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1、1,第二讲thumb-2指令集、IAR汇编及固件库,2,Thumb-2指令集,同时支持16位和32位指令系统 Bit15:11 0b11101 0b11110 0b11111 紧邻的两个半字构成一条32位指令 其他：皆为16位指令,3,4,5,6,7,1 前索引2 后索引,8,9,32位指令解码,10,.N 表明此指令为16位指令 .W 表面此指令为32位指令集 如果没有，则根据指令的15：11位自动选择,11,12,13,14,WFE 等待一个事件发生,15,WFI 等待一个中断发生,16,汇编语言设计,汇编语言程序设计更能充分发挥处理器的硬件特性 两个优势 操作系统移植需要编写几百行底层硬
2、件的汇编语言程序，这是C语言不可取代的。 优化算法的时空效率，C语言的目标代码优化是编译器完成的，而汇编语言的目标代码优化是人工完成的。人是算法的创造者，也是编译器的设计者，人工优化比编译器质量高。 弱点 编程效率低，开发周期长，经济代价大。,17,ARM汇编程序编写规范,汇编语句格式 ARM汇编中，所有标号必须在一行的顶格书写， 而所有指令均不能顶格书写。 ARM汇编器对标识符大小写敏感(即区分大小写字母)，书写标号及指令时字母大小写要一致。 在ARM汇编程序中，ARM指令、伪指令、寄存器名可以全部为大写字母，也可以全部为小写字母，但不要大小写混合使用。 源程序中，语句之间可以插入空行，以使
3、得源代码的可读性更好。,18,ARM汇编程序编写规范（续）,格式如下： 标号 ;注释 源程序中允许有空行。适当地插入空行，可以提高源程序的可读性。 如果单行代码太长，可以使用字符“”将其分行。“”后不能有任何字符，包括空格和制表符等。 对于变量的设置、常量的定义，其标识符必须在一行的顶格书写。,19,汇编指令错误的例子,DOB MOV R0，#1 ;标号DOB没有顶格书写 MOV R2，#3 ;命令不允许顶格书写 Loop Mov R2,#3 ;指令中大小写混合 B loop ;无法跳转到loop标号，大小写 ;不一致,20,几个重要伪指令,1.DCB: 标号 DCB 表达式 说明：DCB用于
4、分配一块字节单元并用伪指令中指定的表达式进行初始化。其中，表达式可以为使用双引号的字符串或0255的数字,DCB可用“=”代替。 2.DCD/DCDU： 标号 DCD/DCDU 表达式 说明：DCD伪指令用于分配一块字存储单元并用伪指令中指定的表达式初始化，它定义的存储空间是字对齐的。DCD也可用“ asm(mov r0,#1); asm(mov r0, #1); asm(add r0, r1); ,28,IAR的固件库,由ST公司开发，包括驱动程序和应用函数的函数库 版本：3.4 优点： 入手快 便于开发，节约时间 缺点： 结构复杂繁琐 原理不够清晰,29,PPP:某一外设名称,30,说明,
5、每一个外设都有一个对应的源文件：stm32f10 x_ppp.c和一个对应的头文件：stm32f10 x_ppp.h 文件stm32f10 x_ppp.c包含了使用外设PPP所需的所有固件函数 文件stm32f10 x_ppp.h包含了.c文件所需的预定义，函数声明以及变量定义等 同时，外设需要在时钟控制下工作，因此会用到时钟的头文件,31,说明,CM3对包括外设的所有存储设备统一编址，因此在头文件中包含了存储器的映射关系stm32f10 x_map.h 该文件也包含了所有寄存器的声明 用户文件与库文件通过stm32f10 x_lib.h建立关系，该文件中定义了所有外设头文件的头文件，用于声明
6、头文件，因此需要include在用户的文件中 而文件stm32f10 x_conf.h则指定具体的参数，用户可以对此文件进行修改,32,33,外设的操作步骤,PPP代表任意外设 1. 在主应用文件中，声明一个结构PPP_InitTypeDef，例如： PPP_InitTypeDef PPP_InitStructure; 这里PPP_InitStructure是一个位于内存中的工作变量，用来初始化一个或者多个外设PPP。,34,外设的操作步骤,2. 为变量PPP_InitStructure的各个结构成员填入允许的值。按照如下程序设置整个结构体PPP_InitStructure.member1 =
7、 val1; PPP_InitStructure.member2 = val2; PPP_InitStructure.memberN = valN; 3. 调用函数PPP_Init(.)来初始化外设PPP。 4. 在这一步，外设PPP已被初始化。可以调用函数PPP_Cmd(.)来使能之。PPP_Cmd(PPP, ENABLE); 可以通过调用一系列函数来使用外设。每个外设都拥有各自的功能函数。,35,外设的操作步骤,注： 1. 在设置一个外设前，必须调用以下一个函数来使能它的时钟： RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_PPPx, ENABLE); RCC_A
8、PB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_PPPx, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PPPx, ENABLE); 2. 可以调用函数PPP_Deinit(.)来把外设PPP的所有寄存器复位为缺省值： PPP_DeInit(PPP),36,外设的操作步骤,注： 3. 在外设设置完成以后，继续修改它的一些参数，可以参照如下步骤： PPP_InitStucture.memberX = valX; PPP_InitStructure.memberY = valY; PPP_Init(PPP, ,37,仅为arm公司
