烧写u-boot到Nor
重启电源，立刻在MobaXterm中按下空格
输入n
使用zadig 安装libusb
使用dnw传输文件

系统启动流程

PC
BIOS
启动内容
windows操作系统
识别挂载C盘，内含APP
存储：硬盘

Linux
bootloader(uboot是其中最广泛的一种)
引导启动LInux内核
挂载根文件系统内含APP
存储：flash
Nor flash 1~2M : bootloader
Nand flash 256M : bootloader params kernel rootfs

恢复出厂系统

烧写uboot Nor/Nand op/eop烧写
烧写 Kernal USB下载烧写重启电源，立刻在MobaXterm中按下空格输入k DNW传输uImage_3.5
烧写文件系统输入y DNW传输fs_qtopia.yaffs2
删除para 使用默认参数输入q 再输入mtd

nand erase params

Ping设置

set ipaddr 192.168.1.122

汇编指令

指令	全称	中文
ldr	load	读内存
str	store	写内存
b		跳转
mov	move	移动
BL	branch and link	跳转到某一个地址并把返回地址（下一条指令的地址）保存在lr寄存器
ldm	m->many	读内存，写入多个寄存器
stm	m->many	把多个寄存器的值，写入内存

汇编指令示例

sub r0,r1,#4
r0 = r1-4

add r0,r1,#4
r0 = r1+4

MOV
1.可以寄存器与寄存器之间传递数据

2.可以常数传递到寄存器中(常数不能超过32位)

LDR

1.可以地址与寄存器之间的数据传递

2.也可以常数传递到寄存器中

R0~R14 CPU中的寄存器
a1~pc 寄存器的别名

pc Program Counter 程序计数器只要把地址写进这个寄存器，程序就会跳到那个地址 用来存储指向下一条指令的地址，也即将要执行的指令代码
pc地址 = 当前指令+8
因为arm架构可以理解为流水线，在上一个命令执行a+4时,已经开始解释下一条命令a+8

lr Link Register 用来保存返回地址

sp Stack Pointer 栈指针

拓展：哈佛结构和冯诺依曼结构

引用自这里
哈佛结构认为CPU应该分别通过2组独立的总线来对接指令和数据

冯诺依曼结构认为CPU通过1组总线来分时获取指令和数据即可。

51单片机、典型的STM32单片机（核心是ARM Cortex-M系列的）都是哈佛结构

PC和服务器芯片（譬如Intel AMD那些出的），ARMCortex-A系列嵌入式芯片（譬如核心是ARM CortexA8的三星S5PV210，譬如华为的麒麟970等手机芯片）等都是冯诺依曼结构。这些系统都需要大量内存，所以工作内存都是DRAM，因为他们更适合使用冯诺依曼系统。

现代的CPU（准确说叫SoC）基本都不是纯粹的哈佛结构或冯诺依曼机构，而都是混合结构的。

ldr r0,[r1]
读取地址r1上的数据，存到r0str r0,[r1]
把r0的值写到r1这个地址上面mov r0,r1
把r0的值赋给r1 r0=r1mov r0,#0x100
r0 = 0x100ldr r0,=0x12345678伪指令，它会拆分成几条指令
r0=0x12345678

ARM 指令值的大小<32位

汇编指令点灯示例

/* * 点亮LED:gpf4*//*代码段*/
.text//.global关键字用来让一个符号对链接器可见，可以供其他链接对象模块使用。
//.global _start 让 _start 符号成为可见的标识符，这样链接器就知道跳转到程序中的什么地方并开始执行。linux寻找这个 _start 标签作为程序的默认进入点。
.global _start_start:
/* 配置GPF4为输出引脚* 把0x100写到地址0x560000050*/// 使用伪指令把0x5600050放到r1里面ldr r1, =0x56000050ldr r0, =0x100//  把r0赋值到r1这个地址上面str r0,[r1]/* 设置GPF4输出高电平* 把0x10写到地址0x56000054*/ldr r1, =0x56000054ldr r0, =0str r0,[r1]//死循环
halt://跳转到死循环b halt

linux上编译指令

一定要注意空格

预编译

arm-linux-gcc -c -o led_on.o led_on.S

-c 预编译,只编译不链接
-o output 输出目标文件

链接

arm-linux-ld -Ttext 0 led_on.o -o led_on.elf

arm-linux-ld
简称(Link editor)
是一个链接程序工具，其作用主要是将汇编过的多个二进制文件进行链接，成为一个可执行的二进制文件.
-Ttext ADDRESS 代码段链接地址

转换成二进制bin文件

 arm-linux-objcopy -O binary -S led_on.elf led_on.bin

arm-linux-objcopy用于复制一个目标文件的内容到另一个文件中，可以使用不同于原目标文件的格式来输出目的文件，即其可以进行格式转换。
-O 大写 output 输出

反汇编

 arm-linux-objdump -D led_on.elf > led_on.dis

查看目标文件（.o文件）和库文件(.a文件）信息
-D 显示文件中所有汇编信息
‘>’ 表示将这个程序的反汇编程序写入到led.dis这个文件中,在终端中不显示出来.

