ARM下C语言编程解析

arm嵌入式系统C语言代码,ARM嵌入式系统C语言编程.pdfarm嵌⼊式系统C语⼊代码,ARM嵌⼊式系统C语⼊编程.pdf ARM 嵌⼊式系统 C 语⼊编程( )摘要⼊操作系统⼊持的嵌⼊式系统软件,包括系统引导BOOT 、驱动程序、动态内存管理、IO 、通信以及应⼊软件等⼊⼊。

本⼊详细介绍了嵌⼊式平台上⼊ C 语⼊编写系统软件和应⼊软件的⼊法。

虽然是针对 ARM 平台介绍的 ,但基本经验和算法也适合于其他嵌⼊式平台的软件设计。

关键词嵌⼊式系统软件 C 语⼊ARMPROGRAMMING C ON ARM EMBEDDED PLATFORMJiang Huanxin( )China Software Solutions Center , Hewlett - Packard Company , Shanghai 201206Abstract Programming C on ARM embedded platform is a complicated project. Modules including system boot ,drivers ,dynamic memory management ,IO interface ,communications and applications should be considered carefully. With an excellent experience on ARM embedded system ,the author gives a detailed description in this paper on the methods and algorithms about programming ARM. Though ARM is the only discussed item ,thispaper is useful for programming on any other embedded platforms.Keywords Embedded system Software C programming language ARM( )是没有意义的如果返回 ,表明系统出现严重错误。

arm 空指令 c语言
在C语言中，空指令通常用于占位或者作为占位符使用。

在ARM架构中，空指令通常用于在程序中创建一个空操作，即不执行任何实际操作，只是为了占据一个指令的位置。

在C语言中，我们可以使用内联汇编来插入ARM空指令。

下面是一个简单的示例：
c.
void doNothing(void) {。

__asm__ volatile ("NOP");
}。

在这个示例中，`__asm__`关键字用于告诉编译器以下是内联汇编代码。

`volatile`关键字用于告诉编译器不要优化这段代码。

`NOP`是ARM汇编中的空指令，它告诉处理器不执行任何操作，只是简单地占据一个指令的位置。

空指令在C语言中的使用场景包括：
1. 调试，在调试过程中，我们可能需要在代码中插入一些空指令来暂停程序的执行，以便观察程序的状态。

2. 占位符，有时候我们可能需要在代码中占据一些位置，但又不需要执行任何实际操作，这时可以使用空指令作为占位符。

3. 对齐，在一些特定的内存对齐操作中，空指令也可以被使用来填充空间，以确保数据对齐到特定的边界。

需要注意的是，使用空指令应该谨慎，因为过多的空指令可能会导致代码可读性下降，同时也可能会影响程序的性能。

在实际开发中，应该根据具体情况慎重考虑是否使用空指令。

arm gcc敲代码编译GCC（GNU Compiler Collection）是一套由GNU项目开发的编程语言编译器，它支持多种编程语言，如C、C++、Objective-C、Fortran、Java等。

GCC是自由软件，也是GNU操作系统的一部分。

在使用GCC编译器时，我们可以使用命令行来进行编译和链接操作。

下面我们以C语言为例，介绍GCC的一些常用选项和相关操作。

1. 编译代码GCC的编译过程分为四个阶段：预处理、编译、汇编和链接。

我们可以使用以下命令将C源文件（source.c）编译为可执行文件（output）：```gcc -o output source.c```其中，-o选项用于指定输出文件的名称。

如果没有指定-o选项，则默认输出文件名为a.out。

2. 指定编译器版本如果我们在系统中安装了多个版本的GCC，可以使用以下命令来指定使用的编译器版本：```gcc-<version> -o output source.c```其中，<version>表示所需的版本号。

例如，如果要使用GCC 9.3.0进行编译，可以使用命令gcc-9.3.0。

3. 调试选项在进行C代码调试时，我们可以使用GCC的一些调试选项来生成符号表并打印调试信息。

以下是一些常用的选项：- -g：生成调试信息。

- -O0：关闭优化。

- -O1：开启轻微优化。

- -O2：开启中等级别优化。

- -O3：开启最高级别优化。

例如，我们可以使用以下命令来生成带调试信息的可执行文件：```gcc -g -o output source.c```4. 优化选项GCC提供了多个优化选项，以便我们对代码进行优化。

