S3C2410子板LED灯点亮程序

主机环境：WindowsXP+EmbestIED(深圳英蓓特公司提供)

开发板环境：EdukitIII实验箱+s3c2410子板

问题描述：在没有LINUX操作系统的情况下，编写程序点亮实验箱上的LED灯，点亮顺序如下：先把4个LED灯全部熄灭，然后依次点亮4个LED灯，最后把4个LED灯全部点亮，用ARM汇编和C程序两种方式实现

【1.硬件原理】

  

                                         图1 LED硬件连接图

如图1所示，LED硬件连接图（参考ARM9实验基础教程），4个LED灯分别和GPF4-7连接，首先应该把GPF4-7设置为输出功能，当GPF4-7输出为1时，相应的LED灯熄灭，当GPF4-7输出为0时，相应的LED灯点亮

 

 

                                         图2 GPF各寄存器地址

通过查询s3c2410硬件手册（um_s3c2410_manual_r10.pdf），可以知道，GPF各寄存器的地址如图2所示，这里只用到F端口的控制寄存器GPFCON和F端口的数据寄存器GPFDAT，首先应该把GPF4-7设置为输出功能，通过查询GPFCON各位的功能，就可以得知如何设置，见图3（um_s3c2410_manual_r10.pdf）

 

 

                                    图3 GPFCON各位含义

由图3，查询GFPCON各位的含义得知，如果要把GFP4-7设置为输出(Output)，那么GPFCON的[15:8]=01010101，转换成32位的16进制就是0x00005500。

 

                                        图4 GPFDAT各位含义

由图4（um_s3c2410_manual_r10.pdf）可知，如果想让GPF4-7输出0或1，那么就直接把0或1写入GPFDAT[7:4]，这样与之相应的LED灯就点亮或熄灭。

 

【2.ARM汇编程序实现】

 

 

@******************************************************************************
@Name: ledtestarm.s
@Desc: led灯全灭，然后依次点亮4个LED灯，最后把4个LED灯全部点亮
@Parameter:
@Return:
@Author: yoyoba([e-mail])
@Date: 2011-5-7
@Modify: 2011-5-7
@*******************************************************************************

.text
.global _start
_start:
    ldr r0,=0x56000050    @GPFCON地址为0x56000050
    mov r1,#0x00005500    
    str r1,[r0]            @GPFCON写入0x00005500，即GFP4-7设置为输出功能
    
loop:    
    ldr r0,=0x56000054 @GPFDAT地址为0x56000054
    mov r1,#0x000000f0
    str r1,[r0]            @GPFDAT写入0x000000f0，即GPFDAT[7:4]=1111,4个LED灯全灭
    
    mov r1,#0x000000e0
    str r1,[r0]            @GPFDAT写入0x000000e0，即GPFDAT[7:4]=1110,LED4点亮
    
    mov r1,#0x000000d0
    str r1,[r0]            @GPFDAT写入0x000000d0，即GPFDAT[7:4]=1101,LED5点亮
    
    mov r1,#0x000000b0
    str r1,[r0]            @GPFDAT写入0x000000b0，即GPFDAT[7:4]=1011,LED6点亮
    
    mov r1,#0x00000070
    str r1,[r0]            @GPFDAT写入0x00000070，即GPFDAT[7:4]=0111,LED7点亮
    
    mov r1,#0x00000000
    str r1,[r0]            @GPFDAT写入0x00000000，即GPFDAT[7:4]=0000,4个LED灯全亮

    b loop
.end

在EmbestIED中新建一个名为ledtestarm的工程，把该源代码添加到工程中，工程设置需注意以下两点：1.project/setting/debug/download中的下载地址设置为0x00000000，即ARM启动后运行的第一条代码就是该程序的第一条指令；2.project/setting/linker中的Link Options应添加选项-Ttext 0x00000000，表示把该程序连接到地址0x00000000。然后就可以编译，连接，下载运行了，运行时为了观察LED灯的亮灭情况，可以单步运行程序。

【3.C语言实现】

C语言执行的第一条指令，并不在main函数中，生成一个C程序的可执行文件时，编辑器通常会在我们的代码中加上几个被称为启动文件的代码——crt1.o、crti.o、crtend.o、crtn.o等，它们是标准库文件，这些代码设置C程序的堆栈等，然后调用main函数，它们依赖于操作系统，在裸板上这些代码无法执行，所以需要自己写一个，名字为ctr0.S，内容如下：

@******************************************************************************
@Name: crt0.s
@Desc: 自己编写的C语言程序的启动程序，通过它转入C程序
@Parameter:
@Return:
@Author: yoyoba([e-mail])
@Date: 2011-5-7
@Modify: 2011-5-7
@*******************************************************************************/
.text
.global _start
_start:
    ldr r0,=0x53000000    @WATCHDOG寄存器地址
    mov r1,#0x0
    str r1,[r0]            @写入0，禁止WATCHDOG，否则CPU会不断重启

    ldr sp,=1024*4        @设置堆栈，注意：不能超过4KB，因为现在可用的内存只有4KB
    
    bl Main                @调用C程序中的main函数，注意这里写成Main，或__gccmain，
                        @C程序的主函数名相应的也应该写为Main()或__gccmain()，
                        @具体原因可参考ARM9基础实验教程中的3.7实验(ARM汇编与C相互调用)
halt_loop:
    b halt_loop
.end

下面是C语言实现的点亮LED灯的程序

/******************************************************************************
*Name: ledtestc.c
*Desc: led灯全灭，然后依次点亮4个LED灯，最后把4个LED灯全部点亮
*Parameter:
*Return:
*Author: yoyoba([e-mail])
*Date: 2011-5-7
*Modify: 2010-5-7
********************************************************************************/

#define GPFCON    (*(volatile unsigned long *)0x56000050)    //GPFCON地址为0x56000050

#define GPFDAT    (*(volatile unsigned long *)0x56000054)    //GPFDAT地址为0x56000054


int Main()                //注意Main函数名的写法

{
    GPFCON=0x00005500;    //GPFCON写入0x00005500，即GFP4-7设置为输出功能

    while(1)
    {       
        GPFDAT=0x000000f0;    //GPFDAT写入0x000000f0，即GPFDAT[7:4]=1111,4个LED灯全灭
        
        GPFDAT=0x000000e0;    //GPFDAT写入0x000000e0，即GPFDAT[7:4]=1110,LED4点亮
        
        GPFDAT=0x000000d0;    //GPFDAT写入0x000000d0，即GPFDAT[7:4]=1101,LED5点亮
        
        GPFDAT=0x000000b0;    //GPFDAT写入0x000000b0，即GPFDAT[7:4]=1011,LED6点亮
 
        GPFDAT=0x00000070;    //GPFDAT写入0x00000070，即GPFDAT[7:4]=0111,LED7点亮
       
        GPFDAT=0x00000000;    //GPFDAT写入0x00000000，即GPFDAT[7:4]=0000,4个LED灯全亮
    }
    return 0;
}

工程设置及程序运行方法与ARM汇编程序相同。