S3C2440學(xué)習(xí)筆記一（系統(tǒng)頻率以及一些入門級(jí)問題）

　　①M(fèi)PLL和UPLL有何不同?

　　對(duì)于MPLL使用到MPLLCON,而UPLL使用到UPLLCON寄存器，同屬于時(shí)鐘電源管理單元。MPLLCON地址是0X4C000004，UPLL地址是0X4C000008。MPLL用于CPU及其他外圍器件，這里把他理解成單片機(jī)的主頻就對(duì)了，UPLL用于USB。產(chǎn)生FCLK,HCLK,PCLK三種頻率。

　　CLKDIVN時(shí)鐘分配控制寄存器，地址是0X4C000014,對(duì)FCLK分頻給UCLK,PCLK，不分頻或2分頻，CAMDIVN照相機(jī)時(shí)鐘分配寄存器，地址是0X4C000018，也是做一個(gè)時(shí)鐘分配。

　?、?440slib.s中出現(xiàn)mrc,bic,mcr,MOV_PC_LR是什么意思，有什么資料學(xué)習(xí)和研究?

　　前面三條是屬于嵌入式匯編指令，

　　MRC 指令的格式為：MRC{條件} 協(xié)處理器編碼，協(xié)處理器操作碼1，目的寄存器，源寄存器1，源寄存器2，協(xié)處理器操作碼2。

　　MRC 指令用于將協(xié)處理器寄存器中的數(shù)據(jù)傳送到ARM 處理器寄存器中,若協(xié)處理器不能成功完成操作，則產(chǎn)生未定義指令異常。其中協(xié)處理器操作碼1和協(xié)處理器操作碼2 為協(xié)處理器將要執(zhí)行的操作，目的寄存器為ARM 處理器的寄存器，源寄存器1 和源寄存器2 均為協(xié)處理器的寄存器。

　　指令示例：

　　MRC P3 ， 3 ， R0 ， C4 ， C5 ， 6 ;該指令將協(xié)處理器 P3 的寄存器中的數(shù)據(jù)傳送到 ARM 處理器寄存器中.

　　MCR 指令的格式為： MCR{條件} 協(xié)處理器編碼，協(xié)處理器操作碼1，源寄存器，目的寄存器1，目的寄存器2，協(xié)處理器操作碼2。

　　MCR 指令用于將ARM 處理器寄存器中的數(shù)據(jù)傳送到協(xié)處理器寄存器中,若協(xié)處理器不能成功完成操作，則產(chǎn)生未定義指令異常。其中協(xié)處理器操作碼1 和協(xié)處理器操作碼2為協(xié)處理器將要執(zhí)行的操作，源寄存器為ARM 處理器的寄存器，目的寄存器1 和目的寄存器2 均為協(xié)處理器的寄存器。

　　指令示例：

　　MCR P3 ， 3 ， R0 ， C4 ， C5 ， 6 ;該指令將 ARM 處理器寄存器 R0 中的數(shù)據(jù)傳送到協(xié)處理器 P3 的寄存器 C4 和 C5 中。

　　CP15寄存器圖概述

　　CP15定義了16個(gè)寄存器。CP15的寄存器圖如下表所示

　　a.在位置0可以訪問兩個(gè)寄存器。具體訪問哪一個(gè)寄存器取決于第二個(gè)操作碼的值。

　　b.分指令寄存器和數(shù)據(jù)寄存器

　　Unpredictable(UNP)：從這個(gè)地方讀出的值可以是任意的

　　Should be zero(SBZ)：往這個(gè)地方寫入的時(shí)候，這個(gè)域的所有位都應(yīng)該清0

　　只能在特權(quán)模式下使用MRC和MCR指令訪問CP15的寄存器。MCR和MRC的指令位模式如下：

　　它們的匯編代碼為：MCR/MRC{cond} p15,opcode_1,Rd,CRn,CRm,opcode_2

　　cond是條件碼，bit20是L位，如果L=1就表示Load，從外面讀到CPU核中，也就是MRC指令，如果L=0就表示Store，也就是MCR指令。[11：8]這四個(gè)位是協(xié)處理器編號(hào)，CP15編號(hào)是15，因此是4個(gè)1。CRn是CP15寄存器編號(hào)，Rd是CPU核寄存器編號(hào)，各占4位。對(duì)于CP15協(xié)處理器，規(guī)定opcod1應(yīng)該為0，opcode2和CRm是指令的選項(xiàng)，具體含義取決于不同的寄存器。

