从51到arm,这路怎么走?
51都是有地址映射的(即sfr,特殊功能寄存器),在头文件reg52.h里面,不知道arm有没有,且不知道如何调用。以stm32为例,官方有提供个固件库,也就是好几个文件夹和几十个文件,里面有会汇编写的,也有用c写的,貌似也有地址映射,貌似里面的地址映射语句不是像51里面用sfr来表示的,貌似是用#define来定义的,这边搞糊涂了。
固件库中还包含了很多打包好的程序,比如说各种传输协议要用到的程序。但我的思维还停留在51,并且我不知道停留在51的这种思维是否是正确的:那就是,完全自己编码,除了sfr定义,包括很多包装好的函数,自己写出来才算学会。这种思维,不知道在arm学习上是否同等适用,难道学arm时上了个层次,就直接在别人打包好程序的基础上做产品了吗?
必须强调,在上位机,pc软件方面,是得调用操作系统的很多函数、库,这个没办法,因为强大的pc界面及功能,如果底层驱动什么的都自己写的话会累死,而且不一定有成效。但arm不同,不同在他比pc低一层次,但同时又高51一个层次,所以我纠结了。
并且我现在不知何从入手,就算是将固件库搞明白也得花不少时间。但我觉得,如果让arm点亮一个小led,应该用不上那么多固件库或函数,只要能点亮个led就行,这么低的要求,应该是用到很少的语句及配置程序,但网上所有的教程基本上首先就教你:如何调用所有的官方库,这无疑让初学者陷入泥潭。
良心答主:我看楼主浮躁得不得了。现在什么都不要做了,先去看几遍《不要做浮躁的嵌入式工程师》这篇文章,想清楚了,再动手吧。
我做了个实例,不用st的库来点led,解答你的问题我的 keilmdk 3.5我的stm32板子奋斗版是 ,ic 是 stm32f103vet6调试工具 jlink v8led 接在 pb5 ,高电平点亮既然说一定懂c语言了,那么对于下面我的问题,不查百度,完全靠自己,懂多少?然后查了百度之后又能懂多少?
(一)新建 keil 工程,ic选择 st 公司的 stm32f103ve,keil提示是否copy 启动文件,选择是。这里有问题,你有没有读过这个启动头文件? 51 也是同样的启动文件,51的那个启动文件有没有读过?你知道头文件里面做了什么吗? c语言真的从 main 函数开始吗?运行时库是什么?这些资料从什么地方知道?keil编译器的行为?(如果你说头文件是汇编的,没有必要看,那我当我没说)例如启动文件里面有这么一句,我的问题是 __main 这个标号在哪里实现的,注意,这里肯定不是 main 函数这里跳到哪里去了?还有个问题 [weak] 这里是什么意思?有什么用?
reset_handler proc
export reset_handler
[weak]
import __main
ldr r0, =__main
bx
r0
(二)新建一个 main.c并且写一个 main函数,什么都不做,这和51一样了。
void main(void){
while (1)
{
}}然后因为我需要调试,则设置jlink调试器,在项目属性里面 debug 标签,use j-link/j-trace ,然后到 utilities 标签,同样选择j-link /j-track ,并且选择 setting 按钮,里面的 programming algorithm 还是空的,表示keil 不知道目标是什么,我添加一个 stm32f10x high-density flash ,问题,为什么是 high-desity ?依据是什么?全部确认返回。这个时候已经可以编译,开发板上电,已经可以下载仿真的,虽然程序什么都没有写
(三)既然硬件,仿真器,调试都准备好了,接着就开始写程序了。
我一直推荐新手花钱买学习板和仿真器,因为可以排除硬件的问题,让初学者集中精力去写程序,而不用怀疑硬件有问题,这点很重要。这阶段主要是看书,了解这个ic 的架构,了解指令集,了解寄存器(别跟我说你找不到这些资料? )cortex-m3权威指南cnr2(电子书).pdf stm3210x参考手册.pdf学习板原理图博客,论坛等多个帖子,务必要对整个ic有个初步的了解。这个过程有点痛苦,但是值得花这个时间。
(四)开始写 led
既然我们要操作 io 口,当然就要看io口相关的知识。打开 stm3210x参考手册.pdf ,我的目的只是操作 gpio 所以我只需要将第五章看完就ok了。章节比较多,懒得看,根据一般的经验(你缺经验了吧?),不说多就avr 和 pic 而已。操作io一般是两个步骤,第一,操作io控制寄存器,设置io为输出,第二就是送数据。那么很明显,只可能是 gpiox_crl gpiox_crh , gpiox_odr 三个寄存器会有想要仔细阅读这几个寄存器的介绍后知道,gpiox_crl 是控制 pin 0-7 的属性的,gpiox_crh 控制pin 8-15,odr寄存器当然就是输出数据了,将数据送到这里就行了。然后,这几个寄存器的地址是多少?首先看 stm32f103ve.pdf 这个是官方的datasheet、看第四章, mmeory mapping为什么看这章?会英文都能猜到吧?看 portb 的地址是 0x40010c00 - 0x40010fff ,这个就是基地址了。基地址加上偏移量就能找到具体的寄存器。
