转用MDK有一段时间了,越来越觉得MDK的强大,因为我之前都是用ADS1.2开发产品,所以更能体会到MDK的强大与易用性。MDK编译出来的代码与ADS1.2相比,代码量减少了很多,我的一个工程用ADS1.2编译为25.4KB(都是bin格式),但用MDK编译出来仅有19.5KB(采用默认优化级别,即L2优化级别)。根据我个人的经验,使用一个新的编译器,难点往往有三个,一个是建立一个新的工程,以及工程项目的配置;二是启动代码的编写;三是如何下载和单步调试。今天重点写一下MDK的启动代码。使用MDK版本为V4.01。
MDK编译器所追求的是要让arm 处理器像单片机那样简单使用,所以每个厂家的各种ARM,MDK都会有一个自带的启动代码,值得提出的是,这个启动代码可以用图形化界面来配置,这对刚入门的人来说绝对是一条捷径。
下面看一下MDK的启动代码以及图形化界面。
1.新建一个工程
单击Project ->New...->µVision Project菜单项,µVision 4将打开一个标准对话框,输入希望新建工程的名字即可创建一个新的工程,建议对每个新建工程使用独立的文件夹。
2.选择设备
在创建一个新的工程时,µVision要求为这个工程选择一款CPU。选择设备对话框显示了µVision的设备数据库,只需要选择用户所需的微控制器即可。例如,选择 Philips LPC2114微控制器,这个选择设置了LPC2114设备的必要工具选项、简化了工具的配置。
当创建一个新的工程时,µVision会自动为所选择的CPU添加合适的启动代码。如下图,点击确定即可复制LPC2100的启动代码。
启动代码的正文如下所示:
启动代码的图形配置界面:
µVision 4的配置向导通过菜单的方式对汇编程序、C程序或调试初始化文件进行配置。在配置文件中,对应这些配置菜单的是控制项(和html中的标签相似),它们嵌入在配置文件的注释中。
下面对启动代码做详细注释:
;/*****************************************************************************/ ;/* STARTUP.S: Startup file for Philips LPC2000 */ ;/*****************************************************************************/ ;/* <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>> */ ;/*****************************************************************************/ ;/* This file is part of the uVision/ARM development tools. */ ;/* Copyright (c) 2005-2007 Keil Software. All rights reserved. */ ;/* This software may only be used under the terms of a valid, current, */ ;/* end user licence from KEIL for a compatible version of KEIL software */ ;/* development tools. Nothing else gives you the right to use this software. */ ;/*****************************************************************************/
这段是一些说明,无非说些版权,时间信息等,注意红色标注出的语句必须在前100行文本中声明如下语句,这样编辑器将以配置向导视图的形式打开配置文件。
; Standard definitions of Mode bits and Interrupt (I & F) flags in PSRs Mode_USR EQU 0x10 Mode_FIQ EQU 0x11 Mode_IRQ EQU 0x12 Mode_SVC EQU 0x13 Mode_ABT EQU 0x17 Mode_UND EQU 0x1B Mode_SYS EQU 0x1F I_Bit EQU 0x80 ; when I bit is set, IRQ is disabled F_Bit EQU 0x40 ; when F bit is set, FIQ is disabled
这段代码用于定义一些模式,以及定义中断屏蔽位。
;// <h> Stack Configuration (Stack Sizes in Bytes) ;// <o0> Undefined Mode <0x0-0xFFFFFFFF:8> ;// <o1> Supervisor Mode <0x0-0xFFFFFFFF:8> ;// <o2> Abort Mode <0x0-0xFFFFFFFF:8> ;// <o3> Fast Interrupt Mode <0x0-0xFFFFFFFF:8> ;// <o4> Interrupt Mode <0x0-0xFFFFFFFF:8> ;// <o5> User/System Mode <0x0-0xFFFFFFFF:8> ;// </h> UND_Stack_Size EQU 0x00000000 SVC_Stack_Size EQU 0x00000008 ABT_Stack_Size EQU 0x00000000 FIQ_Stack_Size EQU 0x00000000 IRQ_Stack_Size EQU 0x00000080 USR_Stack_Size EQU 0x00000400 ISR_Stack_Size EQU (UND_Stack_Size + SVC_Stack_Size + ABT_Stack_Size + / FIQ_Stack_Size + IRQ_Stack_Size) AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN= Stack_Mem SPACE USR_Stack_Size __initial_sp SPACE ISR_Stack_Size Stack_Top
这一段配置堆栈空间,注意红色部分可以生成图形化的界面,
<h>--Heading标题:表示以下选项在一个组中,直到遇到</h> ,表示Heading标题标题结束。
<ox>(x=1,2,3...)--表示可以指定一个值的范围
User/System Mode <0x0-0xFFFFFFFF:8>--表示用户模式下堆栈范围为0~0xFFFFFFFF之间,数字“8”表示每次递增或递减的步长为8.