　　寄存器0，ID編碼寄存器

　　這是一個(gè)用于返回設(shè)備ID編碼的只讀寄存器

　　你可以通過將opcode2設(shè)置為除1以外的值來訪問CP15的ID編碼寄存器R0(CRm此時(shí)應(yīng)置為0)。例如：

　　MRC p15,0,Rd,c0,c0,0　　;返回ID寄存器的值

　　寄存器0，緩存類型寄存器

　　這是一個(gè)只讀寄存器，它包含了緩存的架構(gòu)和大小的信息，這就允許操作系統(tǒng)來確定要如何執(zhí)行諸如清理緩存和鎖定緩存的操作。所有ARMv4T版本及以后的帶緩存處理器都包含這個(gè)寄存器，允許實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的廠商生產(chǎn)他們的操作系統(tǒng)的試驗(yàn)版本。

　　你可以通過將opcode_2設(shè)置為1來訪問CP15的緩存類型寄存器R0。如：

　　MRC p15,0,Rd,c0,c0,1　　;返回關(guān)于緩存的詳細(xì)信息

　　還有一個(gè)bic是清除指令，BIC―――――位清除指令指令格式：

　　BIC{cond}{S} Rd,Rn,operand2

　　BIC指令將Rn 的值與操作數(shù)operand2 的反碼按位邏輯”與”，結(jié)果存放到目的寄存器Rd中。指令示例：BIC R0,R0,#0x0F ;將R0最低4位清零，其余位不變。

　　最后還有一個(gè)MOV_PC_LR，這個(gè)是用于子程序返回，代碼分析(這是自己在總結(jié)，將別人的東西通過歸納整理和分析)：

　　MACRO //這個(gè)是宏定義的關(guān)鍵字

　　MOV_PC_LR //作用是子程序返回

　　[ THUMBCODE

　　bx lr //當(dāng)目標(biāo)程序是Thumb時(shí)，就要用BX跳轉(zhuǎn)返回，并轉(zhuǎn)換模式

　　|

　　mov pc,lr //目標(biāo)程序是ARM指令集，直接把lr賦給pc就可以了，是直接處理的(這個(gè)要查THUMB指令集)。

　　]

　　MEND //宏定義的結(jié)束標(biāo)志

　　③Main函數(shù)帶了兩個(gè)參數(shù)，有何不同，分別有什么用?

　　int Main(int argc, char **argv);這個(gè)語句是常用的程序開始接口函數(shù)，前面的int表示返回的類型，至于Main是經(jīng)過啟動(dòng)引導(dǎo)的一個(gè)標(biāo)記，可以對(duì)應(yīng)的修改。至于里面的兩個(gè)參數(shù)，argc的值表示后面argv數(shù)組傳遞了幾個(gè)參數(shù)，可以使argv[0]、argv[1]...。

　?、軐?duì)于GPIO如何控制，IO有多少功能?

　　大致有三個(gè)寄存器，拿portB口來說吧，GPBCON用來控制整個(gè)B口的功能，GPBDAT用來確定是高電平還是低電平，GPBUP就是要不要選擇上拉。第二第三功能后面再說。

　　⑤什么是協(xié)處理器?

　　協(xié)處理器，一種芯片，用于減輕系統(tǒng)微處理器的特定處理任務(wù)。超級(jí)CPU,PC機(jī)一般沒有協(xié)處理器，速度快樂，不需要幫忙了，ARM微處理器指令包括5條：一 CDP協(xié)處理器數(shù)操作指令，二 LDC協(xié)處理器數(shù)據(jù)加載指令，三 STC協(xié)處理器存儲(chǔ)指令，四 MCR ARM處理器寄存器到協(xié)處理器的數(shù)據(jù)傳送指令，五MRC協(xié)處理器寄存器到ARM處理器寄存器的數(shù)據(jù)傳送指令。arm920T協(xié)處理器CP15。

　　⑥什么是影子寄存器?

