CPU控制硬件原理

本地开发和交叉开发

• 本地开发：本地编写代码，本地编译代码，本地运行代码
• 交叉开发：本地编写代码，本地编译代码，开发板运行代码
• PC中Linux下，程序也能执行，但不是仿真。他是真正的运行。但你移植到ARM平台就不一定能执行，需要转化代码的指令。这个转换过程你可以当成是交叉编译。

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cpu控制硬件原理

我们学习的所有指令，六大指令里边，只有内存访问指令（ldr/str）能访问cpu之外的内容。那cpu如何控制硬件？

load/store指令 --》操作外设寄存器

芯片有一个地址映射表。告诉你地址空间是如何映射的，便于我们找到对应的硬件地址。

我们的SoC型号是S5P6818，对应的芯片用户手册为：S5P6818X用户手册V0.00

S5P6818X用户手册V0.00

其中一章是：Memory?map或Memory?Controller中的一张表中可以看地址隐射关系。

硬件控制原理:

??? CPU不能直接控制硬件,硬件是由其对应的外部寄存器(存储器)来控制的

??? 每个外部寄存器(存储器)都会映射到CPU寻址范围内的一段空间

??? CPU通过对寄存器(存储器)的读和写实现对硬件间接的控制

LED实验

1. 查看电路原理图

FS6818底板原理图

FS6818核心板原理图

根据引脚追连线电路。最终追到核心板cpu引脚GPIOA28?(引脚复用多个功能)。

引脚是芯片里外交流的载体。名字反映功能，多个名字多个功能。

1. 查看用户芯片手册

第二章介绍了每个IO引脚的作用。---》function?Table查看功能（重点看：function?0-3）

找到引脚根据自己的情况选择对应功能。

GPIO：通用的输入输出接口。?一共160个，ABCDE每组32个。

CPIOA28：A组的第28个

1. 查看对应GPIO硬件映射的地址（寄存器：这将能控制硬件的空间叫寄存器，在cpu外，有地址）--》找到寄存器描述（Register?Description）

引脚是硬件，硬件控制都会隐射到内存的一个地址。所以操作硬件就是操作内存。

每个寄存器怎么控制实现不同功能：

1.GPIOxALTFN0和GPIOxALTFN1两个寄存器：控制一个GPIO引脚功能，A类GPIO有32个引脚，即需要八个字节管理A类GPIO引脚。?‘x’--》ABCDE

2.GPIOxOUTENB寄存器：

1. GPIOxOUT寄存器：??

1. 实验步骤简写

1.分析电路原理图得出LED的控制方法----》高电平亮/低电平灭

2.分析电路原理图得出LED与SOC的连接关系?-?GPIOA28

3.分析芯片手册,找到对应的寄存器将GPIOA28设置成GPIO功能->GPIOAALTFN1(0xC001A024)

4.分析芯片手册,找到对应的寄存器将GPIOA28设置成OUTPUT功能->GPIOAOUTENB(0xC001A004)

5.分析芯片手册,找到对应的寄存器将GPIOA28设置输出高/低->GPIOAOUT(0xC001A000)

1. 汇编代码实现

1》控制led灯亮代码

.text		
.global?_start
_start:			

	/*
	???	GPIOAALTFN1
	?	地址:0xC001A024	数据:0x00000000
		GPIOAOUTENB
		地址:0xC001A004	数据:0x10000000
		GPIOAOUT
		地址:0xC001A000	数据:0x10000000/0x00000000
	?*/

	@?设置GPIOA28为GPIO功能
	LDR?R1,=0x00000000
	LDR?R2,=0xC001A024
	STR?R1,[R2]

	@?设置GPIOA28为OUTPUT功能
	LDR?R1,=0x10000000
	LDR?R2,=0xC001A004
	STR?R1,[R2]

	@?设置GPIOA28输出低电平（因为本来就是亮的，这里让他熄灭）
	LDR?R1,=0x00000000
	LDR?R2,=0xC001A000
	STR?R1,[R2]
	
STOP:
???????B?STOP??????@死循环??????
.end		

虚拟机中编译生成的二级制文件.bin?如何在板子上运行：参考文档如下。

超级终端的使用

系统移植实验手册

LED灯闪烁

/*
????硬件控制原理:
????CPU不能直接控制硬件,硬件是由其对应的控制器(寄存器)来控制的
????每个控制器(寄存器)都会映射到CPU寻址范围内的一段空间
????CPU通过对控制器(寄存器)的读和写实现对硬件间接的控制
?*/
.text???????????
.global?_start
_start:         
????/*
???????实验步骤
????????????1)分析电路原理图,得出LED的控制方式?->?高电平亮,低电平灭
????????????2)分析电路原理图,得出LED与SOC的连接关系?->?GPIOA28
????????????3)分析芯片手册,找到对应的寄存器将GPIOA28设置成GPIO功能->GPIOAALTFN1(0xC001A024)
????????????4)分析芯片手册,找到对应的寄存器将GPIOA28设置成OUTPUT功能->GPIOAOUTENB(0xC001A004)
????????????5)分析芯片手册,找到对应的寄存器将GPIOA28设置输出高/低->GPIOAOUT(0xC001A000)
????*/
????/*
????????GPIOAALTFN1
????????地址:0xC001A024?数据:0x00000000
????????GPIOAOUTENB
????????地址:0xC001A004?数据:0x10000000
????????GPIOAOUT
????????地址:0xC001A000?数据:0x10000000/0x00000000
?????*/
MAIN:
????BL?LED_CONFIG
    
LOOP:
????BL?LED_ON?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
????BL?DELAY?????@延时?通过执行多条汇编指令延时
????BL?LED_OFF
????BL?DELAY
????B??LOOP

LED_CONFIG:
    @?设置GPIOA28为GPIO功能
????LDR?R1,=0x00000000
????LDR?R2,=0xC001A024
????STR?R1,[R2]
    @?设置GPIOA28为OUTPUT功能
????LDR?R1,=0x10000000
????LDR?R2,=0xC001A004
????STR?R1,[R2]
????MOV?PC,LR????@将链接寄存器中跳转前下条指令的地址给pc回去

LED_OFF:
    @?设置GPIOA28输出低电平
????LDR?R1,=0x00000000
????LDR?R2,=0xC001A000
????STR?R1,[R2]
????MOV?PC,LR

LED_ON:
    @?设置GPIOA28输出高电平
????LDR?R1,=0x10000000
????LDR?R2,=0xC001A000
????STR?R1,[R2]
????MOV?PC,LR

DELAY:
????LDR?R1,=100000000
T:
????SUB?R1,R1,#1????@R1=R1-1
????CMP?R1,#0???????@R1?是否和0想等
????BNE?T???????????@不相等继续跳到T执行
????MOV?PC,LR
.end