上面代码生成的图形化配置界面如下图:
若将上图的interrupt Mode的值该为0x0000 0100,则启动代码的“IRQ_Stack_Size EQU 0x00000080”自动变为“IRQ_Stack_Size EQU 0x00000100”
;// <h> Heap Configuration ;// <o> Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF> ;// </h> Heap_Size EQU 0x00000000 AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN= __heap_base Heap_Mem SPACE Heap_Size __heap_limit
配置堆的大小,情况与配置堆栈十分相识。
;// <e> VPBDIV Setup ;// <i> Peripheral Bus Clock Rate ;// <o1.0..1> VPBDIV: VPB Clock ;// <0=> VPB Clock = CPU Clock / 4 ;// <1=> VPB Clock = CPU Clock ;// <2=> VPB Clock = CPU Clock / 2 ;// <o1.4..5> XCLKDIV: XCLK Pin ;// <0=> XCLK Pin = CPU Clock / 4 ;// <1=> XCLK Pin = CPU Clock ;// <2=> XCLK Pin = CPU Clock / 2 ;// </e> VPBDIV_SETUP EQU VPBDIV_Val EQU 0x00000000 ; Phase Locked Loop (PLL) definitions PLL_BASE EQU 0xE01FC080 ; PLL Base Address PLLCON_OFS EQU 0x00 ; PLL Control Offset PLLCFG_OFS EQU 0x04 ; PLL Configuration Offset PLLSTAT_OFS EQU 0x08 ; PLL Status Offset PLLFEED_OFS EQU 0x0C ; PLL Feed Offset PLLCON_PLLE EQU (<<) ; PLL Enable PLLCON_PLLC EQU (<<) ; PLL Connect PLLCFG_MSEL EQU (0x1F<<) ; PLL Multiplier PLLCFG_PSEL EQU (0x03<<) ; PLL Divider PLLSTAT_PLOCK EQU (<<) ; PLL Lock Status
配置VPBDIV
<e> --Heading且Enable标题:表示以下选项在一个组中,选项可通过Checkbox使能
<o1.0..1>---修改数值的指定位
上面代码生成的图形化配置界面如下图:
;// <e> PLL Setup ;// <o1.0..4> MSEL: PLL Multiplier Selection ;// <1-32><#-1> ;// <i> M Value ;// <o1.5..6> PSEL: PLL Divider Selection ;// <0=> 1 <1=> 2 <2=> 4 <3=> 8 ;// <i> P Value ;// </e> PLL_SETUP EQU PLLCFG_Val EQU 0x00000023
配置PLL。情况与配置VPBDIV十分相似。
; Memory Accelerator Module (MAM) definitions MAM_BASE EQU 0xE01FC000 ; MAM Base Address MAMCR_OFS EQU 0x00 ; MAM Control Offset MAMTIM_OFS EQU 0x04 ; MAM Timing Offset ;// <e> MAM Setup ;// <o1.0..1> MAM Control ;// <0=> Disabled ;// <1=> Partially Enabled ;// <2=> Fully Enabled ;// <i> Mode ;// <o2.0..2> MAM Timing ;// <0=> Reserved <1=> 1 <2=> 2 <3=> 3 ;// <4=> 4 <5=> 5 <6=> 6 <7=> 7 ;// <i> Fetch Cycles ;// </e> MAM_SETUP EQU MAMCR_Val EQU 0x00000002 MAMTIM_Val EQU 0x00000004
配置存储器加速模块,情况与配置VPBDIV十分相似。
