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ARM體系的嵌入式系統BSP的程序設計

作者: 時間:2011-01-18 來源:網絡 收藏

  SDRAM的初始化過程如下:加電→延遲10ms(各具體SDRAM器件延時時間可能不同)→設置配置寄存器參數→延時→寫刷新定時寄存器,設置刷新周期→延時→使能自動刷新→延時→設置模式寄存器(位于SDRAM內部)。

  1.4 存儲器地址分布重映射(remap)和MMU

  系統一上電,程序將自動從0地址處開始執行。因此,必須保證在0地址處存在正確的代碼,即要求0地址開始入是非易失性的ROM或Flash等。但是因為ROM或Flash的訪問速度相對較慢,每次中斷響應發生后,都要從讀取ROM或Flash上面的向量表開始,影響了中斷響應速度。一般程序執行后將SDRAM映射為地址0,并把系統程序加載到SDRAM中運行,其具體步驟可以采用以下的方案:

  (1)上電后,從0地址的ROM開始往下執行;

  (2)根據映射前的地址,對SDRAM進行必要的代碼和數據拷貝;

  (3)拷貝完成后,進行重映射操作;

  (4)因為RAM在重映射前準備好了內容,使得PC指針能繼續在RAM里取得正確的指令。

  在這種地址映射的變化過程中,程序員需要仔細考慮的是:程序的執行流程不能被這種變化所打斷,注意保證程序流程在重映射前后的承接關系。

  存儲器的地址分配是很靈活的,可以將I/O操作映射成內存操作,也可以通過映射對某些不可訪問的地址空間進行保護等。進行存儲器初始化設計時,一定要根據應用程序的具體要求來完成地址分配。對地址管理通過MMU即存儲器管理單元實現。

  在arm系統中,MMU通過頁式虛擬存儲管理,將虛擬空間和物理空間分別分成一個個固定大小的頁,并建立兩者之間的映射關系,從而實現虛擬地址到物理地址的轉換。MMU還可完成存儲器訪問權限的控制和虛擬存儲器空間緩沖特性的設置。

  以下是實現MMU的部分代碼:

  for=(i=1;i0x1000;i++){pagetable[i]=(i20)|MMU_SECDESC;} //建立頁表,每頁大小為1MB,頁表偏移序號是物理地址的高12位;

  for(addr=SDRAM_BASE;addr(SDRAM_BASE+SDRAM_SIZE/2);addr+=SIZE_1M)

  pagetable[addr>>20]=addr|MMU_SECDESE|MMU_CACHEABLE|MMU_BUFFERABLE;

  //將SDRAM_BASE至(SDRAM_BASE+SDRAM_SIZE/2)空間的設置為不可CACHE和不可BUFFER的for

  (addr=SDRAM_BASE+SDRAM_SIZE/2;addr (SDRAM_BASE+SDRAM_SIZE);addr+=SIZE_1M)

  pagetable[addr>>20]=(addr+0x1000000)|MMU_SECDESC|MMU_CACHEABLE|MMU_BUFFERABLE;

  //將這段空間的地址映射關系設置為VA(虛擬地址)=PA(物理地址)+0x1000000pagetable[0]=(0x42f00000)|MMU_SECDESC|MMU_CACHEABLE|MMU_BUFFERABLE;

  //將SDRAM的虛擬地址0x42f00000映射到0處

  1.5 初始化各模式下的堆棧指針

  因為arm處理器有7種執行狀態,每一種狀態的堆棧指針寄存器(SP)都是獨立的(System和User三項式使用相同SP寄存器)。因此,對程序中需要用到的每一種模式都要給SP寄存器定義一個堆棧地址。

  方法是改變狀態寄存器(CPSR)內的狀態位,使處理器切換到不同的狀態,然后給SP賦值。這里列出的代碼定義了三種模式的SP指針,其中,I_Bit表示IRQ的中斷禁止位;F_Bit表示FIQ的中斷禁止位:

  @;Set up SVC stack to be 4K on top of zero-init data

  LDR r1,=installStack

  ADDsp,r1,#2048

  @;Set up IRQ and FIQ stacks

  MOV r0,#(Mode_IRQ32|I_Bit)

  MSRcpsr,r0

  MOV r0,r0

  ADDsp,r1,#2048*2

  MOV r0,#(Mode_FIQ32|I_Bit |F_Bit)

  MSR cpsr,r0

  MOV r0,r0

  ADDsp,r1,#2048*3

  一般堆棧的大小要根據需要而定,但是要盡可能給堆棧分配快速和高帶寬的存儲器。堆棧性能的提高對系統性能的影響是非常明顯的。



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