基于LPC2104的VxWorksBSP设计 01 飞利浦, 有限公司, 下载工具, 格式转换, 单片机

samwalton

VxWorks是一种商用嵌入式实时操作系统（RTOS）多年来，风河公司为用户提供了一系列广泛的板级支持包（BSP）。但是，随着CPU的发展，用户自己设计的硬件平台越来越多，分散性越来越大，因此介于硬件平台和操作系统之间的BSP的自主设备也日益紧迫。EasyARM开发板是广州周立功单片机有限公司开发的基于飞利浦LPC2104型arm7TDMI芯片的低价位学习板，具有128KB的Flash，16KB的RAM，满足VxWorks运行的最低要求。

1 格式说明及格式转换程序的制作

Tornado产生的目标代码的默认格式是Motorola开发板的Flash下载工具只能下载Intel 32bit格式。必须将它们进行转换才能将代码写入到Flash中去。下面以Motorola的S2格式为例说明格式的转换。

S2的一种实际格式如下：

S0120000626F6F74726F6D5F726532E686578CF

S214000000060000EABD0300EAA50300EAB70300EA1B

S804000000FB

其中第一条是记录的头部。第二条是地址和对应的数据记录，S2表示24位地址的格式，14表示起始地址000000和对应的数据及奇偶效验对的总和。最后两位表示所有十六进制数对的校验和。最后一条是记录的结束标志。

    Intel 32 bit的一种实际格式如下：

：020000040000FA

：10000000060000EABD0300EABB50300EAB70300EA20

…………

：00000001FF

其中第一条是记录的头部，表示32位地址的高16位为0000。在第二条记录中，：表示记录的开始，10表示记录对的个数，0000表示起始地址的值，最后两位表示校验和。最后一条是记录的结束标志。

了解这两种格式后，编写格式转换程序就是很简单的一件事件。

2 BSP的设计过程及软件仿真方法

2.1 驻留ROM/Flash的系统各段分配情况

由于LPC2104只有16KB的RAM，故只能程序代码和数据放在Flash中，开机后再将数据拷贝到RAM内，而程序依然放在Flash中并在其中运行，即所谓的ROM Resident Image设计。在Tornado集成开发环境下，选取templatarm的BSP生成的bootrom_res.hex文件就是这种ROM_Resident文件，其代码段、数据段、堆栈段分别在Flash和RAM中的情况如图1。

Flash的分配和对应常量的定义

片内Flash的地址空间为0x00000000～0x00020000

ROM_TEXT_ADRS=00000000代码段的起始地址

ROM_SIZE=00020000 Flash的大小

RAM的分配和对应常量的定义

片内RAM的地址空间为0x40000000～0x40003FFF

0x40000000～0x4000003F共64字节，放中断向量表LOCAL_MEM_LOCAL_ADRS=0x400000000

RAM_LOW_ADRS=0x40000600

RAM_HIGH_ADRS=0x40000F00

LOCAL_MEM_SIZE=0x00020000

根据上面的分析，修改Makefile和config.h中相应的部分，使两者一样。

堆栈的分配

堆栈的地址设为STACK_ADRS，由系统定义，从RAM_LOW_ADRS开始向下伸展。

2.2 romlnit.s文件

arm的异常向量表如表1。LPC2104的异常向量表也一样，只不过它可以重新映射到RAM的头部，即从0x40000000开始的32个字节。

表1 arm异常向量位置

地    址 异    常

0x0000 0000 复位
0x0000 0004 未定义指令
0x0000 0008 软件中断
0x0000 000C 预取指中止（从存储器取指出错）
0x0000 0010 数据中止（数据访问存储器出错）
0x0000 0014 保留
0x0000 0018 IRQ
0x0000 001C FIQ

　*在arm文档中标识为保留，该位置被Boot装载程序用作者有效的用户程序关键字。

基于ARM体系结构的VxWorks的其中四个异常 入口函数为：excEnterUndef、ecxEnterSwi、excEnterPrefetchAbort、excEnterDataAbort。直接在对应的位置用B指令跳到对应的函数中即可。代码如下：_arm_FUNCTION（romInit）

_romInit：

arm的异常向量表如表1。LPC2104的异常向量表也一样，只不过它可以重新映射到RAM的头部，即从0x40000000开始的32个字节。

基于arm体系结构的VxWorks的其中四个异常入口函数为：excEnterUndef、excEnterSwi、excEnterPrefetchAbort、excEnterDataAbort。直接在对应的位置用B指令跳到对应的函数中即可。代码如下：

_arm_FUNCTION（romInit）

_romInit:

cold:

B start /*复位异常*/

B excEnterUndef /*未定义异常 */

B excEnterSwi /*软中断*/

B excEnterPreftchAbort/*予取指异常*/

B excEnterDataAbort /*数据异常*/

.ascii "20B9" /*保留空间，由格式转换程序超填入0xB9205F80*/

LDR pc,[pc,#-0xFF0]/*IRQ中断入口函数*/

B FIQ_Hander /*FIQ中断入口函数*/

IRQ中断函数的入口函数是C语言写的sysClkInt()和sysAuxClkInt()，需要自己保存现场和恢复现场，代码为：

_arm_FUNCTION（TIME0_IRQ_Hander）

_TIME0_IRQ_Hander:

SUB LR,LR,#4 /*计算返回地址*/

STMFD SP！，{R0-R11，R12，LR} /*保存任务环境*/