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從開始搞ARM到現(xiàn)在將近半年多了，第一個項目搞得有些眉目了，終于感覺像是入門了，半年來，有開始的新鮮，中間的苦悶，到最后的欣喜。其中過程可謂曲折離奇，遇到了很到前人沒有遇到過的疑難雜癥，當(dāng)然很多時候是因為我的粗心釀成的。曾經(jīng)也有過放棄的念頭，那個焦慮，像得了狂躁癥一樣。后來下定決心即使績效沒了，工作丟了也要搞完它。其實在這個過程中，看到跟我一樣的很多新人在論壇上發(fā)帖求助，可是很多時候回者寥寥無幾，可能問題太幼稚，也可能問題描述的不清楚。我發(fā)過很多帖子，甚至直接騷擾了網(wǎng)上很多的牛人，他們都給了我很大的幫助，但是我當(dāng)時的想法太簡單了，總想著某個牛人能夠解決掉這個問題，現(xiàn)在想想，即使是牛人，沒有看到具體的問題也很難給你一個解決方法，遇到困難不能把希望完全寄托在別人身上，要挖掘自身潛力，一遍遍仔細(xì)看手冊，反復(fù)試驗，不斷思考，問題肯定能解決掉，只是時間問題而已。再次要感謝公司對我的容忍，一個這么簡單的東東允許我搞了這么久。
其實，在前面的過程中，一直有寫點什么的沖動，但是當(dāng)時困難重重、前途未卜，也沒了這個心情�，F(xiàn)在可以坐下來仔細(xì)總結(jié)下前面的問題，有現(xiàn)在都沒搞明白的，特向大家請教了；有解決掉的，那就說說經(jīng)驗教訓(xùn)，給其他人一些參考。首先聲明本人腦瓜笨，邏輯思維差，點一個燈點了一個多月，最后還發(fā)現(xiàn)沒點對。所以提到的問題可能很幼稚，說話也好像前言不搭后語，有興趣看的那就受累了哈。
先說說我們的這個塊板子，裸奔的at91sam9260，外擴(kuò)Norflash、SRAM，實現(xiàn)程序既可以跑在Norflash中，也可以拷貝到Sram中跑。任務(wù)就一個：控制一個片外AD，讀出數(shù)據(jù)然后通過串口發(fā)出。很簡單的吧，這我都搞了幾個月呢，你說菜不菜吧。以下我將回想整個的ARM學(xué)習(xí)過程，涉及到的知識都是很簡單的基礎(chǔ)知識，老鳥就不用看了，希望可以幫助到像我一樣的菜鳥。
前三個月主要是熟悉的過程，當(dāng)時完全沒有想到后面程序的調(diào)試會如此的困難，想當(dāng)然地認(rèn)為又不上系統(tǒng)，無非是32位的單片機(jī)嘛。板子做回來一大段時間內(nèi)，元器件都沒有湊齊，當(dāng)時傻了呀，應(yīng)該先熟悉熟悉編程環(huán)境，每天就為幾個破元件折騰，什么都沒干。
后來板子焊接好了，才發(fā)現(xiàn)只會用H-JTAG識別芯片，其他的什么都不懂。然后開始看例程，只玩過51的我，初次接觸32位的單片機(jī)，當(dāng)時看到AT91C_BASE_PMC->PMC_PCER=(0x1<<3)這樣的語句，竟然不知道是什么意思，一是困惑->代表個啥？二是為啥寫成0x1<<3的樣子？后來不知過了多久才明白，AT91C_BASE_PMC是個基地址，PMC_PCER是相對這個基地址的偏移，移位賦值是為了給32位寄存器賦值的方便。
先說說開發(fā)ARM要用到的軟件以及工具吧，這段時間我接連使用了IAR、KEIL、h-jtag、JLink，都會用但是都不精通。最后是在KEIL+Jlink下完成的。
開發(fā)工具的選擇：
1、編譯環(huán)境：IAR、KEIL、GCC、……
開始我想也沒想就選擇了IAR，原因很簡單：ATMEL的例程很都是基于IAR的，而KEIL安裝目錄下的例程很少。匆忙安裝了IAR當(dāng)時的最新版IAR5.20，完全沒有考慮可用的資源和交流的方便。然后才發(fā)現(xiàn)IAR5.X跟4.X有很大的不同，主要就是其中的鏈接器從XLINK換成了ILINK，所以配置文件也由XCL文件換成了ICF文件，初看后者好像比前者更簡單更易懂了，但是由于是新版，使用的人還不多，網(wǎng)上上的參考資料大部分還是基于4.X的，對于新手哪幾條語句還是很費解。
不過一根筋的我還是硬著頭皮堅持使用IAR5.20，直到遇到IAR的殺招：系統(tǒng)從慢時鐘想快時鐘切換時就跑飛了，都是死在lowlevelinit()中的這一句上：AT91C_BASE_PMC->PMC_MCKR |= AT91C_PMC_CSS_PLLA_CLK;然后將這一句放在主程序中，照死不誤。使用過程中，總彈出一個警告，大致意思就是說：IAR安裝目錄下，bin文件夾下的armlibsupport.dll may be missing or corrupt.重新裝后還是老樣子。在LED閃爍程序上折騰一個多月未果后，才痛下決心轉(zhuǎn)向KEIL。
