04 点亮LED C

1 C语言控制LED

前述汇编中，写地址0x56000050（GPFCON）和0x56000054（GPFDAT），相当于C中的指针操作。

void main(void)

{

unsigned int * pGPFCON = 0x56000050;

unsigned int * pGPFDAT = 0x56000054;

/* 配置GPF4为输出引脚 */

*pGPFCON = 0x100;

/* 设置GPF4输出0 */

*pGPFDAT = 0;

}

问题来了。1 我们写出了main函数，谁来调用它？  2  main函数中的变量，保存在内存中，内存地址是多少？

解决办法：我们还需要写一个汇编代码，给main函数设置内存，调用main函数

代码如下：

led.c

int main(void)

{

unsigned int * pGPFCON = (unsigned int *)(0x56000050);

unsigned int * pGPFDAT = (unsigned int *)(0x56000054);

/* 配置GPF4为输出引脚 */

*pGPFCON = 0x100;

/* 设置GPF4输出0 */

*pGPFDAT = 0;

return 0;

}

start.S

.text

.global _start

_start:

/* 设置内存: sp栈 */

ldr sp, =4096 /* nand启动 */

// ldr sp, =0x40000000 + 4096 /* nor启动 */

/* 调用main */

bl main

halt:

b halt

Makefile

all:

arm-linux-gcc -c -o led.o led.c

arm-linux-gcc -c -o start.o start.S

arm-linux-ld -Ttext 0 start.o led.o -o led.elf

arm-linux-objcopy -O binary -S led.elf led.bin

arm-linux-objdump -D led.elf > led.dis

clean:

rm *.bin *.o *.elf *.dis

汇编指令中，bl跳转和b的区别（bl会在lr寄存器中，保存当前pc - 4，就是当前指令的下一条指令）：

2 C语言分析

几条汇编指令：

2.1  add r0, r1, r2  或 add r0, r1, #4 

2.2  sub r0, r1, r2 或 sub r0, r1, #4

3 ldm  stm  传送多个数据

按照图示，堆栈操作中，常使用的是ldmia（先读取栈数据，再增加栈地址）和stmdb（先减少栈地址，然后保存到栈中）。

如图所示，stmdb sp!, {fp, ip, lr, pc}，大括号里面的寄存器顺序可以随便写，无所谓。

假设sp = 4096：(1)sp=sp-4  pc寄存器的值，被保存在4092~4095内存中；（2）sp=sp-4；lr寄存器的值被保存在4088~4091内存中。。。

到这里，说白了，stmdb就是把寄存器的值保存到内存（栈）中。

最后这个感叹号sp!，表示sp为修改后的值4080；如果不加！，则sp为原始值4096。

ldmia指令

C语言内部机制分析

Start.S做了哪些事情？

1 设置栈；2 调用main函数，把返回地址保存在lr中；

led.c main函数做了什么？

1 定义两个局部变量；2 设置变量； 3 return 0；

问题来了。为什么要设置栈？因为C函数要用。怎么使用？

栈的作用：1 保存局部变量；2 保存lr等寄存器（子函数调用）；

调用者如何串参数给被调用者？被调用者如何传返回值给调用者？

怎么从栈中恢复寄存器？

1 ATPCS规则

2 汇编代码与bin文件

可以看到，bin文件完全就是汇编代码。

再次说明：关于BL跳转与LR返回地址的解释：

内存布局：

汇编代码操作寄存器如下：

通过r0寄存器传递参数

led.c

void delay(int cnt)

{

while (cnt--);

}

int led_on(int which)

{

unsigned int * pGPFCON = (unsigned int *)(0x56000050);

unsigned int * pGPFDAT = (unsigned int *)(0x56000054);

if (4 == which)

{

/* 配置GPF4为输出引脚 */

*pGPFCON = 0x100;

}

else if (5 == which)

{

/* 配置GPF5为输出引脚 */

*pGPFCON = 0x400;

}

/* 设置GPF4/5输出0 */

*pGPFDAT = 0;

return 0;

}

start.S

.text

.global _start

_start:

/* 设置内存: sp栈 */

ldr sp, =4096 /* nand启动 */

// ldr sp, =0x40000000 + 4096 /* nor启动 */

// 使用r0传递参数

mov r0, #4

bl led_on

ldr r0, =100000

bl delay

mov r0, #5

bl led_on

halt:

b halt

编译得到的汇编文件如下：