; External Memory Controller (EMC) definitions EMC_BASE EQU 0xFFE00000 ; EMC Base Address BCFG0_OFS EQU 0x00 ; BCFG0 Offset BCFG1_OFS EQU 0x04 ; BCFG1 Offset BCFG2_OFS EQU 0x08 ; BCFG2 Offset BCFG3_OFS EQU 0x0C ; BCFG3 Offset ;// <e> External Memory Controller (EMC) EMC_SETUP EQU ;// <e> Bank Configuration 0 (BCFG0) ;// <o1.0..3> IDCY: Idle Cycles <0-15> ;// <o1.5..9> WST1: Wait States 1 <0-31> ;// <o1.11..15> WST2: Wait States 2 <0-31> ;// <o1.10> RBLE: Read Byte Lane Enable ;// <o1.26> WP: Write Protect ;// <o1.27> BM: Burst ROM ;// <o1.28..29> MW: Memory Width <0=> 8-bit <1=> 16-bit ;// <2=> 32-bit <3=> Reserved ;// </e> BCFG0_SETUP EQU BCFG0_Val EQU 0x0000FBEF ;// <e> Bank Configuration 1 (BCFG1) ;// <o1.0..3> IDCY: Idle Cycles <0-15> ;// <o1.5..9> WST1: Wait States 1 <0-31> ;// <o1.11..15> WST2: Wait States 2 <0-31> ;// <o1.10> RBLE: Read Byte Lane Enable ;// <o1.26> WP: Write Protect ;// <o1.27> BM: Burst ROM ;// <o1.28..29> MW: Memory Width <0=> 8-bit <1=> 16-bit ;// <2=> 32-bit <3=> Reserved ;// </e> BCFG1_SETUP EQU BCFG1_Val EQU 0x0000FBEF ;// <e> Bank Configuration 2 (BCFG2) ;// <o1.0..3> IDCY: Idle Cycles <0-15> ;// <o1.5..9> WST1: Wait States 1 <0-31> ;// <o1.11..15> WST2: Wait States 2 <0-31> ;// <o1.10> RBLE: Read Byte Lane Enable ;// <o1.26> WP: Write Protect ;// <o1.27> BM: Burst ROM ;// <o1.28..29> MW: Memory Width <0=> 8-bit <1=> 16-bit ;// <2=> 32-bit <3=> Reserved ;// </e> BCFG2_SETUP EQU BCFG2_Val EQU 0x0000FBEF ;// <e> Bank Configuration 3 (BCFG3) ;// <o1.0..3> IDCY: Idle Cycles <0-15> ;// <o1.5..9> WST1: Wait States 1 <0-31> ;// <o1.11..15> WST2: Wait States 2 <0-31> ;// <o1.10> RBLE: Read Byte Lane Enable ;// <o1.26> WP: Write Protect ;// <o1.27> BM: Burst ROM ;// <o1.28..29> MW: Memory Width <0=> 8-bit <1=> 16-bit ;// <2=> 32-bit <3=> Reserved ;// </e> BCFG3_SETUP EQU BCFG3_Val EQU 0x0000FBEF ;// </e> End of EMC
配置外部存储器,情况和配置VPBDIV类似。
; External Memory Pins definitions PINSEL2 EQU 0xE002C014 ; PINSEL2 Address PINSEL2_Val EQU 0x0E6149E4 ; CS0..3, OE, WE, BLS0..3, ; D0..31, A2..23, JTAG Pins
定义外部存储器引脚。
