嵌入式linux裸板開發(fā)--點亮LED

上一篇文章寫的是linux下通過gcc完成程序源文件的編譯執(zhí)行的過程。以及makefile文件的編寫，最后在終端平臺輸出myhello word！
有了這個基礎(chǔ)，這次學(xué)習(xí)的就是通過linux編譯生成的代碼在ARM上完成硬件實現(xiàn)。因為還不涉及到系統(tǒng)移植，所以還是裸板程序開發(fā)。

1.源代碼編寫

ARM裸板程序需要代碼原料主要包括：匯編文件，C文件，makefile文件。每個文件都有各自功能。
（1）匯編文件
完成關(guān)看門狗；配置時鐘；初始化sdram；設(shè)置棧；以及跳轉(zhuǎn)到C函數(shù)執(zhí)行入口（相當(dāng)于main函數(shù)），代碼如下（該例程不需要配置時鐘和sdram）。

@******************************************************************************
@ File：crt0.S
@ 功能：通過它轉(zhuǎn)入C程序
@******************************************************************************       

@注：正常匯編程序還需要初始化時鐘，SDRAM功能，但對于點亮LED不需要。直接使用12Mhz
.text
.global _start
_start:                                             @程序代碼段開始處，各段在鏈接腳本定義
                ldr     r0,=0x53000000  @看門狗控制寄存器地址（32位地址賦值語句，r0地址為0x53000000） 
                                      @ ldr和mov區(qū)別就是，ldr傳輸32位數(shù)據(jù)，而mov只能傳8位數(shù)
                mov     r1,  #0x0        @立即數(shù)賦值給r1寄存器
                str     r1,  [r0]       @把r1寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)0x0給r0地址

              @以上三條語句為看門狗控制寄存器賦值為0

              ldr   sp,= 4*1024      @設(shè)置堆在大小為4K（NAND FLASH前4k）
                bl      main                        @跳轉(zhuǎn) 到main函數(shù)，同時保存了下一條指令地址
haltloop:

（2）C文件
匯編的代碼量相對較少，只執(zhí)行一些必要的初始化功能，真正功能部分在C文件里。C文件主要執(zhí)行：寄存器地址宏定義；外設(shè)初始化；功能實現(xiàn)等。

本例點亮的led引腳是GPF4,因此需要查詢2440的參考手冊，查看GPF的相關(guān)寄存器地址，主要配置的寄存器是GPFCON（控制寄存器）和GPFDAT（數(shù)據(jù)寄存器）。GPFCON主要控制引腳的工作模式（模式有：輸入，輸出，復(fù)用），其中每兩位控制一個引腳的狀態(tài)，從下圖可以看出：

引腳的高低電平由GPFDAT控制，每一位控制一個引腳，如圖：

所以學(xué)會看芯片手冊還是很重要的，明白各個寄存器并進行編程，同時應(yīng)該掌握移位操作，在寄存器編程比較常用。該部分代碼如下：

#define GPFCON          (*(volatile unsigned long*)0x56000050)
#define GPFDAT          (*(volatile unsigned long*)0x56000054)
#define GPFUP         (*(volatile unsigned long*)0x56000058)
#define GPIO_Pin_0       ((volatile unsigned char)0x00)
#define GPIO_Pin_1       ((volatile unsigned char)0x01)
#define GPIO_Pin_2       ((volatile unsigned char)0x02)
#define GPIO_Pin_3       ((volatile unsigned char)0x03)
#define GPIO_Pin_4       ((volatile unsigned char)0x04)
int main()
{
    GPFCON =  0X01<<(GPIO_Pin_4*2);         //GPF_4輸出模式
    GPFDAT = ~(0X01 << (GPIO_Pin_4));      //GPF_4輸出0
    return 0;
}

（3）makefile文件
編寫編譯規(guī)則，和上篇文章原理一樣。linux有專門針對ARM的編譯工具，主要用到的有這個3個：

1. arm-linux-gcc:主要在文件編譯時，由(.C/.S)文件編程成.o目標(biāo)文件時使用。
2. arm-linux-ls：主要對所有.o目標(biāo)文件鏈接生成一個可執(zhí)行文件
3. arm-linux-objcopy:主要對可執(zhí)行文件進行二進制轉(zhuǎn)換成.bin可以燒錄用的文件

文件代碼如下：

led_on.bin : crt0.S  led_lighton.c
    arm-linux-gcc -g -c -o crt0.o crt0.S
    arm-linux-gcc -g -c -o led_lighton.o led_lighton.c  
    arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g -o led_on_elf  crt0.o led_lighton.o
    arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_elf led_on.bin
clean:
    rm -f   led_on.bin led_on_elf *.o

上述的3個文件分別為：crt0.S，led_lighton.c，Makefile。這是最簡單的例程文件了，合適入門。代碼文件下載地址鏈接：
http://download.csdn.net/download/ludaoyi88/10151739

1.文件編譯鏈接

匯編文件和C文件需要編譯鏈接后生成可執(zhí)行文件，可執(zhí)行文件再轉(zhuǎn)換成.bin二進制文件，才能燒錄到開發(fā)板上執(zhí)行。而這些編譯鏈接與轉(zhuǎn)換都在makefile里寫好，只需在linux終端輸入make命令執(zhí)行即可。
通過secureCRE遠(yuǎn)程登錄到linux主機（這里用虛擬機），F(xiàn)TP文件傳輸工具連接到linux主機，在Windows下編寫上述3個代碼文件，整個過程和上篇文章一樣，不再贅述。
將3個代碼文件上傳上linux主機的相關(guān)文件路徑下，在終端鍵入make命令，執(zhí)行makefile文件，執(zhí)行結(jié)果如下圖：

上述可以看到生成了led_on.bin的二進制文件，將此文件燒錄到開發(fā)板，燒錄方法可以用：oflash，dnw，tftpd，nfs等方法下載，前3種方法之前文章有講解使用方法。這里使用Windows下由dnw下載程序，先將二進制文件傳入window再下載（開發(fā)板應(yīng)撥碼至nand）。如圖：

下載成功后，復(fù)位開發(fā)板，可以看到一個led燈變亮。效果如圖（成功咯O(∩_∩)O哈哈~）。這僅僅是裸板開發(fā)的入門，如果有其他外設(shè)話就復(fù)雜了，同志仍需努力！