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[ARM 汇编]高级部分—ARM汇编编程实战—3.3.3 嵌入式应用程序设计实例

2023-06-25 22:54 由 博客0214 发表于 #后端开发

在本章节中，我们将学习如何使用ARM汇编编写一个简单的嵌入式应用程序。我们将以STM32F103微控制器为例，编写一个程序，实现按下按钮时点亮LED的功能。

  1. 硬件连接

首先，我们需要将STM32F103微控制器的一个GPIO引脚连接到LED（通过一个合适的电阻），另一个GPIO引脚连接到按钮。假设我们使用以下连接方式：

  • LED连接到PA8引脚
  • 按钮连接到PA0引脚
  1. 编写汇编代码

创建一个名为button_led.s的新文件，输入以下汇编代码：

.syntax unified
.cpu cortex-m3
.thumb

.global _start
_start:

// 初始化堆栈
ldr r0, =_stack_top
mov sp, r0

// 调用main函数
bl main

// 无限循环
loop_forever:
    b loop_forever

.section .text.main
.thumb_func
.align 2
main:
    // 设置RCC寄存器地址
    ldr r0, =0x40021000
    
    // 打开GPIOA时钟
    ldr r1, [r0, #0x18]
    orr r1, r1, #0x00000004
    str r1, [r0, #0x18]

    // 配置LED引脚（PA8）为输出模式
    ldr r0, =0x40010800
    ldr r1, [r0, #0x00]
    bic r1, r1, #0x000F0000
    orr r1, r1, #0x00030000
    str r1, [r0, #0x00]

    // 配置按钮引脚（PA0）为输入模式
    ldr r1, [r0, #0x00]
    bic r1, r1, #0x0000000F
    str r1, [r0, #0x00]

button_check:
    // 检查按钮状态（读取GPIOA的IDR寄存器）
    ldr r1, [r0, #0x08]
    tst r1, #0x00000001
    beq button_check

    // 点亮LED（设置GPIOA的ODR寄存器）
    ldr r1, [r0, #0x0C]
    orr r1, r1, #0x00000100
    str r1, [r0, #0x0C]

button_release:
    // 等待按钮释放（读取GPIOA的IDR寄存器）
    ldr r1, [r0, #0x08]
    tst r1, #0x00000001
    bne button_release

    // 熄灭LED（清除GPIOA的ODR寄存器）
    ldr r1, [r0, #0x0C]
    bic r1, r1, #0x00000100
    str r1, [r0, #0x0C]

    // 返回
    bx lr

.section .stack
.align 3
_stack_top:
  1. 编译汇编代码

打开命令行窗口，进入到button_led.s文件所在的目录，然后运行以下命令编译汇编代码：

arm-none-eabi-as -mcpu=cortex-m3 -mthumb -g -o button_led.o button_led.s
arm-none-eabi-ld -Ttext 0x08000000 -o button_led.elf button_led.o
arm-none-eabi-objcopy -O binary button_led.elf button_led.bin

这将生成一个名为button_led.bin的二进制文件，我们将把这个文件烧录到STM32F103微控制器上。

  1. 烧录程序

确保您的ST-Link调试器已连接到STM32F103微控制器，然后运行以下命令使用STM32烧录工具将button_led.bin文件烧录到微控制器上：

st-flash write button_led.bin 0x08000000
  1. 测试程序

现在，我们的嵌入式应用程序已经烧录到STM32F103微控制器上。按下连接到PA0引脚的按钮，您应该看到连接到PA8引脚的LED亮起；松开按钮，LED熄灭。

这是一个简单的嵌入式应用程序设计实例，通过这个例子可以学到如何用ARM汇编语言编写一个简单的嵌入式应用程序。在实际应用中，您可能会遇到更复杂的任务，例如使用外部中断、定时器、串口等。在编写这些程序时，关键是了解所使用的微控制器的寄存器和操作方式，然后编写相应的ARM汇编代码来实现所需的功能。

希望这个实例能帮助您理解如何使用ARM汇编编写嵌入式应用程序。随着您的汇编技能的提高，您将能够编写更复杂的程序来解决实际问题。
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