用上KEIL才發(fā)現(xiàn)這玩意不是傳說中的弱智，相反特別適合我等菜鳥，感覺主要有三個方面特別好：啟動代碼的圖形化配置；在Flash跑不需要什么配置文件，直接在option中添兩個地址值就可以了；只需點擊鼠標(biāo)就可以實現(xiàn)將代碼從Flash自動拷貝到RAM中執(zhí)行，不需要再寫什么代碼拷貝程序了。
GCC，沒用過，不懂。
2、調(diào)試工具：JLINK、H-JTAG、ULINK、……
開始使用h-jtag，配合Wiggler使用，小巧且便宜，不得不佩服Twentyone前輩，在RAM中調(diào)試很方便，也可以通過H-Flasher將程序下載到Flash跑，使用h-flasher時要一個初始化文件，主要是初始化Flash相關(guān)寄存器。
后來看到DB的JLINK都白菜價了，就從淘寶買了一個JLINK，主要是不用再用并口了，現(xiàn)在百元以內(nèi)的JLINK大把，用JLINK是個不錯的選擇，但是調(diào)試片外的flash好像還不能無限斷點。
ULINK，不太清楚，好像只支持KEIL，不過沒用過。
今天先寫到這里，不好意思，牢騷多于知識了。接下來準(zhǔn)備說說我對REMAP、Bootloader等概念的理解。
第一次搞ARM特別是從51直接跳到ARM的必須面對的幾個概念：REMAP、Bootloader、Flashloader。
1、REMAP：
提到REMAP。首先應(yīng)想到什么是MAP，英語不好，開始就斷章取義，MAP就是地圖嘛，Memory Map就是存儲器地圖，不過這個地圖的參考坐標(biāo)不是經(jīng)緯度，而是地址，進(jìn)而叫做存儲器映射。由于要適應(yīng)不同存儲器容量要求的用途，ARM處理器本身的RAM、ROM并不是足夠大，所以很多時候要外擴(kuò)一些存儲器，Norflash、NANDFlash、SDRAM、SRAM……而對于ARM來說怎么識別這些不同的存儲器呢，只能給每個分配一個獨立的地址，就相當(dāng)于每個人有不同的名字。片內(nèi)存儲器的地址一般出廠就固化好的，片外的話就根據(jù)每個存儲器所連接的外部總線片選而具有不同的地址。
所以REMAP，顧名思義就是存儲器的重新映射，即某些存儲器的地址又發(fā)生了變化。我就很不理解了，這地址本來就不好記，還變來變?nèi)サ�，麻不麻煩呀，學(xué)51的時候咋就沒這玩意呢？后來查了些資料，有些明白了，51是8位機(jī)，更重要的是51的主頻不高，8位的ROM或Flash足夠匹配51的主頻，不用插入等待指令，所以程序直接在ROM或Flash中跑影響不到系統(tǒng)的速度。而ARM就不同了，ARM是32位機(jī)，但是Flash一般是8位或16位，32位的也有吧，好像價格很高。而且ARM的制品很高，動輒上百M，所以Flash的工藝達(dá)不到這個速度。如果程序跑在Flash中就要插入過多的等待指令，所以會影響ARM的性能。而RAM一般存取速度比較快，很容易構(gòu)成32位，可以與高速的ARM匹配。更重要的是ARM上電后必須從0x0地址處取得指令，因此上電后必須將ROM或Flash映射位0X0地址處，當(dāng)時還產(chǎn)生了一個弱智的想法，既然RAM這么好，為啥還要ROM或Flash，直接將程序下載到RAM中不就得了，后來才猛地想到RAM是易失型存儲器，掉電后啥也沒了，再上電后0X0處啥都沒有。而且還有一條，ARM的中斷向量表，既存放各個中斷入口地址的地方，一般放在0x0處，即ROM或Flash中，為了加快中斷響應(yīng)速度，也應(yīng)該將0X0映射到RAM中去。因此，ARM一般從ROM或Flash啟動完成初始化，然后將應(yīng)用程序拷貝到RAM，然后跳到RAM執(zhí)行。
剛才說的是，為啥要REMAP，接下來說怎么REMAP。開始的時候我就不清楚，都說REMAP，那怎么才能完成REMAP呢？都是手冊看得少呀，其實上面說的已經(jīng)很清楚了，我們用的at91sam9260更是簡單，有專門的寄存器可以配置，MATRIX_MRCR—Master Remap Control Register，向這個寄存器相應(yīng)位寫1就可以了。網(wǎng)上還看到Samsung的某些ARM可以通過編程相應(yīng)Bank寄存器改變其起始地址，來實現(xiàn)REMAP。
