ARM7 启动代码设计方法与流程

### ARM7启动代码设计方法与流程 #### 一、引言 随着互联网技术的发展和广泛应用，32位微处理器在嵌入式系统中的地位日益重要。ARM（Advanced RISC Machines）处理器作为32位嵌入式RISC微处理器的领头羊，凭借其高性能、低功耗和低成本的特点，广泛应用于移动通信、手持计算、多媒体数字消费等领域。本文将结合AT91M55800A芯片，深入探讨ARM7启动代码的设计方法和流程，并着重介绍地址重映射技术。 #### 二、启动代码概述 启动代码是指在用户应用程序启动前运行的一段特定代码，用于完成系统初始化。这段代码通常用汇编语言编写，因为它需要直接控制处理器内核和硬件控制器。启动代码的主要任务包括但不限于： - **定义入口点**：确定程序的起始地址。 - **设置中断/异常向量**：配置处理器如何响应中断和异常事件。 - **初始化存储系统**（包括地址重映射）：配置内存控制器，确保正确的内存访问。 - **初始化堆栈指针寄存器**：设置堆栈的起始位置。 - **初始化中断中用到的变量**：准备中断服务程序所需的全局变量。 - **开启中断**：允许处理器接收中断信号。 - **改变处理器模式和状态**：根据需要调整处理器的操作模式。 - **初始化C程序用到的存储区**：为C语言程序预留内存空间。 - **进入C程序**：跳转到C程序的入口点。 #### 三、AT91M55800A启动代码详解 ##### 3.1 中断向量表 ARM处理器的中断向量表位于0地址开始的连续32字节空间内。当发生中断或异常时，程序计数器(PC)会跳转到对应的地址执行处理代码。AT91M55800A的中断向量表如下所示： - **复位中断**：0x00000000 - **未定义指令中断**：0x00000004 - **软件中断**：0x00000008 - **指令预取异常**：0x0000000C - **数据异常**：0x00000010 - **保留**：0x00000014 - **普通外部中断**：0x00000018 - **外部快速中断**：0x0000001C - **复位入口**：0x00000038 ##### 3.2 初始化存储系统 ARM处理器支持灵活的存储器地址分配机制，其中最关键的部分之一就是地址重映射。在系统启动初期，处理器会从地址0开始执行第一条指令。为了提高中断响应速度，ARM处理器可以通过地址重映射技术将0地址映射到更快的RAM区域，而不是较慢的ROM区域。这一过程通常涉及以下步骤： 1. **配置内存控制器**：确保ROM区域在系统启动初期可以被正确访问。 2. **初始化存储器映射**：将0地址映射到内部RAM区域，以便于快速访问中断向量表。 3. **更新内存映射**：在完成必要的初始化后，将0地址重新映射到RAM区域，从而提高中断处理的速度。 #### 四、地址重映射技术详解 地址重映射是一种重要的技术手段，可以显著提高处理器的中断响应速度。通过将中断向量表所在的0地址映射到RAM区域，可以避免每次中断发生时从ROM区域读取向量表所带来的延迟。实现这一技术的关键在于正确配置处理器的内存控制器，使其能够在系统启动过程中自动完成地址重映射的过程。 #### 五、总结 本文结合AT91M55800A芯片，详细介绍了ARM7启动代码的设计方法和流程，特别是地址重映射技术的应用。通过对这些关键技术的理解和掌握，可以帮助开发者更好地优化嵌入式系统的启动过程，提高系统的整体性能。未来随着嵌入式技术的发展，ARM处理器及其启动代码设计将会扮演更加重要的角色。