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  • ARM嵌入式系统初始化过程
  •   内核微处理器的系统一般为复杂的片上系统,这种复杂系统的多数硬件模块都是可配 置的,需要软件设置为特定的工作状态,因此在用户的应用程序之前,需要有一些专的代码完成对系统的初始化。由于这类代码直接面对ARM处理器内核和硬件 控制器,一般都使用汇编语言完成。初始化代码完成的操作与具有的硬件平台相关,但一般包括一下的内容:

      ARM微处理器结构要求中断向量表必须放置在从0x00地址开始的连续8×4字节的空间内,每当一个中断(异常)发生以后,ARM微处理器便强制把PC置 为对应的中断向量。由于每个中断只占用向量表中一个字(4个字节)的存储空间,只能放一条ARM指令,所以通常为跳转指令,使程序从向量表跳转到存储器的 其他,执行真正的中断处理。

      主要是对系统存储器控制器(MMU)的初始化。由于存储器控制器并不是ARM架构的一部分,不同芯片的实现方式各不相同。由于运算能力和寻址能力的强大, 基于ARM内核的微处理器系统一般都需要外扩展各种类型的存储器。对于存储器系统的初始化一般包括如下几个方面:

      基于ARM微处理系统的存储器一般有如下几类:SARM,DRAM,Flah,同时,即使同类存储器也有访问速度上的不同。其中,SRAM和Flah属于 静态存储器,可以共用存储器端口,而DRAM有动态刷新和地址复用等特征,需要专的存储器端口。

      存储器端口的接口时序优化对系统性能影响非常大,因为系统运行的速度瓶颈一般都存在于存储器的访问,因此希望存储器的访问尽可能快,但又要考虑由此带来的 系统稳定性问题。

      ARM微处理器架构支持8/16/32位的数据总线宽度访问存储器和外设,对于特定的存储器来说,需要设定数据总线)存储器地址的配置

      ARM微处理器架构理论上可以支持4GB的地址空间,而对于一个实际的系统来说,配置的物理地址远没有这么多,因此,如何配置存储器的地址,也是一个重要 的问题。

      存储器地址重映射就是可以通过软件配置来改变一块存储器物理地址的方法,是当前许多先进控制器所具有的功能。

      (SP)都是的(其中系统模式和用户模式使用相同的SP)。因此,需要对每一种模式的SP进 行初始化。

      采用的方法是:改变当前程序状态寄存器(CPSR)内的状态位,使处理器切换到不同的状态,然后初始化SP。但是对用户模式下SP的初始化应该放在最后, 因为ARM微处理器进入用户模式之后就无法再切换到其他模式。

      设置堆栈应该注意的问题是:堆栈的大小根据需要确定,要尽可能给堆栈分配高速存储器(例如片内的SRAM)。堆栈性能的提高对提高系统整体性能的影响非常 显著。

      该部分的初始化由具体的系统和用户需求决定,一般的外设初始化可以放在系统初始化以后进行。比较典型的应用是驱动一些简单的输出设备,例如

      等,用来 系统启动的进程和状态。初始化应用程序的运行,就是完成必要的从ROM到RAM的数据传输,初始化有特殊要求的端口、设备和应用程序的运行。

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