以下是一些常用的优化选项：- -O0：关闭优化。

- -O1：开启轻微优化。

- -O2：开启中等级别优化。

- -O3：开启最高级别优化。

例如，我们可以使用以下命令进行最高级别优化的编译：```gcc -O3 -o output source.c```5. 静态链接如果我们想将所有的库都打包到可执行文件中，可以使用以下命令进行静态链接：```gcc -static -o output source.c```其中，-static选项用于指定静态链接。

实验三基于ARM的C语言程序设计简介一、实验目的1.了解ARM C语言的基本框架,学会使用ARM的C语言编程二、实验内容1. 用C语言编写一个简单的应用程序三、实验设备1. EL-ARM(DSP-挂箱教学实验箱,PentiumII以上的PC机,仿真器。

2. PC操作系统WIN98或WIN2000或WINXP,ADS1.2集成开发环境,仿真器驱动程序四、ARM C语言简介与使用规则1. ARM使用C语言简介在应用系统的程序设计中,若所有的编程任务均由汇编语言来完成,其工作量巨大,并且不宜移植。

由于ARM的程序执行速度较高,存储器的存储速度和存储量也很高,因此,C语言的特点充分发挥,使得应用程序的开发时间大为缩短,代码的移植十分方便,程序的重复使用率提高,程序架构清晰易懂,管理较为容易等等。

因此,C语言的在ARM编程中具有重要地位。

2. ARM C语言程序的基本规则在ARM程序的开发中,需要大量读写硬件寄存器,并且尽量缩短程序的执行时间的代码一般使用汇编语言来编写,比如ARM的启动代码,ARM的操作系统的移植代码等,除此之外,绝大多数代码可以使用C语言来完成。

C语言使用的是标准的C语言,ARM的开发环境实际上就是嵌入了一个C语言的集成开发环境,只不过这个开发环境和ARM的硬件紧密相关。

在使用C语言时,要用到和汇编语言的混合编程。

当汇编代码较为简洁,则可使用直接内嵌汇编的方法,否则,使用将汇编文件以文件的形式加入项目当中,通过ATPCS的规定与C程序相互调用与访问。

ATPCS,就是ARM、Thumb的过程调用标准(ARM/Thumb Procedure Call Standard,它规定了一些子程序间调用的基本规则。

如寄存器的使用规则,堆栈的使用规则,参数的传递规则等。

在C程序和ARM的汇编程序之间相互调用必须遵守ATPCS。

而使用ADS的C语言编译器编译的C语言子程序满足用户指定的ATPCS的规则。

基于C语言的ARM底层驱动开发在现代嵌入式系统中，ARM架构广泛应用于各种领域，如智能手机、物联网设备和工控系统等。

而为了使ARM芯片能够与外部设备进行有效的交互，底层驱动的开发显得尤为重要。

本文将探讨基于C语言的ARM底层驱动开发的相关技术和方法。

一、ARM架构简介ARM（Advanced RISC Machine）架构是一种精简指令集计算机（RISC）架构，其特点是指令集简单、指令执行速度快、代码密度高等。