PRESERVE8 ; Area Definition and Entry Point ; Startup Code must be linked first at Address at which it expects to run. AREA RESET, CODE, READONLY ARM ;声明使用ARM模式
默认连接下,启动代码必须放在RESET段内
; Exception Vectors ; Mapped to Address 0. ; Absolute addressing mode must be used. ; Dummy Handlers are implemented as infinite loops which can be modified. Vectors LDR PC, Reset_Addr ;定义异常向量-复位 LDR PC, Undef_Addr ;未定义指令 LDR PC, SWI_Addr ;软件中中断 LDR PC, PAbt_Addr ;预取指中止 LDR PC, DAbt_Addr ;数据中止 NOP ; Reserved Vector 保留 ; LDR PC, IRQ_Addr ;IRQ中断,用下面的语句代替本句,这样能更快的进入中断 LDR PC, [PC, #-0x0FF0] ; 从VicVectAddr寄存器读取中断向量地址. 当CPU执行这条指令还没有跳转时, ; PC的值为0x0000 0020. 0x0000 0020减去0x0ff0为0xFFFF F030这是向量控制寄 ; 存器的特殊寄存器VicVectAddr,这个寄存器保存当前IRQ中断服务程序的入口地址 LDR PC, FIQ_Addr Reset_Addr DCD Reset_Handler ;默认连接下,复位异常服务函数名必须声明为Reset_Handler,这是程序默认入口 Undef_Addr DCD Undef_Handler SWI_Addr DCD SWI_Handler PAbt_Addr DCD PAbt_Handler DAbt_Addr DCD DAbt_Handler DCD ; Reserved Address IRQ_Addr DCD IRQ_Handler FIQ_Addr DCD FIQ_Handler Undef_Handler B Undef_Handler ;跳转到复位异常服务函数 SWI_Handler B SWI_Handler ;一般情况下,由于PLC2100系列并不需要软件中断,预取指中止等异常,所以这些 PAbt_Handler B PAbt_Handler ;异常服务程序只是原地循环 DAbt_Handler B DAbt_Handler IRQ_Handler B IRQ_Handler FIQ_Handler B FIQ_Handler ; Reset Handler 程序复位后进入 EXPORT Reset_Handler ;声明外部符号,这个符号由keil MDK编译器提供,是程序的入口 Reset_Handler ; Setup External Memory Pins ;设置外部存储器引脚 IF :DEF:EXTERNAL_MODE ;如果在keil编译器的Project-options-Asm-Define下键入EXTERNAL_MODE,则执行 ;以下代码,EXTERNAL_MODE表示从片外Flash Rom执行代码. LDR R0, =PINSEL2 LDR R1, =PINSEL2_Val STR R1, [R0] ENDIF ; Setup External Memory Controller IF EMC_SETUP <> ;如果EMC_SETUP=1,则执行IF...ENDIF之间的代码. ;当在Configuration Wizard(图形化配置启动代码,keil的一大特色),中,选中 ;External Memory Controller (EMC)时,EMC_SETUP=1,否则该值为0. LDR R0, =EMC_BASE IF BCFG0_SETUP <> LDR R1, =BCFG0_Val STR R1, [R0, #BCFG0_OFS] ENDIF IF BCFG1_SETUP <> LDR R1, =BCFG1_Val STR R1, [R0, #BCFG1_OFS] ENDIF IF BCFG2_SETUP <> LDR R1, =BCFG2_Val STR R1, [R0, #BCFG2_OFS] ENDIF IF BCFG3_SETUP <> LDR R1, =BCFG3_Val STR R1, [R0, #BCFG3_OFS] ENDIF ENDIF ; EMC_SETUP ; Setup VPBDIV IF VPBDIV_SETUP <> LDR R0, =VPBDIV LDR R1, =VPBDIV_Val STR R1, [R0] ENDIF ; Setup PLL IF PLL_SETUP <> LDR R0, =PLL_BASE ;指向PLL控制器第一个寄存器地址,即PLLCON(PLL控制寄存器) ;PLL_BASE+PLLCON_OFS=PLLCON(PLL控制寄存器) ;PLL_BASE+PLLCFG_OFS=PLLCFG(PLL配置寄存器) ;PLL_BASE+PLLFEED_OFS=PLLFEED(PLL馈送寄存器) ;PLL_BASE+PLLSTAT_OFS=PLLSTAT(PLL状态寄存器) MOV R1, #0xAA ;馈送序列 MOV R2, #0x55 ; Configure and Enable PLL MOV R3, #PLLCFG_Val ;写入PLL配置寄存器中的值 STR R3, [R0, #PLLCFG_OFS] ;PLL配置寄存器:PLLCFG ;bit[4:0] bit[6:5] bit7 ; | | | ; | | - 保留 ; | -- PSEL[1:0]:PLL分频器值 ; --- MSEL[4:0]: PLL倍频值 MOV R3, #PLLCON_PLLE ;PLL使能值 STR R3, [R0, #PLLCON_OFS] ;PLL控制寄存器:PLLCON ;bit0 bit1 bit[7:2] ; | | | ; | | - 保留 ; | -- PLLC: PLL连接.当PLLE和PLLC都为1且在有效的PLL馈送后,将PLL ; | 作为时钟源连接到lpc211x,否则,cpu直接用振荡器时钟. ; --- PLL使能.当该为为1并且有效的PLL馈送之后,该位将激活PLL并锁定到指定频率 STR R1, [R0, #PLLFEED_OFS] ;PLL馈送寄存器:PLLFEED STR R2, [R0, #PLLFEED_OFS] ; bit[7:0] ; | ; -将正确的序列馈送到该寄存器,才能使PLL配置和控制寄存器的更改生效. ; Wait until PLL Locked PLL_Loop LDR R3, [R0, #PLLSTAT_OFS] ;读PLL状态寄存器(PLLSTAT)的值 ;bit[4:0] bit[6:5] bit7 bit8 bit9 bit10 bit[15:11] ; | | | | | | | ; | | | | | | - 保留 ; | | | | | - PLOCK:为1时,PLL锁定 ; | | | | | 到指定的频率 ; | | | | -- PLLC:读出PLL连接位的值 ; | | | --- PLLE:读出的PLL使能位状态值 ; | | ---- 保留 ; | ----- PSEL[1:0]:读出的PLL分频器值 ; ------ MSEL[4:0]:读出的PLL倍频器值 ANDS R3, R3, #PLLSTAT_PLOCK ;后缀-s更新标志位:N, Z, C, V ; | | | | ; | | | - 溢出 ; | | -- 进位或借位或扩展 ; | --- 零 ; ---- 负或小于 BEQ PLL_Loop ;为零则转 ; Switch to PLL Clock MOV R3, #(PLLCON_PLLE:OR:PLLCON_PLLC) ;PLL使能,连接使能 STR R3, [R0, #PLLCON_OFS] STR R1, [R0, #PLLFEED_OFS] ;馈送序列 STR R2, [R0, #PLLFEED_OFS] ENDIF ; PLL_SETUP ; Setup MAM 设置MAM(存储器加速模块) IF MAM_SETUP <> ;当在Configuration Wizard(图形化配置启动代)中选中MAM Setup,则MAM_SETUP=1 LDR R0, =MAM_BASE ;MAM基地址,为0xE01F C000 MOV R1, #MAMTIM_Val ;MAM取指周期,周立功公司出版的一本书中建议:若系统时钟低于20MHZ,不用使用 ;MAM;当系统时钟在20~40MHZ时,建议Flash访问时间设定为2个处理器周期;当系统 ;周期大于40MHZ时,建议使用3个处理器周期 ;该值会根据Configuration Wizard(图形化配置启动代)中MAM timing选择而变化 STR R1, [R0, #MAMTIM_OFS] ;将R1值送入MAM定时寄存器:MAMTIM ; bit[2:0] bit[7:3] ; | | ; | - 保留 ; -- MAM取指周期设定,这几位决定MAM Flash取指操作的时间: ; 000=0:保留 ; 001=1:MAM取指周期为1个处理器时钟 ; 010=2:MAM取指周期为2个处理器时钟 ; ... ... ; xxx=n: MAM取指周期为n个处理器时钟(n=3,4,5,6,7) MOV R1, #MAMCR_Val ;MAM模式控制值(0~2) ;该值会根据Configuration Wizard(图形化配置启动代)中MAM Control选择而改变 STR R1, [R0, #MAMCR_OFS] ;将R1值送入MAM控制寄存器:MAMCR ; bit[1:0] bit[7:2] ; | | ; | - 保留,不要向其写1 ; -- MAM模式控制位,决定了MAM的操作模式 ; 00:MAM被禁止 ; 01:MAM部分使能 ; 10:MAM功能完全使能 ; 11:保留 ENDIF ; MAM_SETUP ; Memory Mapping (when Interrupt Vectors are in RAM) 存储器映射 MEMMAP EQU 0xE01FC040 ; Memory Mapping Control IF :DEF:REMAP ;如果在keil编译器的Project-options-Asm-Define下键入MEMAP,则执行以下代码, ;REMAP表示在某些设备上执行存储映射 LDR R0, =MEMMAP IF :DEF:EXTMEM_MODE ;判断是否从片外Flash ROM执行代码 ELIF :DEF:RAM_MODE ;判断是否从RAM执行代码 ;MEMMAP=0x02即可从RAM执行代码 ELSE ENDIF STR R1, [R0] ENDIF ; Initialise Interrupt System 初始化一些中断信息, ; ... ; Setup Stack for each mode LDR R0, =Stack_Top ; Enter Undefined Instruction Mode and set its Stack Pointer MSR CPSR_c, #Mode_UND:OR:I_Bit:OR:F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #UND_Stack_Size ; Enter Abort Mode and set its Stack Pointer MSR CPSR_c, #Mode_ABT:OR:I_Bit:OR:F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #ABT_Stack_Size ; Enter FIQ Mode and set its Stack Pointer MSR CPSR_c, #Mode_FIQ:OR:I_Bit:OR:F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #FIQ_Stack_Size ; Enter IRQ Mode and set its Stack Pointer MSR CPSR_c, #Mode_IRQ:OR:I_Bit:OR:F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #IRQ_Stack_Size ; Enter Supervisor Mode and set its Stack Pointer MSR CPSR_c, #Mode_SVC:OR:I_Bit:OR:F_Bit MOV SP, R0 SUB R0, R0, #SVC_Stack_Size ; Enter User Mode and set its Stack Pointer MSR CPSR_c, #Mode_USR IF :DEF:__MICROLIB EXPORT __initial_sp ELSE MOV SP, R0 SUB SL, SP, #USR_Stack_Size ;SL指的是R10 ENDIF ; Enter the C code IMPORT __main LDR R0, =__main BX R0 IF :DEF:__MICROLIB EXPORT __heap_base EXPORT __heap_limit ELSE ; User Initial Stack & Heap AREA |.text|, CODE, READONLY IMPORT __use_two_region_memory EXPORT __user_initial_stackheap __user_initial_stackheap LDR R0, = Heap_Mem LDR R1, =(Stack_Mem + USR_Stack_Size) LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) LDR R3, = Stack_Mem BX LR ENDIF END