　　所有的影子寄存器都是一個(gè)實(shí)際存在的物理寄存器，通過引入影子寄存器，指令可以重復(fù)使用相同的寄存器編碼，但是在不同模式下，這些編碼對(duì)應(yīng)不同的物理寄存器。引入影子寄存器的另外一個(gè)目的是當(dāng)中斷或異常產(chǎn)生時(shí)，CPU會(huì)將當(dāng)前“CPU的狀態(tài)”保存在影子寄存器中。從CPU角度看，它的“狀態(tài)”包括：　(1) PC(也就是R15)值　(2) CPSR的值。您也許認(rèn)為R0等通用寄存器也是狀態(tài)，從某種意義上說您是對(duì)的。但是那些不是“CPU的狀態(tài)”，它們是“應(yīng)用的狀態(tài)”。當(dāng)中斷或異常產(chǎn)生后，CPU并不關(guān)心它們，CPU只是：(1) PC值被保存在當(dāng)前模式下的R14中　(2)CPSR值被保存在當(dāng)前模式下的影子寄存器中

　　保存CPU的狀態(tài)是一種廉價(jià)的操作，但是要保存應(yīng)用的狀態(tài)可就很昂貴了，因?yàn)橹辽儆?3個(gè)寄存器(R0 ~ R12)需要保存，為了加快這種操作，ARM的內(nèi)存訪問指令可以將一組寄存器的內(nèi)容保存到內(nèi)存中，反之亦然。(后面復(fù)習(xí)時(shí)再徹底分析)

　?、逿HUMB指令如何對(duì)使PC工作?

　　原來ARM指令集是32位的，然而也兼容16位的THUMB指令集，Thumb指令集是ARM指令集的一個(gè)子集，是針對(duì)代碼密度問題而提出的，它具有16位的代碼寬度。當(dāng)處理器在執(zhí)行ARM程序段時(shí)，稱ARM處理器處于ARM工作狀態(tài)，當(dāng)處理器在執(zhí)行Thumb程序段時(shí)，稱ARM處理器處于Thumb工作狀態(tài)。Thumb指令集并沒有改變ARM體系底層的編程模型，只是在該模型上增加了一些限制條件，只要遵循一定的調(diào)用規(guī)則，Thumb子程序和ARM子程序就可以互相調(diào)用。Thumb指令與ARM指令的時(shí)間效率和空間效率關(guān)系為：

　　 Thumb代碼所需的存儲(chǔ)空間約為ARM代碼的60%～70%。

　　 Thumb代碼使用的指令數(shù)比ARM代碼多約30%～40%。

　　 若使用32位的存儲(chǔ)器，ARM代碼比Thumb代碼快約40%。

　　 若使用16位的存儲(chǔ)器，Thumb代碼比ARM代碼快約40%～50%。

　　 與ARM代碼相比較，使用Thumb代碼，存儲(chǔ)器的功耗會(huì)降低約30%。

　　顯然，ARM指令集和Thumb指令集各有其優(yōu)點(diǎn)，若對(duì)系統(tǒng)的性能有較高要求，應(yīng)使用32位的存儲(chǔ)系統(tǒng)和ARM指令集，若對(duì)系統(tǒng)的成本及功耗有較高要求，則應(yīng)使用16位的存儲(chǔ)系統(tǒng)和Thumb指令集。當(dāng)然，若兩者結(jié)合使用，充分發(fā)揮其各自的優(yōu)點(diǎn)，會(huì)取得更好的效果。

　　⑧留給后面的問題：一程序是如何編譯的，②程序是如何變成機(jī)器碼或者二進(jìn)制代碼，如何燒錄到目標(biāo)板的，三硬件是根據(jù)內(nèi)部電路和儲(chǔ)存電荷跑起來的，四程序是如何編譯和連接的，五ucos-II和linux有何不同，兩種有何優(yōu)劣。