ARM架构采用Harvard结构，将指令存储器和数据存储器分开，并通过总线进行数据传输。

由于其高效性和低功耗的特点，ARM架构成为了主流的嵌入式系统架构。

二、ARM底层驱动开发的必要性在嵌入式系统中，底层驱动是一个软件模块，负责与硬件设备进行交互，为上层应用程序提供接口和功能。

而ARM底层驱动的开发涉及到对寄存器、外设、中断等底层硬件资源的操作和控制。

底层驱动开发的主要目标是实现对硬件的有效管理和控制，从而提高系统的响应速度和性能。

三、ARM底层驱动开发流程1. 硬件初始化在进行底层驱动开发之前，首先需要对硬件进行初始化。

这包括对系统时钟、外设寄存器和中断控制器等进行配置，以确保它们能正常工作。

通常，硬件厂商会提供相应的初始化代码和API，我们只需要按照文档进行调用即可。

2. 寄存器操作在ARM底层驱动开发中，我们需要直接操作寄存器来实现对硬件的控制。

通过寄存器，我们可以读取或写入设备状态、配置寄存器位、使能或禁用中断等。

在使用寄存器前，我们需要了解寄存器的结构和功能，并根据需要进行相应的设置。

3. 中断处理中断是嵌入式系统的重要组成部分，它可以实现设备之间的异步通信和事件处理。

在ARM底层驱动开发中，我们需要编写中断处理函数来处理各种中断事件。

中断处理函数需要根据中断类型进行相应的处理操作，并及时清除中断标志位，以确保系统的正常运行。

4. 外设驱动外设驱动是ARM底层驱动开发的核心内容之一。

arm c语言程序设计
实际上，ARM C语言程序设计是指使用C语言编写程序，运
行在ARM架构的处理器上。

ARM是一种广泛使用的嵌入式
处理器架构，主要应用于移动设备、嵌入式系统和物联网设备等领域。

编写ARM C语言程序与编写普通的C语言程序并没有太大的
区别，主要是在编译和调试方面需要特别注意。

以下是编写ARM C语言程序的一般步骤：
1. 安装ARM交叉编译工具链：ARM的处理器与常见的PC处
理器架构不同，需要使用交叉编译工具链来编译程序。

安装ARM交叉编译工具链后，可以在PC上编译ARM架构的程序。

2. 编写C语言程序：使用C语言编写程序，你可以使用大部
分C语言的特性和库函数。

但需要注意的是，一些特定的硬
件相关的功能可能需要使用特殊的函数和库。

3. 编译程序：使用ARM交叉编译工具链中的编译器将C语言
源代码编译成ARM架构可执行文件。

可以使用命令行工具或
者集成开发环境（IDE）进行编译。

4. 调试程序：ARM架构的处理器有自己的调试接口，可以通
过调试器进行调试。

调试器可以连接ARM处理器上的调试接口，追踪程序的执行，查看变量的值和内存的情况。

需要注意的是，ARM架构有多个版本和系列，每个系列的
ARM处理器可能有自己的特性和指令集。

在编写ARM C语言程序时，需要根据目标ARM处理器的具体型号和特性进行适配。

此外，对于一些特定的硬件相关功能，可能还需要参考处理器的文档和相关资料。

armc语言调用汇编函数
ARM系列处理器的程序开发，可以采用ARM汇编语言和C语言来实现，而两者可以互相调用。

本文主要介绍一种ARM处理器下，C语言调用汇编语言编写的函数的实现过程。

二、C语言调用汇编函数的实现
1. 首先，要在汇编代码中定义函数，函数的开始以及结束用特定的指令来表示，如下所示：
MyAdd PROC
;
MyAdd ENDP
2. 接着，定义C语言源程序中的函数，以下是MyAdd函数在C 语言源程序中的定义：
int MyAdd ( int a, int b ) //定义函数MyAdd，参数a,b
{
int c;
asm{
add a,b,c //汇编语言指令，将参数a ,b的和结果送给c
}
return c;
}
3. 若要将汇编语言定义的函数MyAdd引入C语言源程序，那么只需要在C语言源程序的前面加上如下的宏定义：
#define MyAdd ( int a, int b )
( {
int c ;
asm{
add a,b,c
}
c ;
} )
4. 最后，在C语言源程序的其他地方，就可以用MyAdd函数来调用汇编代码中定义的函数，实现C语言调用汇编函数的功能。

三、结论
ARM系列处理器的程序开发可以采用ARM汇编语言和C语言来实现，两者之间可以互相调用，C 语言也可以调用汇编语言编写的函数，只需要定义一个宏，就可以实现C语言调用汇编函数。

用C语言函数写ARM寄存器预定义分析我们在用C语言函数写ARM寄存器的预定义时，会用到这样的格式，如：#define GPFCON (*(volatile unsigned *)0x56000050)#define GPFDAT (*(volatile unsigned *)0x56000054)一定要用这种格式吗，其中关键字volatile['vɔlətail]是什么意思呢，是必须的吗？我们一点点来看。

首先这条语句写成#define GPFCON (*(unsigned *)0x56000050)#define GPFCON (*(volatile unsigned int*)0x56000050)这两种形式，在ADS编译环境中都可以编译通过的，但是写成#define GPFCON (*(volatile unsigned)0x56000050)#define GPFCON (*(volatile unsigned int)0x56000050)编译是通不过的int关键字的大小这里解释一下为什么用int可以不会溢出，其实int多大，取决于你的系统，以及编译器，你如果是16位的系统，一个int就是16位，也就是占2个字节，无符号整数最大就是2^16，32位就是2^32，这里ARM 是32位的，因此用int是不会溢出。

