ARM嵌入式系統初始化過(guò)程

－－初始化異常向量表（中斷向量表）

－－初始化存儲器系統

－－初始化堆棧

－－初始化有特殊要求的端口和設備

－－初始化應用程序的運行環(huán)境

－－調用主應用程序

1、初始化異常向量表（中斷向量表）

ARM微處理器結構要求中斷向量表必須放置在從0x00地址開(kāi)始的連續8×4字節的空間內，每當一個(gè)中斷（異常）發(fā)生以后，ARM微處理器便強制把PC置 為對應的中斷向量。由于每個(gè)中斷只占用向量表中一個(gè)字（4個(gè)字節）的存儲空間，只能放一條ARM指令，所以通常為跳轉指令，使程序從向量表跳轉到存儲器的 其他位置，執行真正的中斷處理。

具體代碼實(shí)現如下：

AREA Init,CODE,READONLY

ENTRY

B Reset_Handler ；異常復位

B Undef_Handler ；未定義指令異常

B SWI_Handler ；軟件中斷

B PreAbort_Handler ；指令預取中止

B DataAbord_Handler ；數據中止

B . ；系統保留

B IRQ_Handler ；普通外部中斷

B FIQ_Handler ；快速外部中斷

..........

2、初始化存儲器系統

主要是對系統存儲器控制器（MMU）的初始化。由于存儲器控制器并不是ARM架構的一部分，不同芯片的實(shí)現方式各不相同。由于運算能力和尋址能力的強大， 基于A(yíng)RM內核的微處理器系統一般都需要外擴展各種類(lèi)型的存儲器。對于存儲器系統的初始化一般包括如下幾個(gè)方面：

－－存儲器類(lèi)型、時(shí)序和總線(xiàn)寬度的配置

－－存儲器地址的配置

（1）存儲器類(lèi)型

基于A(yíng)RM微處理系統的存儲器一般有如下幾類(lèi)：SARM,DRAM,Flah,同時(shí)，即使同類(lèi)存儲器也有訪(fǎng)問(wèn)速度上的不同。其中，SRAM和Flah屬于 靜態(tài)存儲器，可以共用存儲器端口，而DRAM有動(dòng)態(tài)刷新和地址復用等特征，需要專(zhuān)門(mén)的存儲器端口。

（2）時(shí)序

存儲器端口的接口時(shí)序優(yōu)化對系統性能影響非常大，因為系統運行的速度瓶頸一般都存在于存儲器的訪(fǎng)問(wèn)，因此希望存儲器的訪(fǎng)問(wèn)盡可能快，但又要考慮由此帶來(lái)的 系統穩定性問(wèn)題。

（3）總線(xiàn)寬度

ARM微處理器架構支持8/16/32位的數據總線(xiàn)寬度訪(fǎng)問(wèn)存儲器和外設，對于特定的存儲器來(lái)說(shuō)，需要設定數據總線(xiàn)的寬度。

（4）存儲器地址的配置

ARM微處理器架構理論上可以支持4GB的地址空間，而對于一個(gè)實(shí)際的系統來(lái)說(shuō)，配置的物理地址遠沒(méi)有這么多，因此，如何配置存儲器的地址，也是一個(gè)重要 的問(wèn)題。

（5）存儲器地址重映射

存儲器地址重映射就是可以通過(guò)軟件配置來(lái)改變一塊存儲器物理地址的方法，是當前許多先進(jìn)控制器所具有的功能。

進(jìn)行地址重映射的原因：提高系統的運行效率。

進(jìn)行地址重映射的注意：保證程序流程的連續性。

有的ARM處理器不具有地址重映射的功能，可以采樣代碼搬移加跳轉的方式完成上述功能。

3、初始化堆棧

由于A(yíng)RM微處理器有7中運行模式，每一種模式的堆棧指針（SP）都是獨立的（其中系統模式和用戶(hù)模式使用相同的SP）。因此，需要對每一種模式的SP進(jìn) 行初始化。

采用的方法是：改變當前程序狀態(tài)寄存器（CPSR）內的狀態(tài)位，使處理器切換到不同的狀態(tài)，然后初始化SP。但是對用戶(hù)模式下SP的初始化應該放在最后， 因為ARM微處理器進(jìn)入用戶(hù)模式之后就無(wú)法再切換到其他模式。

設置堆棧應該注意的問(wèn)題是：堆棧的大小根據需要確定，要盡可能給堆棧分配高速存儲器（例如片內的SRAM）。堆棧性能的提高對提高系統整體性能的影響非常 顯著(zhù)。

初始化堆棧的代碼如下：

MRS R0, CPSR

BIC R0, R0, #MODEMASK

ORR R1, R0, #IRQMODE

MSR CPSR_c, R1

LDR SP, =IRQStack

BIC R0, R0, #MODEMASK

ORR R1, R0, #FIQMODE

MSR CPSR_c, R1

LDR SP, =FIQStack

.........

4、初始化應用程序和有特殊要求的端口和設備

該部分的初始化由具體的系統和用戶(hù)需求決定，一般的外設初始化可以放在系統初始化以后進(jìn)行。比較典型的應用是驅動(dòng)一些簡(jiǎn)單的輸出設備，例如LED等，用來(lái) 指示系統啟動(dòng)的進(jìn)程和狀態(tài)。初始化應用程序的運行環(huán)境，就是完成必要的從ROM到RAM的數據傳輸，初始化有特殊要求的端口、設備和應用程序的運行環(huán)境。

5、改變處理器的模式

ARM微處理器支持7種模式，其中：

超級模式（Supervisor）：復位后的缺省模式。

多種特權模式變化：主要完成各模式的堆棧設置，注意不要進(jìn)入用戶(hù)模式。

用戶(hù)模式：用戶(hù)程序運行模式。

6、調用應用主程序

當完成所有的系統初始化工作之后，就需要把程序流程轉入主應用程序。最常見(jiàn)的操作是：

IMPORT C_Entry

......

B C_Entry