下面以我們的at91sam9260的板子為例詳細(xì)說說我對at91sam9260 REMAP的理解，開始Flash沒有任何程序，當(dāng)然也沒有REMAP，此時將BMS接高，然后上電，此時的0X0地址處位于片內(nèi)的ROM，由于ROM內(nèi)好像固化了引導(dǎo)程序，所以此時串口會輸出“Rom Boot…>”字樣。而內(nèi)部的SRAM0的起始地址還是在0x20 0000處，而片外Norflash起始地址是0x1000 0000處。然后我們利用h-flasher或J-Flash將生成的Bin文件下載到Norflash內(nèi)，即起始地址為0x1000 0000處。然后將BMS接低，此時Norflash被映射在0X0地址處，即此時Norflash的起始地址為0X0，(你可能要問那ROM的地址現(xiàn)在在哪兒呢？我也不知道，因為Norflash的地址范圍是0X0~0X1F FFFF，而ROM的起始地址默認(rèn)是0X10 0000，恰好在Norflash的范圍內(nèi)，所以此時ROM哪兒去了？)此時上電，因為0X0地址處即Norflash起始地址有八個合法的中斷向量，程序會從Norflash啟動，接著執(zhí)行啟動代碼，初始化SMC、PMC，然后Copy中斷向量表到內(nèi)部SRAM0，然后，將MATRIX_MRCR寄存器相應(yīng)位置1，實現(xiàn)REMAP，此時，Norflash的起始地址又變回0X1000 0000，而內(nèi)部的SRAM0的起始地址又變回0x0了，系統(tǒng)如果發(fā)生異常，將從地址0X0處即內(nèi)部SRAM0取中斷向量，而內(nèi)部SRAM的訪問速度顯然高于外部的Norflash，所以提高程序性能。這是我對at91sam9260 REMAP的理解，歡迎討論指教。
2、Bootloader：
說實話，這個概念到現(xiàn)在也不是很明白。可能對于裸奔的系統(tǒng)來說，Bootloader這個概念本身就比較模糊吧，望文生義的話，Boot，靴子，Load，穿上靴子走路才比較舒服(這個比喻好像比較爛喔)，對于ARM來說，初始化好，并將向量表以及數(shù)據(jù)什么的拷貝到RAM，運行起來才順暢。就是傳說中的引導(dǎo)裝載。所以我理解的Bootloader就是完成ARM的初始化、建立中斷向量表并映射到RAM中、將數(shù)據(jù)段和必要的代碼段拷貝到RAM、完成REMAP、跳轉(zhuǎn)到Main，這一系列過程。說白了就是啟動代碼干的活。這個理解我自己都感覺很牽強(qiáng)，還請大家多多指點。
3、Flashloader：
這個概念更是模糊，總感覺跟Bootloader差不多，只不過Flashloader可以實現(xiàn)對Flash的讀寫、擦除等操作，并與調(diào)試軟件配合實現(xiàn)將程序下載到Flash中。IAR中有一個選項：Use Flashloader，不過好像一般都是針對片內(nèi)Flash的，我們的板子是外擴(kuò)的Norflash，好像就沒有用到這個東東。
接下來準(zhǔn)備說說基于KEIL MDK下的啟動代碼的理解。
提起啟動代碼，我就嗷嗷郁悶，IAR下的程序都死在了這里，Keil中出現(xiàn)的問題很多都是通過對啟動代碼的修修補(bǔ)補(bǔ)才解決的，一句話：成也啟動代碼，敗也啟動代碼。
啟動代碼應(yīng)該是剛接觸ARM的新手必須面對而又很頭痛的問題吧，剛開始我也很納悶，為什么搞個這玩意，學(xué)51的時候咋就沒見過呢。而且還都是匯編寫的，俺的匯編還停留在“MOV”階段，其他的不是很懂，沒辦法，誰讓匯編的效率高呢。提到啟動代碼還不得不老生常談一下其中要完成的任務(wù)：
1、建立異常中斷向量表，ARM從0X0開始給每個異常中斷分配4個字節(jié)的空間，一般存放一個跳轉(zhuǎn)指令(B)或PC的裝載指令(LDR PC,X_Vector)，當(dāng)發(fā)生異常時，ARM從此處取得相應(yīng)異常中斷處理程序入口地址，再跳轉(zhuǎn)執(zhí)行；
2、ARM都是高速處理器，而在高速下啟動很可能會不穩(wěn)定，所以在啟動代碼從慢時鐘開始運行，在適當(dāng)?shù)奈恢�，�?2.768K切換到高速運行；
3、ARM一般帶有片外存儲器，F(xiàn)lash、SDRAM等，這些存儲器都需要初始化才能使用，這都是在啟動代碼中完成，但是Norflash的初始化要在時鐘初始化之前；
