在PROTEUS中使用ARM处理器及uCOSII移植理解——LPC2124.docx
在PROTEUS中使用ARM处理器及uC/OS-II移植理解——LPC2124
LPC2124是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-SCPU的微处理器,并带有256k的嵌入的高速Flash存储器和16k的片那静态RAM。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使得32位代码能够在最大的时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式,将使得代码规模降低超过30%,而性能的损失却很小。
LPC2124片那Boot装载程序实现在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)。1ms可以编程512字节。整片擦除只需要400ms。此外还有4路A/D转换器,转换时间低于2.24us;2个32位定时器,6路PWM输出、RTC、看门狗和多个串行接口。LPC系列微处理器的抗干扰能力强,在很多应用中得到了使用。
三.软件分析
1.LPC的MemoryMap、Remap和LPC2124的Bootblock程序
MemoryMap是把芯片中、芯片外的Flash、RAM、外设、BootBlock等进行统一编址,用地址来表示对象。LPC系列ARM处理器的这个地址是出厂时,由厂家规定的,用户只能访问,而不能进行更改。
Remap和Boot,个人理解如下:
在Reset信号周期内,LPC2124运行芯片内部自带的Bootblock程序,复位信号过后才是运行用户的程序。
LPC系列ARM处理器的 Bootblock被固化在最高的Flash块中,运行时是被映射到0x7FFFE000~0x7FFFFFFF区域,这个程序是厂家写入的,它由任何复位硬件激活,在任何复位后都会先执行Boot装载程序。之所以要把BootBlock程序放在Flash块的顶端,是因为各芯片的Flash大小不一致,厂家为了BootBlock在芯片中的位置固定,在编址的2G靠前的位置虚拟划分一个区域作为BootBlock区域。这就是Remap。
BootBlock的工作如下:
判断P0.14是否为低,如果为低,进入ISP模式。
若P0.14不为低,要判断Boot(1:0)这两个脚,如果为11,要设置MEMAP=1,即运行内部Flash。否则设MEMAP=3,运行外部Flash。
如果是运行外部Flash,那需要把外部Flash的起始地址重新映射到0以便
复位信号过后就开始运行用户程序。
个人理解BootBlock相当于PC中的BIOS,由厂家固化,上电后首先完成映射,即把它的地址映射到0处,当初始化完成后,就运行内部Flash或者外部Flash的程序,通常要以向量表开头,这个过程就是Remap,也就是把内部ROM或者外部Flash的地址映射到0处。
启动代码分析
运行完BootBlock程序之后就是要运行用户自己编写的启动代码了。启动代码中最重要的是异常向量表。这个表包括复位、未定义指令、软中断、预取指中止、数据中止、IRQ中断和FIQ中断。
Reset
LDR PC,ResetAddr
LDR PC,UndefinedAddrLDR PC,SWI_Addr
LDR PC,PrefetchAddr
LDR PC,DataAbortAddr
DCD 0xb9205f80 ;插入用户代码有效签名
LDR PC,[PC,#-0xff0] ;从VIC处取得IRQ入口地址LDR PC,FIQ_Addr
ResetAddr DCD ResetInitUndefinedAddr DCD UndefinedSWI_Addr DCD SoftwareInterruptPrefetchAddr DCD PrefetchAbortDataAbortAddr DCD DataAbortNouse DCD 0
IRQ_Addr DCD 0
FIQ_Addr DCD FIQ_HandlerUndefined
B Undefined ;未定义指令PrefetchAbort
B PrefetchAbort ;取指令中止
;取数据中止DataAbort
B DataAbort ;快速中断
未定义指令、取指令中止、快速中断使得PC不跳转,进入死循环,等待看门狗复位用户程序。对于ARM9,有MMU单元,应该在PrefetchAbort和DataAbort处进行处理,然后返回到发生异常的指令处重