例如我需要操作 gpiob_crl 的偏移为 00h ,(看stm3210x参考手册.pdf) odr 寄存器的偏移为 0ch 那么很自然得出gpiob_crl = 0x40010c00gpiob_odr = 0x40010c0c怎么验证我的结论正确?先看 keil 给的头文件 keilarmincststm32f10xstm32f10x_map.h#define periph_base
((u32)0x40000000)#define apb2periph_base
(periph_base + 0x10000)#define gpiob_base
(apb2periph_base + 0x0c00)这样怎么算都能算出 0x40010c00 出来吧??odr 寄存器同理为了点亮 led ,我需要将 pb5 (也就是 gpiob5)设置为输出,并且odr相应的位写入 1 ,看资料得出 mode5 是bit 20 21 控制的,cnf5 是bit 22,23mode5应该设置 10(0x2) 选择 2mhz 输出,cnf5 选择00(0x0),通用推挽模式,于是将这个值写入(*volatile unsigned long)0x40010c00 = (2《《20) | (0《《22); // 为简单起见,不管其他位了你是否能看懂这句c语言??volatile 什么意思什么用?指针的本质是什么?为什么能这样用?2《《20 是什么意思,为什么能这样用?我真的不是为难你,嵌入式都这么写的,st的头文件也是这么定义同理,设置 odr 寄存器*(volatile unsigned long *)0x40010c0c = 1《《5;*(volatile unsigned long *)0x40010c0c = 0;stm32 没有sfr ,没有bit,没有sbit 的概念的了。是不是就不如 51 了?下载运行,还不行,因为gpiob 的clk 没有使能,这时其实 gpiob 是不能工作的,这是 stm32 特殊的地方,上电默认外设的时钟都是关的,初学者没有注意这里,是可以原谅的,多看看书,多实践,多问问就是了。
找到问题的原因,则再 rcc_apb2enr 设置,其中 bit 3 就是 iopben 是时钟使能位,同上,先找到 rcc_apb2enr的地址 #define periph_base
((u32)0x40000000)#define ahbperiph_base
(periph_base + 0x20000)#define rcc_base
(ahbperiph_base + 0x1000)rcc_apb2enr 的偏移是 18h ,所以最终得到地址为 0x40021018,操作方法同上*(volatile unsigned long *)0x40021018 |= 1《《3;最终的点led的程序就完成了。void main(void){
*(volatile unsigned long *)0x40021018 |= 1<<3;
*(volatile unsigned long *)0x40010c00 = (2<<20) | (0《《22);
*(volatile unsigned long *)0x40010c0c = 1<<5;
while (1)
{
}}如果将寄存器做一个定义,则程序变成如下#define rcc_apb2enr *(volatile unsigned long *)0x40021018#define gpiob_crl *(volatile unsigned long *)0x40010c00#define gpiob_odr *(volatile unsigned long *)0x40010c0cvoid main(void){
rcc_apb2enr |= 1<<3;
gpiob_crl = (2<<20) | (0<<22);
gpiob_odr = 1
总结的几个问题
1,arm 没有sfr,也不需要,sfr 是51的关键字,没有理由 51 有 arm 就要有。例如acc,arm 就没有,但是有 r0-r15 ,这些就是架构(architecture 的区别了)
2,stm32 的寄存器在官方头文件上面已经全部有定义了,上面已经阐述了。(你看不懂不代表没有吧?)3,不带库函数的led程序已经实现了。想进步唯一的办法是多看书,多看代码,多写,多思考。
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