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用GNU工具开发基于ARM的嵌入式系统

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

串行接口,可以采用MX1内置的UART控制器,图略。
  
  2自举模式
  
  目前,许多嵌入式处理器都提供了自举模式(Bootstrap),供用户写入引导代码。自举模式利用了固化在芯片内部的一段引导程序,当处理器复位时,如果在特定引脚上加信号,则处理器将在复位后执行固化ROM中的程序。例如,MX1提供了4条复位引脚,复位时引脚不同的电平组合可以从不同的片选端启动系统。自举ROM中的程序完成串口的初始化,然后等待用户从串口写入用户代码。自举模式所能接受的是一种专门格式的文本文件,包括数据和要写入/读出的地址。关于自举模式的代码格式,可参考相关芯片的手册。在摩托罗拉的网站还提供了许多小工具,帮助开发者将其它格式的文件转换成为自举模式格式。通过自举模式下载的通常是一段和上位机软件(如超级终端)通信的程序,完成接收数据并写入Flash的操作。写入的数据可以是用户自己的应用程序、数据或者操作系统的内核。通过自举模式下载的引导程序同样可以用GNU工具开发。
  
  3GNU的编译器和开发工具
  
  GNU提供的编译工具包括汇编器as、C编译器gcc、C++编译器g++、连接器ld和二进制转换工具objcopy.基于ARM平台的工具分别为arm-linux-as、arm-linux-gcc、arm-linux-g++、arm-linux-ld和arm-linux-objcopy.GNU的所有开发工具都可以从www.gnu.org上下载,基于ARM的工具可以从www.uclinux.org获得。GNU的编译器功能非常强大,共有上百个操作选项,这也是这类工具让初学者头痛的原因。不过,实际开发中只需要用到有限的几个,大部分可以采用缺省选项。GNU工具的开发流程如下:编写C、C++语言或汇编源程序,用gcc或g++生成目标文件,编写连接脚本文件,用连接器生成最终目标文件(elf格式),用二进制转换工具生成可下载的二进制代码。GNU工具都运行在Linux下,开发者需要1台运行Linux的PC作为上位机。由于篇幅所限,不能完整地介绍整个嵌入式操作系统的开发过程,将以第二节中提到的通过自举模式下载的引导程序为例,说明开发的过程。对于像Linux这样的大系统,基本的开发流程是一样的。
  
  引导程序将通过自举模式下载到MX1的片内RAM,从地址0x00300000开始并执行。完成串口和SD
  
  RAM的初始化后,引导程序将等待接收应用程序或操作系统内核,将接收到的数据放在SDRAM中。数据接收完毕后,引导程序将SDRAM中的数据写入Flash,下一次就可以从Flash中直接引导系统了。由于操作系统的内核比较大,如Linux有1MB以上,下载过程必须考虑纠错。因此,接收部分采用Xmode协议,可以用Windows下超级终端的Xmode发送方式发送文件。
  
  (1)编写C、C++语言或汇编源程序
  
  通常汇编源程序用于系统最基本的初始化,如初始化堆栈指针、设置页表、操作ARM的协处理器等。初始化完成后就可以跳转到C代码执行。需要注意的是,GNU的汇编器遵循AT&T的汇编语法,读者可以从GNU的站点(www点gnu点org)上下载有关规范。汇编程序的缺

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