Tiny4412使用汇编点亮LED，实现流水灯效果

本文转自:http://www.techbulo.com/1313.html

从今天开始就正式进入到tiny4412的开发学习中了，今天主要看了一下Tiny4412的启动流程及存储器映射及Exynos4412数据手册，用汇编写了一个跑马灯程序（后续会有C语言版本的出来），先说一下我的开发环境吧：

开发板：Tiny4412 增强版（底板是Tiny4412ADK 1312）
开发工具：UltraEdit
宿主机：VmWare Ubuntu12.04（64bit）
编译工具：arm-linux-gcc4.5.1

一、控制原理说明

tiny4412核心板

先看一下原理图：

tiny4412-led原理图

如上图可知，Tiny4412有4个用户LED灯，控制它们四个引脚分别是GPM4_0~ GPM4_3，由原理可知，当IO引脚为高电平时，LED灯灭，当IO引脚为低电平时LED亮。我们要做的工作就是设置GPM4_0~ GPM4_3为输出功能，且控制且输出电平高低即可。

二、程序说明

1. led.S

由原理图可知，程序只进行了两步操作；

第一步：设置GPM4_0~GPM4_3相对应的控制寄存器GPM4CON，使GPM4_0~ GPM4_3四个引脚为输出功能。

第二步：设置其对应的数据寄存器GPM4DAT对应的4个bit位为0，使GPM4_0~ GPM4_3为低电平，4个LED灯全亮，等待一段时间将第0位设置为0，其余位设置为1，这样只有第一个灯亮；等待一段时间将第1位设置为0，其余位设置为1，这样只有第二个灯亮；等待一段时间将第2位设置为0，其余位设置为1，这样只有第三个灯亮；等待一段时间将第3位设置为0，其余位设置为1，这样只有第四个灯亮；等待一段时间使GPM4_0~ GPM4_3全为高电平，4个LED灯全灭。这样就实现了跑马灯效果。

程序代码中，也有相关解释这里不做过多说明。

.text
.globl _start
_start:

	/* Setup GPM4_0、GPM4_1、GPM4_2、GPM4_3为输出 */
	ldr r0, =0x110002E0		// GPM4CON的地址是0x110002E0
	ldr r1, [r0]			// 先读出原值
	bic r1, r1, #0xff00		// 清除bit[15:8]
	bic r1, r1, #0xff		// 清除bit[7:0]
	orr r1, r1, #0x1100		// 设置bit[15:8]为0b00010001
	orr r1, r1, #0x11		// 设置bit[7:0]为0b00010001
	str r1, [r0]			// 写入GPM4CON

	/*
	 * set GPM4DAT as Low For leds
	*/
	ldr r0, =0x110002E4		// GPM4DAT的地址是0x110002E0
	ldr r1, [r0]			// 读出原值

led_loop:
	bic r1, r1, #0xf		// 清除bit[0-3]为0 全亮
	str r1, [r0]			// 写入GPM4DAT
	ldr r2, =0xffffff
	bl led_delay

	orr r1, r1, #0xe		/* GM4_0 亮 */
	str r1, [r0]
	ldr r2, =0xffffff
	bl led_delay
	
	bic r1, r1, #0x2		/* GM4_1 亮 */
	orr r1, r1, #0x1
	str r1, [r0]
	ldr r2, =0xffffff
	bl led_delay
	
	bic r1, r1, #0x4		/* GM4_2 亮 */
	orr r1, r1, #0x2
	str r1, [r0]
	ldr r2, =0xffffff
	bl led_delay
	
	bic r1, r1, #0x8		/* GM4_3 亮 */
	orr r1, r1, #0x4
	str r1, [r0]
	ldr r2, =0xffffff
	bl led_delay
	
	bl led_loop
	
led_delay:				/* 循环 */
	sub r2, r2, #0x1	//sub 减法
	cmp r2, #0x0		//将r0 与0比较
	bne led_delay		//b是跳ne是不相等,不相等就跳到led_delay
	mov pc, lr			//lr里存的是调用函数时的下一条指令地址，将lr的值赋给pc程序计数器就可以完成返回

2. MakeFile说明

led.bin : led.S
   arm-linux-gcc -c -o led.o led.S
   arm-linux-ld -Tled.lds -N led.o -o led.elf
   arm-linux-objcopy -O binary -S led.elf led.bin
   arm-linux-objdump -D -m arm led.elf > led.dis
clean:
   rm -f *.dis *.bin *.elf *.o

当我们在Makefile所在目录下执行make命令时，系统会进行如下操作：

第一步执行arm-linux-gcc -c -o led.o led.S命令将当前目录下存在的汇编文件led.S编译成led.o文件；

第二步执行arm-linux-ld -Tled.lds -N led.o -o led.elf将.o文件链接成elf文件，-Tled.lds 其中led.lds位链接脚本，告诉连接器如何对程序进行链接，以及链接地址等等（下面会有讲解）；

第三步执行arm-linux-objcopy -O binary -S led.elf led.bin将elf文件抽取为可在开发板上运行的bin文件；

第四步执行arm-linux-objdump -D -m arm led.elf > led.dis将elf文件反汇编，便于我们对程序的分析，查找错误等等；

3. 链接脚本led.lds说明

SECTIONS {
  . = 0x02023400;
  .text : { *(.text) }
  .rodata ALIGN(4) : {*(.rodata*)}
  .data ALIGN(4) : { *(.data*) }
  .bss ALIGN(4) : { *(.bss) *(COMMON) }
}

本文不对链接脚本的具体语法进行介绍，读者可以自已自行google了解

第2行表示程序的连接地址从0x02023400开始，这表示我们的程序运行之前应该位于内存地址0x02023400字节处，

BL1会把 BL2复制到0x02023400地址处，再启动它。

第 3～6行，表示从 0x02023400 开始，依次排放程序的代码段、只读数据段、数据段、BSS段。

三、程序编译及烧写

1.编译

通过FTP或者其他工具将led.s、Makefile、led.lds 三个文件上传到服务器上去，输入make命令进行编译将得到led.bin文件。

2.烧写

将SD卡插入电脑，并让VmWare里的Ubuntu识别出来，然后执行如下命令：
./sd_fusing.sh /dev/sdb ../../hardware_code/led/led.bin

如图所示，SD卡烧写成功，将SD卡插到Tiny4412开发板上，并设置为SD卡启动，这时你就会看到LED灯在闪烁。

说明：sd_fusing.sh是一个shell脚本，这个脚本文件，一键烧写程序到SD卡中。我们会在下节分析这个脚本。

四、上电实验

如下图所示，可以看到4个led轮流着点亮及熄灭

tiny4412流水灯效果

五、链接脚本分析

以 led目录下的led.lds为例，它的内容如下：

SECTIONS {
	. = 0x02023400;
	.text : { *(.text) }
	.rodata ALIGN(4) : {*(.rodata*)}
	.data ALIGN(4) : { *(.data*) }
	.bss ALIGN(4) : { *(.bss) *(COMMON) }
}

第2行表示程序的连接地址从0x02023400开始，这表示我们的程序运行之前，应该位于内存地址
0x02023400字节处。 BL1会把BL2复制到0x02023400地址处，再启动它。
第3～6行，表示从0x02023400开始，依次排放程序的代码段、只读数据段、数据段、BSS段。
我们对这些“段”还没有概念，这将在后续章节介绍。