9、粗略设计的存储器映射图，不同厂家根据需要，设计自己的存储器映射（对应）关系，以及各存储器的大小。,关于存储器映射关系,38,Bit-Band,处理器存储器映射包括两个bit-banding 区域。它们分别为SRAM 和外设存储区域中的最低的1MB。 作用：将存储器别名区的一个字映射为bit-band 区的一个位 即：在别名存储区写入一个字具有对位段区的目标位执读-改-写操作的相同效果。 目的：所有STM32F10 x外设寄存器都被映射到一个位段(bit-band)区。在各个函数中对单个比特进行置1/置0操作时被大量使用，用以减小和优化代码尺寸。,39,Bit-Band,40,Bit-Band,
10、如何对应？ 映射公式： bit_word_offset = (byte_offset x 32) + (bit_number 4) bit_word_addr = bit_band_base + bit_word_offset 其中： bit_word_offset是目标位在存取器位段区中的位置bit_word_addr 是别名存储器区中字的地址，它映射到某个目标位。 bit_band_base 是别名区的起始地址。 byte_offset 是包含目标位的字节在位段的序号bit_number 是目标位所在位置（0-31）,41,Bit-Band,42,example,设置地址0 x2000_0
11、000 中的比特2，则：,bit_word_offset = (byte_offset x 32) + (bit_number 4) =0*32+2*4=8 bit_word_addr = bit_band_base + bit_word_offset =0 x22000000+8=0 x2200008,43,example,设置地址0 x2000_0000 中的比特2，则：,44,寄存器RCC_CR的PLLON24位，映射到别名区： #define PERIPH_BASE (u32)0 x40000000) #define PERIPH_BB_BASE (u32)0 x42000000) #
12、define RCC_OFFSET (RCC_BASE - PERIPH_BASE) #define CR_OFFSET (RCC_OFFSET + 0 x00) #define PLLON_BitNumber 0 x18 #define CR_PLLON_BB (PERIPH_BB_BASE + (CR_OFFSET * 32 (PLLON_BitNumber * 4),45,一、什么是GPIO？ GPIO，英文全称为General-Purpose IO ports，也就是通用IO口。嵌入式系统中常常有数量众多，但是结构却比较简单的外部设备/电路，对这些设备/电路有的需要CPU为之提供控制手
13、段，有的则需要被CPU用作输入信号。而且，许多这样的设备/电路只要求一位，即只要有开/关两种状态就够了，比如灯亮与灭。对这些设备/电路的控制，使用传统的串行口或并行口都不合适。所以在微控制器芯片上一般都会提供一个“通用可编程IO接口”，即GPIO。,Example:GPIO控制,46,硬件资源分配： PC6-PC9分别连到4个LED，定义为LED14,47,跑马灯实验,48,控制过程,点亮LED,相应管脚输出高电平 即相应管脚置1,管脚如何控制？,特殊寄存器（端口配置寄存器）,49,Example:GPIO控制,GPIO寄存器结构 GPIO寄存器结构，GPIO_TypeDef和AFIO_Typ
14、eDef，在文件“stm32f10 x_map.h”中定义如下： typedef struct vu32 CRL; vu32 CRH; vu32 IDR; vu32 ODR; vu32 BSRR; vu32 BRR; vu32 LCKR; GPIO_TypeDef;,typedef struct vu32 EVCR; vu32 MAPR; vu32 EXTICR4; AFIO_TypeDef;,50,Example:GPIO控制,51,五个GPIO外设声明于文件“stm32f10 x_map.h”： #define PERIPH_BASE (u32)0 x40000000) #define A
15、PB1PERIPH_BASE PERIPH_BASE #define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0 x10000) #define AHBPERIPH_BASE (PERIPH_BASE + 0 x20000) . #define AFIO_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0 x0000) #define GPIOA_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0 x0800) #define GPIOB_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0 x0C00) #define GPIOC_BASE (APB2PERIPH_BAS
16、E + 0 x1000) #define GPIOD_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0 x1400) #define GPIOE_BASE (APB2PERIPH_BASE + 0 x1800),Example:GPIO控制,52,53,“stm32f10 x_conf.h”中定义如下： #define _GPIO #define _GPIOA #define _GPIOB #define _GPIOC #define _GPIOD #define _GPIOE #define _AFIO 用户可根据需要修改此文件中的定义，以决定其是否参与编译,Example:GPIO控制,54,，初始化指针AFIO, GPIOA, GPIOB, GPIOC, GPIOD 和GPIOE 于文件“stm32f10 x_lib.c”： #ifdef _GPIOA GPIOA = (GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE; #endif #if