关键字volatile再看一下关键字volatile的作用volatile ['vɔlətail]的英文解释如下∙ adj. 爆炸性的；不稳定的；挥发性的；反覆无常的∙ n. 挥发物；有翅的动物其是嵌入式开发所常用到的一种变量，一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到的改变，这样，编译器就不会去假设这个变量的值。

也就是说，优化器在使用到这个变量时必须每次都小心的重新读取这个变量的值，而不是使用保存在寄存器里的备份。

例如：并行设备的硬件寄存器（如状态寄存器）一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量（Non-automati variable）多线程应用中被几个任务共享的变量嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、TROS等打交道，都要求volatile 变量。

c语言写arm汇编
在C语言中嵌入ARM汇编代码可以使用内联汇编。

以下是一个简单的示例，展示如何在C语言中嵌入ARM汇编代码：
```c
#include <stdio.h>
int main() {
int num = 10;
__asm__("add %0, %0, #5;" : "=r"(num));
printf("num = %d\n", num);
return 0;
}
```
在这个示例中，我们使用`__asm__`关键字来嵌入ARM汇编代码。

该代码将变量`num`的值增加5。

在汇编代码中，`%0`表示第一个输入操作数，`#5`表示立即数5。

在C语言中嵌入ARM汇编代码时，需要使用特定的语法来指定输入和输出操作数。

在这个示例中，我们使用`"=r"(num)`来指定`num`为输出操作数，并将其存储在寄存器中。

需要注意的是，内联汇编是一种低级编程技术，需要谨慎使用。

在使用内联汇编时，需要了解ARM架构和汇编语言的相关知识，以避免出
现错误和潜在的安全问题。

ARM编程实例C语言1. 引言随着科技的飞速发展和嵌入式系统的普及，ARM处理器在嵌入式领域得到了广泛应用。

ARM（Advanced RISC Machine）是一种精简指令集（RISC）架构的处理器，并且具有低功耗、高性能、易于开发等优点。

在实际的ARM编程中，C语言是最常用的编程语言之一。

本文将通过具体的编程实例，探讨如何使用C语言进行ARM编程。

2. ARM架构简介在开始具体的编程实例之前，我们先来简单了解一下ARM架构。

ARM处理器通常具有32位指令集，包括ARMv6、ARMv7和ARMv8等不同版本。

其中，ARMv8处理器还具有64位的指令集，可以更好地支持高性能计算。

ARM处理器的体系结构分为三个级别：用户级、特权级和系统级。

用户级是处理器的最高级别，用于运行普通应用程序。

特权级是处理器的中间级别，用于运行操作系统和驱动程序。

系统级是处理器的最低级别，对于外设、存储器等进行底层控制。

3. ARM编程实例3.1 实例1：LED闪烁3.1.1 实例描述在这个实例中，我们使用C语言编写程序，控制ARM处理器上的一个LED灯闪烁。

3.1.2 实例代码#include <stdio.h>#include "arm_control.h"int main(void) {// 初始化LED控制led_init();while(1) {// 点亮LEDled_on();// 延时一段时间delay(1000);// 熄灭LEDled_off();// 延时一段时间delay(1000);}return 0;}3.1.3 实例说明实例代码中，我们使用了一个自定义的”arm_control.h”头文件，其中包含了一些用于控制ARM处理器的函数。

在”main”函数中，我们先初始化LED控制，然后进入一个无限循环。

在循环中，我们先点亮LED，然后延时一段时间，再熄灭LED，最后再延时一段时间。

简单分析针对ARM平台的C语⾔程序的编译问题我们知道在C语⾔编译时，有那么⼏个常⽤的优化编译选项，分别是-O0,-O1,-O2,-O3以及-Os。

之前⼀直觉得既然是优化选项，顶多是优化⼀下逻辑，提⾼⼀些效率或者减少⼀下程序⼤⼩⽽已。

很少会觉得它们会影响程序的最终结果。

直到最近在ARM平台上发现⼀个程序⾥的⼀个bug，才觉得这些优化选项有时候也没那么智能。

或者说针对ARM平台，还没有那么智能。

⾸先看这么⼀段程序，此程序是我将问题简单化的程序：#include<stdio.h>#include<string.h>int main(){char buffer[1024] = {0,1,2,3,4,5,6,7};int iTest = 0x12345678;int *p = (int *)(buffer + 7);memcpy(p, &iTest, sizeof(iTest));printf("%x\n", buffer[6]);printf("%x\n", buffer[9]);return 0;}乍看之下，觉得这个程序没啥问题。

