8051 與 AndesCoreTM 的軟件差異與移植

3. 系統相關(guān)事項說(shuō)明

3.1.  操作模式

8051 只有一種 mode，AndesCore?有兩種 mode，分別是 superuser mode 和 user mode，當系統上電啟動(dòng)時(shí)是在 superuser mode，或者當系統進(jìn)入到中 斷或者異常時(shí)也進(jìn)入到 superuser mode，當從中斷或者是異常返回后，會(huì )返回到 user mode。由于 8051 沒(méi)有 mode 切換的問(wèn)題，所以在移植的時(shí)候只需要理 解 AndesCore?在 mode 方面的機制就可以。

3.2.  系統的啟動(dòng)

8051 和 AndesCore?的系統啟動(dòng)過(guò)程類(lèi)似，通常在 0 地址存放中斷向量表， 第一個(gè)向量表是 reset，當系統上電或者是 reset 后，經(jīng)過(guò)該向量會(huì )跳轉到一個(gè) 啟動(dòng)函數中，該啟動(dòng)函數會(huì )完成系統啟動(dòng)所必要的步驟，比如設置 CPU，初始 化 SoC，清理內存，初始化 C 運行環(huán)境等, 最后完成所有的準備后跳轉到 main 函數。

3.3.  中斷處理

8051 有 5 個(gè)中斷源，通常中斷向量表只是一個(gè)跳轉，會(huì )跳到真正的中斷處理 函數，8051 只能設置成兩級的中斷優(yōu)先級。

AndesCore?包含了 9 個(gè)內部異常，中斷向量號對應于從 0 到 8, 9 之后對應于外部中斷，在 Internal VIC （IVIC）mode 時(shí)可支持 32 個(gè)外部中斷，

當 External VIC（EVIC） mode 時(shí)由外部中斷控制器決定,最多有 64 個(gè)。

中斷的處理由以下幾部分組成：

1.  實(shí)現中斷處理函數

可以用匯編實(shí)現 8051 的中斷處理函數，也可以用 C 來(lái)實(shí)現，在 8051中 C 實(shí)現的中斷處理函數會(huì )有一個(gè)"interrupt"的關(guān)鍵字，如果有寄存器 bank 被使用到，還要加上"using"關(guān)鍵字。如果要將中斷處理函數固定在特定位置 還需要使用"at"關(guān)鍵字，而 AndesCore?使用的是標準的 C 語(yǔ)法，不需要為中斷處理函數做這些設置。

2.  中斷向量表的產(chǎn)生

8051 中斷向量表擺放在 0 開(kāi)始的位置，在 AndesCore?中硬件可以設 定啟動(dòng)地址，通常設為 0 地址，也可以是非 0 地址，中斷向量表存放在對應 系統啟動(dòng)地址處。在程序編寫(xiě)過(guò)程中可以通過(guò)標準的 gnu 語(yǔ)法再加上 link

script 的 sag 工具，以使產(chǎn)生的中斷向量表在鏈接的時(shí)候存放于特定的位置。

3.  中斷配置

在 8051 中，需要做以下設置

●  IE 寄存器中 Individual Interrupt Enable 位設 1

●  IE 寄存器中 EA(Enable All)位設 1

●  當是外部中斷時(shí)，配置相關(guān)的 pin 為輸入，并設置對應的觸發(fā)屬性為edge 或 level 觸發(fā)。

而在 AndesCore?中需要做以下設置：

● 設置 CPU IVIC 或者 EVIC mode

● 設置 INT_MASK 位

● 設置中斷的優(yōu)先級

4.  關(guān)于異常處理差異

在 8051 中沒(méi)有異常處理向量，所以在 8051 中并沒(méi)有這部分的處理函數， 在 AndesCore?中有一些系統的 exception 中斷向量，比如 Machine Error,GeneralException, 建議在 AndesCore?上實(shí)現對應的處理函數,當發(fā)生這類(lèi)異常時(shí)做一些基本的處理。

3.4.  時(shí)序和延遲

在 8051 中可以采用 NOP 指令來(lái)延遲，在 AndesCore?中也有 NOP 指令來(lái) 達到類(lèi)似目的。

3.5.  電源管理

8051 單片機中有兩種省電方式，分別是空閑方式和掉電模式,單片機處于空 閑工作方式時(shí)，CPU 處于睡眠狀態(tài)，它的片內其它部件還是會(huì )繼續工作，片內 RAM 的內容和所有專(zhuān)用寄存器的內容在空閑方式期間都被保存下來(lái)了, 可以通 過(guò)中斷或者硬件復位來(lái)終止空閑工作方式。單片機處于掉電工作方式時(shí)，片內的 振蕩器停止了工作，因此它的一切都被迫停止了。但片內 RAM 的內容和專(zhuān)用寄 存器的內容一直保持到掉電方式結束為止。掉電方式的喚醒方式只有一種，就是 硬件復位。

在 AndesCore?上，可以通過(guò)軟件 standby 指令使 CPU 進(jìn)入到低功耗模式，通常標準 c 代碼并不能直接控制硬件，Andes 的 compiler 提供了 intrinsic 函數來(lái)做到這點(diǎn)。分別是：nds32_standby_no_wake_grant(), nds32_standby_wake_grant(), nds32_standby_wait_done().指定系統進(jìn)入低功耗模式時(shí)被喚醒的方式，分別是外部中斷中斷喚醒，電源管理模塊喚醒，和 中斷配合電源管理模塊喚醒，可以根據系統需要分別設計。

4. 從 8051 移植到 AndesCoreTM 上注意事項

一個(gè) 8051 工程，當移植到 AndesCore?上時(shí)有以下注意事項：

1.  內存映射，代碼和數據擺放位置相關(guān)的設置。

2.  可以不 必考 慮變 量數 目，或 者是 函數 的  overlay,  因為在  32bit  的AndesCore?上開(kāi)發(fā)時(shí)內存空間通常不會(huì )像 8051 那樣小。

3.  如果空間允許，在 AndesCore?上盡量使用 32bit 的數據類(lèi)型，這樣效率 會(huì )更高。

4.  在 8051 上用于表示內存區域屬性的標志如(idata, xdata, bdata, pdata 等)在 AndesCore?上可以移除。

5.  在 8051 上不需要設置內存區塊模式，比如：small, compact, large 等。

6.  在  8051  上用于表 示對像遠近的屬性 "near" 和 "far", 都可以移 除， AndesCore?上的指針的訪(fǎng)問(wèn)可以達到所有地址空間。

7.  在中斷處理函數中不需要像 8051 那樣指定哪塊寄存器塊會(huì )被用到的關(guān)鍵 字"using"。

8.  在 8051 上中斷處理函數就和普通的函數一樣，中不需要設置其它的關(guān)鍵 字，如 interrupt。

9.  如果有 8051 匯編部分移植到 AndesCore?，需要重新實(shí)現，盡可能的用c 來(lái)實(shí)現，便于維護和調試。

10. 在 8051 中使用到的#progma 相關(guān)部分需要刪除。

11. 在 AndesCore?中函數不需要聲明為"reentrant"屬性。

12. 如果使用了數學(xué)運算，在 8051 中默認是使用 32bit 單精度浮點(diǎn)，如果要 保持和 8051 中相同的精度，需要將函數名做一些調整，如將 sin()改成sinf()。