Linux系统中利用C语言控制LED的方法
大家好, 今天主要和大家聊一聊,如何利用C语言控制LED灯的实验。
目录
第一:C语言板控制LED灯简介
第二:实验程序实现
第三:C语言实验控制程序
第一:C语言板控制LED灯简介
实际工作中很少会使用到汇编去编写嵌入式驱动,毕竟汇编太难,写出来也不好理解,大部分情况下都使用C语言去编写。只是在开始部分用汇编初始化一下C语言环境,比如初始化DDR、设置堆栈指针SP等。当这些工作都做完以后就可以进入C语言环境,也就是运行C语言代码,一般都是进入main函数。所以都是进入main函数,有两部分文件要做:
1、汇编文件
汇编文件只是用来完成C语言环境搭建的。
2、C语言文件
C语言文件就是完成我们的业务层代码的,其实就是我们实际要完成的功能。其实STM32也是这样的,只是我们在开发STM32的时候没有想到这一点,以STM32中启动文件startup_stm32f10x_hd.s这个汇编文件就是完成C语言环境搭建的,当然还有一些其他处理,比如中断向量表等。
第二:实验程序实现
在STM32中,启动文件startup_hd.s就是完成C语言环境搭建的,当然还有一些其他的处理。
Stack_Size EQU 0x00000400
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
Stack_Mem SPACE Stack_Size
__initial_sp
; <h> Heap Configuration
; <o> Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
; </h>
Heap_Size EQU 0x00000200
AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem SPACE Heap_Size
__heap_limit
//省略掉部分代码
Reset_Handler PROC
EXPORT Reset_Handler [WEAK]
IMPORT __main
IMPORT SystemInit
LDR R0, =SystemInit
BLX R0
LDR R0, =__main
BX R0
ENDP
代码分析:设置栈的大小,这里设置为0X400=1024字节。下面遇到的__initial_sp就是初始化SP指针。设置堆的大小,复位中断服务函数,STM32复位完成以后会执行中断服务函数。 调用SystemInit()函数来完成其他初始化工作,会调用__main是库函数实现。
.global _start /* 全局标号 */
_start:
/* 进入 SVC 模式 */
mrs r0, cpsr
bic r0, r0, #0x1f /* 将 r0 的低 5 位清零,也就是 cpsr 的 M0~M4 */
orr r0, r0, #0x13 /* r0 或上 0x13,表示使用 SVC 模式 */
msr cpsr,r0 //将r0的数据写入到cpsr_c中
ldr sp, =0X80200000 /* 设置栈指针 */
b main /* 跳转到 main 函数 */
这里我们可以设置处理器运行于SVC模式下,处理器模式的设置是通过修改CPSR程序状态寄存器来完成的。上面编写的start.s文件中却没有初始化DDR3的代码,但是却将SVC模式下的SP指针设置到了DDR3的地址范围中,这不会出问题吗?肯定不会的,DDR3肯定还是要初始化的,DCD数据包含了DDR配置参数,内部的Boot ROM会读取DCD数据中的参数完成DDR初始化的。
第三:C语言实验控制程序
C语言部分有两个文件件 main.c 和 main.h,main.h 里面主要是定义的寄存器地址,在 main.h 里面输入代码:
#ifndef __MAIN_H
#define __MAIN_H
//CCM相关寄存器地址
#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)
//相关寄存器地址
#define SW_MUX_GPIO1_IO03 *((volatile unsigned int *)0X020E0068)
#define SW_PAD_GPIO1_IO03 *((volatile unsigned int *)0X020E02F4)
//GPIO1相关寄存器地址
#define GPIO1_DR *((volatile unsigned int *)0X0209C000)
#define GPIO1_GDIR *((volatile unsigned int *)0X0209C004)
#define GPIO1_PSR *((volatile unsigned int *)0X0209C008)
#define GPIO1_ICR1 *((volatile unsigned int *)0X0209C00C)
#define GPIO1_ICR2 *((volatile unsigned int *)0X0209C010)
#define GPIO1_IMR *((volatile unsigned int *)0X0209C014)
#define GPIO1_ISR *((volatile unsigned int *)0X0209C018)
#define GPIO1_EDGE_SEL *((volatile unsigned int *)0X0209C01C)
#endif
在main.h中以宏定义的形式定义要使用到所有的寄存器,后面的数字就是其地址信息,比如CCM_CCGR0 寄存器的地址就是 0X020C4068,这个很简单,很好理解。main.c函数的具体实现。
#include "main.h"
//使能外设的所有时钟
void clk_enable(void)
{
CCM_CCGR0 = 0xffffffff;
CCM_CCGR1 = 0xffffffff;
CCM_CCGR2 = 0xffffffff;
CCM_CCGR3 = 0xffffffff;
CCM_CCGR4 = 0xffffffff;
CCM_CCGR5 = 0xffffffff;
CCM_CCGR6 = 0xffffffff;
}
//初始化LED对应的GPIO时钟
void led_init(void)
{
/* 1、初始化 IO 复用, 复用为 GPIO1_IO03 */
SW_MUX_GPIO1_IO03 = 0x5;
//配置GPIO1_IO03属性
SW_PAD_GPIO1_IO03 = 0X10B0;
//初始化GPIO,GPIO_IO03设置为输出
GPIO1_GDIR=0X0000008;
//设置GPIO1_IO03输出低电平,打开LED0
GPIO1_DR = 0x0;
}
//打开对应的LED灯
void led_on(void)
{
//将GPIO1_DR 的 bit3 清零
GPIO1_DR &= ~(1<<3);
}
//关闭LED灯
void led_off(void)
{
GPIO1_DR |= (1<<3);
}
//短暂的延时函数
void delay_short(volatile unsigned int n)
{
while(--){}
}
//延时大约1ms的函数
void delay(volatile unsigned int n)
{
while(n--)
{
delay_short(0x7ff);
}
}
int main(void)
{
clk_enable(); /* 使能所有的时钟 */
led_init(); /* 初始化 led */
while(1) /* 死循环 */
{
led_off(); /* 关闭 LED */
delay(500); /* 延时大约 500ms */
led_on(); /* 打开 LED */
delay(500); /* 延时大约 500ms */
}
return 0;
}
利用Makefile文件可以进行编译,将对应的可执行文件,放到开发板上,可以看到LED大概500ms闪烁一次。
总结:利用C语言实现底层驱动的控制,要注意可执行程序放的位置,以及如何链接编译等。
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