基于ARM体系的嵌入式系统BSP的程序设计方案 01 程序设计, 嵌入式, 研究所, 程序员, Board

samwalton

arm公司在32位RISC的CPU开发领域不断取得突破，其结构已经从V3发展到V6。
BSP（Board Support Package）板级支持包介于主板硬件和操作系统之间，其功能与PC机上的BIOS相类似，主要完成硬件初始化并切换到相应的操作系统。BSP是相对于操作系统而言的，不同的操作系统对应于不同定义形式的BSP，例如VxWorks的BSP和Linux的BSP相对于某一CPU来说，尽管实现的功能一样，可是写法和接口定义是完全不同的。另外，仔细研究所用的芯片资料也十分重要，例如尽管arm在内核上兼容，但每家芯片都有自己的特色。所以这就要求BSP程序员对硬件、软件和操作系统都要有一定的了解。

本文介绍基于arm体系的嵌入式应用系统初始化部分BSP的程序设计。本文引用的源码全部是基于HMS320C7202芯片设计，并已成功运行。

1 初始化过程

尽管各种嵌入式应用系统的结构及功能差别很大，但其系统初始化部分完成的操作有很大一部分是相似的。嵌入式系统的启动流程如图1所示。

1.1 设置入口指针

启动程序首先必须定义指针，而且整个应用程序只有一个入口指针。一般地，程序在编译链接时将异常中断向量表链接在0地址处，并且作为整个程序入口点。入口点代码如下：

ENTRY（_start） ；开始

1.2 设置异常中断向量表

arm要求中断向量表必须放置在从0开始、连续8×4字节的空间内。各异常中断向量地址以及中断的算是优先级如表1：

表1 各异常中断的中断向量地址以及中断的处理优先级

中断向量地址 异常中断类型 异常中断模式 优先级（6最低）


0x0 复位 特权模式（SVC） 1
0x4 未定义中断 未定义指令中止模式（Undef) 6
0x8 软件中断（SWI） 特权模式（SVC） 6
0x0c 指令预取中止 中止模式 5
0x10 数据访问中止 中止模式 2
0x14 保留 未使用 未使用
0x18 外部中断请求（IRQ） 外部中断（IRQ）模式 4
0x1c 快速中断请求（FIQ） 快速中断（FIQ）模式 3

每当一个中断发生后，ARM处理器便强制把程序计数器（PC）指针置为向量表中对应中断类型的地址值。因为每个中断向量仅占据放置1条arm指令的空间，所以通常放置1条跳转指令或向程序计数器（PC）寄存器赋值的数据访问指令，使程序跳转到相应的异常中断处理程序执行。如果异常中断处理程序起始地址小于32MB，使用B跳转指令；如果跳转范围大于32MB，使用LDR指令。