关于人工智能:ARM-汇编高级部分ARM汇编编程实战331-嵌入式系统的基本概念

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嵌入式零碎是一种非凡的计算机系统,通常用于执行特定的工作。它通常蕴含一个或多个微处理器、存储器和外围设备。与通用计算机系统相比,嵌入式零碎具备体积小、功耗低、成本低和实时性强等特点。在这一部分,咱们将介绍嵌入式零碎的基本概念,并通过实例来展现如何在 ARM 汇编程序中利用这些概念。

  1. 微处理器

微处理器是嵌入式零碎的核心部件,用于执行程序指令。ARM 微处理器广泛应用于嵌入式零碎畛域,因为它具备低功耗、高性能和可扩展性等劣势。在 ARM 汇编程序中,咱们须要理解根本的处理器架构(如 ARMv7、ARMv8 等)以及处理器的工作模式(如用户模式、零碎模式等)。

  1. 存储器

存储器用于存储程序指令和数据。嵌入式零碎通常蕴含不同类型的存储器,如 ROM(只读存储器)、RAM(随机拜访存储器)和 Flash 存储器等。在 ARM 汇编程序中,咱们须要理解如何应用汇编指令拜访存储器(如 LDR 和 STR 指令)以及如何依据零碎需要配置存储器映射。

  1. 外围设备

外围设备用于与零碎四周的环境进行交互。常见的外围设备包含 GPIO(通用输入输出)、UART(通用异步收发器)、I2C(两线式串行总线)、SPI(串行外设接口)等。在 ARM 汇编程序中,咱们须要理解如何应用汇编指令配置和管制外围设备,以实现特定的性能。

当初,咱们将通过一个实例来展现如何在 ARM 汇编程序中利用这些概念。在本实例中,咱们将应用 GPIO 外围设备管制一个 LED 灯的闪动。

实例:应用 GPIO 管制 LED 灯闪动

假如咱们正在应用一个 STM32F103 微控制器,其 GPIOA 端口的第 8 引脚连贯着一个 LED 灯。咱们的工作是应用 ARM 汇编程序管制 LED 灯闪动。首先,咱们须要理解 GPIO 寄存器的地址和性能。

STM32F103 的 GPIOA 寄存器地址如下:

  • MODER: 0x48000000 (模式寄存器)
  • ODR: 0x48000014 (输入数据寄存器)

接下来,咱们编写一个简略的 ARM 汇编程序来管制 LED 闪动:

; 设置 GPIOA 端口的第 8 引脚为输入模式
_start:
    LDR r0, =0x48000000 ; 加载 MODER 寄存器地址到 r0
    LDR r1, [r0]        ; 读取 MODER 寄存器的值到 r1
    ORR r1, r1, #0x1000 ; 将第 16 位(8 号引脚的模式位)设置为 1(输入模式)STR r1, [r0]        ; 将批改后的值写回 MODER 寄存器

; 管制 LED 闪动
blink:
    LDR r0, =0x48000014 ; 加载 ODR 寄存器地址到 r0
    LDR r1, [r0]        ; 读取 ODR 寄存器的值到 r1
    EOR r1, r1, #0x100  ; 异或第 8 位(8 号引脚的输入位),实现 LED 灯的翻转
    STR r1, [r0]        ; 将批改后的值写回 ODR 寄存器
    
    BL delay            ; 调用延时函数
    
    B blink             ; 有限循环

; 延时函数
delay:
    MOV r2, #0x20000     ; 加载延时计数值到 r2
delay_loop:
    SUBS r2, r2, #1      ; 缩小计数值
    BNE delay_loop       ; 如果计数值不为 0,持续循环
    BX lr                ; 返回主程序 

在本实例中,咱们首先配置 GPIOA 端口的第 8 引脚为输入模式。而后,咱们通过异或操作实现 LED 灯的翻转。最初,咱们应用一个延时函数管制 LED 闪动速度。

通过本实例,您能够看到如何在 ARM 汇编程序中利用嵌入式零碎的基本概念。在理论利用中,您还须要理解更多对于微处理器、存储器和外围设备的常识以实现各种工作。

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