反编译后的文件分析

led_on.elf:     file format elf32-littlearmDisassembly of section .text:00000000 <_start>://从内存pc，#20中读取值，就是从地址1c读取56000050到r1里面//r1 = pc+20 因为pc 从当前指令0开始+8 r1=0+8+20=0x1c,去0x1c这个地址读取内存的值0: e59f1014    ldr r1, [pc, #20]   ; 1c <.text+0x1c>//把256放到r0 r0=0x1004:  e3a00c01    mov r0, #256    ; 0x100//把r0即0x100写入r1对应的地址8:   e5810000    str r0, [r1]//从内存pc，#12中读取值，就是从地址20读取56000054到r1里面//r1 = pc+20 因为pc 从当前指令地址c开始,所以 r1=c+8+12=32=0x20,去0x20这个地址读取内存的值存到r1c:  e59f100c    ldr r1, [pc, #12]   ; 20 <.text+0x20>10: e3a00000    mov r0, #0  ; 0x014:    e5810000    str r0, [r1]00000018 <halt>:18:   eafffffe    b   18 <halt>1c:  56000050    undefined20:    56000054    undefined

Makefile

all:arm-linux-gcc -c -o led_on.o led_on.Sarm-linux-ld -Ttext 0 led_on.o -o led_on.elfarm-linux-objcopy -O binary -S led_on.elf led_on.bin
clean:rm *.bin *.o *.elf

进行编译

make

进行删除

make clean

windows快速在当前路径执行cmd命令的小技巧

程序上传过程

我个人感觉完全没必要使用网线通过nfs传输。。

程序项目文件使用vsCode编写，存到window&linux共享文件夹，然后在虚拟机ubuntu上面使用arm-gcc编译，编译好了在window共享文件夹上用oflash通过排线将bin文件烧录到开发板

linux环境作用：arm-linux gcc方便使用linux头文件进行编译
windows环境作用:日常电脑系统，主要使用上位机软件oflash烧录程序到开发板

字节序

小字节序存储：低位存在低地址
大字节序存储：高位存在低地址

C语言点灯示例


int main()
{unsigned int* pGPFCON = 0x56000050;unsigned int* pGPFDAT = 0x56000054;//配置GPF4引脚为输出*pGPFCON = 0x100;//设置GPF4输出0*pGPFDAT=0;return 0;
}

设置main入口

//.text 指定了后续编译出来的内容放在代码段
.text
.global _start//_start是一个函数的起始地址，也是编译、链接后程序的起始地址。由于程序是通过加载器来加载的，必须要找到 _start名字的函数，
//因此_start必须定义成全局的，以便存在于编译后的全局符合表中，供属其它程序【如加载器】寻找到。
_start://设置内存 sp 栈 nand启动时，nand大小是4K,所以把栈设置在内存的顶部ldr sp, =4096//nor 启动ldr sp, = 0x40000000+4096//调用Main 跳转过去执行Main 并把返回的地址保存到lr里面bl main// 死循环 b常用于不返回的跳转
halt:b halt

拓展：栈为什么是从高地址往低地址分配内存的？

示例交替点灯

int led_on(int which)
{unsigned int* pGPFCON = 0x56000050;unsigned int* pGPFDAT = 0x56000054;if(which==4){*pGPFCON = 0x100;}else if(which==5){*pGPFCON = 0x400;}*pGPFDAT=0;
}void delay(int d)
{while(d--);
}int main()
{return 0;
}

汇编文件


//.text 指定了后续编译出来的内容放在代码段
.text
.global _start//_start是一个函数的起始地址，也是编译、链接后程序的起始地址。由于程序是通过加载器来加载的，必须要找到 _start名字的函数，
//因此_start必须定义成全局的，以便存在于编译后的全局符合表中，供属其它程序【如加载器】寻找到。
_start://设置内存 sp 栈 nand启动时，nand大小是4K,所以把栈设置在内存的顶部ldr sp, =4096//nor 启动ldr sp, = 0x40000000+4096//传参mov r0,#4
//调用Main 跳转过去执行Main 并把返回的地址保存到lr里面bl led_onldr r0,=100000bl delaymov r0,#5  bl led_on// 死循环 b常用于不返回的跳转
halt:b halt

按键控制led示例

#include "s3c2440_soc.h"
void delay(int d)
{while(d--);
}int main()
{int val=1;GPFCON &=~((3<<8) | (3<<10) |(3<<12));GPFCON |=((1<<8) | (1<<10) |(1<<12));//配置3个按键引脚为输入 GPF0,2,GPG3GPFCON &=~((3<<0) | (3<<4));GPGCON &=~(3<<6);while(1){int i = 0;for (i = 0; i < 3; i++){int keyOn[3] = {~GPFDAT&(0x1<<0),~GPFDAT&(0x1<<2),~GPGDAT&(0x1<<3)};if(keyOn[i]){GPFDAT&=~((i==0?1:i*2)<<4);}else{GPFDAT|=(7<<4);}}// if(~GPFDAT&(0x1<<0))// {//   GPFDAT&=~(1<<4);// }// else if(~GPFDAT&(0x1<<2))// {//   GPFDAT&=~(2<<4);  // }// else if(~GPGDAT&(0x1<<3))// {//   GPFDAT&=~(4<<4);// }// else// {//   GPFDAT|=(7<<4);// }}return 0;
}