4、ARM有不同的模式，每種模式都需要相應(yīng)的堆棧；
5、Copy異常中斷向量表到RAM，并實現(xiàn)REMAP，具體請參照上一節(jié)；
6、Copy可執(zhí)行映像的數(shù)據(jù)段到RAM，并將ZI區(qū)清零。這個一般都是由編譯器完成的，IAR下是?main來實現(xiàn)，Keil中由__main實現(xiàn)。
現(xiàn)在啟動代碼可以看懂一些，不過自己寫啟動代碼還是很遙遠(yuǎn)的事情。如果開始對啟動代碼很抵觸，可以考慮使用Keil，因為Keil由啟動代碼的圖形化配置，直接點擊鼠標(biāo)操作就可以實現(xiàn)自己的啟動代碼。下面結(jié)合我們at91sam9260的板子，說說Keil中的啟動代碼。
打開Keil生成的SAM9260.S，點擊左下角的“Configuration Wizard”進(jìn)入圖形化配置向?qū)�，根�?jù)你的需要選擇參數(shù)，全部選擇完畢后，再點擊"Text Editor"，將會看到生成的啟動代碼。
我靠，不是吧，將近2000行，開始你可能會很泄氣，但仔細(xì)一看，前面不都是些宏定義嘛，跟圖形化配置向?qū)б灰粚?yīng)的，只有從1200多行的這一句開始的才是真正的啟動代碼部分。
;----------------------- CODE --------------------------------------------------
PRESERVE8
開始是8個PC裝載指令，注意第六個向量，即地址0X14處，存放可執(zhí)行映像的大小，||Image$$ER_ROM1$$RO$$Length||+||Image$$RW_RAM1$$RW$$Length||
。
接下來是SMC、PMC的初始化，我們的板子外擴(kuò)了Norflash，如果在未初始化Norflash前，切換到快時鐘，系統(tǒng)起不來，所以應(yīng)該先初始化SMC，再初始化PMC，而Keil自帶的啟動代碼中默認(rèn)PMC在前，怎么辦，可以將前面PMC的宏定義部分和初始化部分剪切，然后分別粘貼在SMC宏定義部分和初始化部分的后面，然后再看“Configuration Wizard”中，PMC自動放到了SMC的后面了。
接下來是關(guān)閉看門狗(默認(rèn)是打開的)，拷貝異常中斷表到RAM中，然后REMAP，建立緩存，建立各個模式的堆棧指針。
最后進(jìn)入__main進(jìn)行數(shù)據(jù)段和代碼段的拷貝以及初始化Ｃ語言庫函數(shù)，然后跳轉(zhuǎn)到main執(zhí)行。
Keil中有詳細(xì)的注釋，理解起來應(yīng)該不是很難，具體的語句無需明白，知道個大致意思就行了。無非是將某個外設(shè)的基地址裝載(LDR)到一個寄存器R0，將要向這個外設(shè)的某個寄存器賦的值裝載到另一個寄存器R1，然后加載(STR)。一般的模式就是這樣：
LDR R0，=Periphral_BASE ;某外設(shè)的基地址
LDR R1，=0XFFFF0000 ;向寄存器要賦的值
STR R1，[R0,#Periphral_Register_OFS] ;向外設(shè)Peripheral基地址偏移OFS的寄存器Register賦值0xFFFF0000
Keil的啟動代碼部分有兩個注意的地方：
1、啟動代碼中有很多IF語句，如：IF :DEF:RAM_INTVEC。這就可以通過在Options/Asm對話框中的Define中填入RAM_INTVEC就可以實現(xiàn)中斷向量從Flash到RAM的拷貝。同理，還有IF :DEF:REMAP等等；
2、帶有Keil特色的MICROLIB，通過在Options/Target中選擇“Used MICROLIB”，比不使用微庫相比生成的代碼較小。不過除此之外，應(yīng)該還有其他的關(guān)系，因為我們的程序如果選擇不使用微庫的話，就執(zhí)行不成功。對于微庫只有這些很片面的理解，還請老手指教。
總而言之，Keil中的啟動代碼還是比較好理解的，而且借助圖形化配置向?qū)�，可以更快的上手，以實現(xiàn)自己的啟動代碼。
下面要說說Keil下，怎樣實現(xiàn)程序在片外Norflash運行、片外SRAM調(diào)試、片外SRAM運行。
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我也是arm的菜鳥，新手，無論如何都要堅持下去，學(xué)習(xí)了，感謝！