然后我们将此程序⽂件名称叫point.c。

然后分别⽤交叉编译链进⾏如下编译：arm-xxx-linux-gcc point.c -o point0 -O0arm-xxx-linux-gcc point.c -o point1 -O1arm-xxx-linux-gcc point.c -o point2 -O2最终再分别执⾏三个程序，结果却有点出⼈意料：./point0634./point134./point26只有在-O0，也就是没有优化的情况下，结果才和假想的⼀致。

但是同样的问题在x86平台上却没有问题。

于是我通过⽤以下命令，分别来⽣成不同优化选项下的汇编代码，来确定在ARM平台上编译到底出了什么问题。

ARM嵌入式系统C语言编程分析孙婧【期刊名称】《计算机光盘软件与应用》【年(卷),期】2011(000)018【摘要】ARM-based embedded system witll a comDlnatlon ot u language programmang is no operating support for , embedded systems applications extend the boundaries of expression.This paper introduces the concept of embedded systems and ARM start,leads to the ARM-based embedded systems applications with C language programming point of integration,focused on analyzing the ARM embedded platform written in C language on the system software and application software,in the hope for software programmers to provide some thoughts.%基于ARM的嵌入式系统与C语言编程的结合是无操作系统支持的嵌入式系统应用边界扩展的体现。

本文从介绍嵌入式系统和ARM概念入手，引出基于ARM的嵌入式系统的与C语言编程的应用结合点，重点分析了在ARM嵌入式平台上进行C语言编写系统软件和应用软件的方法，希望为软件编程人员提供一些思考。

【总页数】1页(P215-215)【作者】孙婧【作者单位】新乡广播电视大学,河南新乡453000【正文语种】中文【中图分类】TP311.14【相关文献】1.基于ARM嵌入式系统的C语言编程初探 [J], 李丽萍2.基于ARM嵌入式系统的C语言编程分析 [J], 甄华3.基于ARM嵌入式系统的C语言编程分析 [J], 甄华;4.ARM嵌入式系统的C语言编程探讨 [J], 张楠5.探讨ARM嵌入式系统C语言编程 [J], 邹龑;黄鹏飞;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

关于ARM的C语言优化C数据类型1. C语言的程序优化与编译器和硬件系统都有关系，设置某些编译器选项是最直接最简单的优化方式。

在默认的情况下，armcc是全部优化功能有效的，而GNU编译器的默认状态下优化都是关闭的。

ARM C编译器中定义的char类型是8位无符号的，有别于一般流行的编译器默认的char是8位有符号的。

所以循环中用char变量和条件i ≥ 0时，就会出现死循环。

为此，可以用fsigned －char（for gcc）或者－zc（for armcc）把char改成signed。

其他的变量类型如下：char 无符号8位字节数据short 有符号16位半字节数据int 有符号32位字数据long 有符号32位字数据long long 有符号64位双字数据2. 关于局部变量大多数ARM数据处理操作都是32位的，局部变量应尽可能使用32位的数据类型（int或long）就算处理8位或者16位的数值，也应避免用char和short以求边界对齐，除非是利用char或者short的数据一出归零特性（如255＋1＝0，多用于模运算）。

否则，编译器将要处理大于short和char取值范围的情况而添加代码。

另外对于表达式的处理也要格外小心，如下例子：short checksum_v3(short * data){unsigned int i;short sum = 0;for(i = 0; i{sum = (short)( sum + data ); //这里表达式式整形的，所以返处理非32位数据时，//要小心处理数据类型的转换。

//原来short＋short＝int 但 int ＋int＝int。

奇怪的处理}return sum;}同时如上例的程序所示，这样在循环体中的每次运算都要进行类型转换，会降低程序的效率，可以先把其当作int来运算，然后再返回一个short类型。

同时，由于处理的data[]是一个short型数组，用LDRH指令的话，不能使用桶型移位器，所以只能先进行偏移量的以为操作，然后再寻址，也会造成不佳的性能。