ARM汇编语言与C／C++语言混合编程实现方法

Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｄｅｓｉｇｎ・程序设计　ＡＲＭ汇编语言与ｃ／ｃ＋＋语言混合编程实现方法　

在计算机系统嵌入式应用程　序的开发中，对于；Ｆ－编语言与Ｃ／　ｃ＋＋语言的设计开发，二者都存在　着优缺点，所以相关人员在开发　中会采用ＡＲＭ汇编语言与Ｃ／Ｃ＋＋　语言混合编程，从而取得最大的　效果。本文主要研究了ＡＲＭ汇编　语言与Ｃ／Ｃ＋＋语言混合编程的设　计实现方法，并进行相关的讨论。　

【关键词】ＡＲＭ汇编语言Ｃ／ｃ＋＋语言混合编程　

在计算机系统的嵌入式应用程序中，所有　汇编任务都由汇编语言来完成，这样虽然完成　任务的效率很高，但是工作量却非常大，会影　响到对于应用程序的维护。若是所有的程序都　是由Ｃ／Ｃ＋＋语言进行编程，虽然执行过程比　文／周晓燕　较的简单，但是这种方式却导致了目标代码的　执行任务效率低，实时性很差。所以在嵌入式　系统中，主要采用的编程方式是ＡＲＭ汇编语　言与Ｃ／Ｃ＋＋语言混合编程形式，在编程过程中，　初始化任务由汇编语言来完成，主要的任务则　是由Ｃ／Ｃ＋＋语言来完成，从而达到了最大的　效果。　１　ＡＴＰＣＳ调用标准　ＡＲＭ处理器主要是利用编译器将汇编　语言以及Ｃ／Ｃ＋＋语言进行相互的切换，并且　ＡＲＭ制定了相关标准，来保障切换过程中的　顺利实施。　１．１寄存器使用规则　ＡＴＦＣＳ为ＡＲＭ寄存器进行不同命名，　从而在编程的过程中来利用ＡＴＰＣＳ寄存器进　行编程。如表１所示。　１．２堆栈的使用规则　在ＡＴＰＣＳ中规定，堆栈的主要类型是　ＦＤ，被称为满递减堆栈，所以必须要利用　ＳＴＭＦＤ／ＬＤＭＦＦ进行堆栈的操作。　１．３参数传递规则　参数传递的规则不一样，利用参数的数　量可以将子程序分为参数数量固定，以及参数　数量不固定的子程序，对于参数变化的子程序，　若参数的数量少于四个，那么要利用寄存器来　进行参数的传递，若参数的数量多余四个，那　么必须要利用堆栈来进行参数的传递，所以参　数之间传递的规则不同。　２　ＡＴＰＣＳ应用　２．１汇编语言调用Ｃ语言　在对计算机嵌入式程序的开发中，前期　由汇编语言进行初始化的编程，然后在进行Ｃ　语言之间的切换，对于Ｃ语言的切换，主要　

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此时只能通过串口对ＭＭＣ／ＳＤ卡操作，在虚　拟机的Ｌｉｎｕｘ系统的／ｍｎｔ目录里看不到ＳＤ卡　文件，串口终端下敲入命令创建一个文件夹。　连接摄像头输入到Ｐｌ，连接视频信号输出　Ｊ７到显示器ＡＶ输入，串口终端切换到／ｏｐｔ／　ｄｖｓｄｋ目录。运行编码程序ｅｎｃｏｄｅ。在／ｍｎｔ／　ＳＤｃａｒｄｔｅｓｔｄｉｒ目录下刷新可以看到录制的文件　ｔｅｓｔ．ｍｐｅｇ４。接下来运行解码程序ｄｅｃｏｄｅ解码　ｔｅｓｔ．ｍｐｅｇ４，稍等即可看到显示器有解码的图　像输出。测试操作完成后卸载ＳＤ卡文件系统。　如图所示主程序测试流程。如图５所示，主程　序完成系统的加载，包括ＢｏｏｔＬｏａｄｅｒ的启动　和加载，硬件驱动程序、操作系统的加载和启　动，操作系统启动成功后通过Ｓｈｅｌｌ程序加载　启动监控系统软件，进入监控系统。　４总结　本文设计一个车载视频压缩与存储平台，　利用该平台强大的视频处理能力，实现嵌入式　系统下实时视频图像的采集、编码、压缩以及　存储功能。系统软件设计中采用嵌入式操作系　统Ｍｏｎｔａ　Ｖｉｓｔａ　Ｌｉｎｕｘ，并对其内核进行裁剪编　译，最后移植到ＤＭ３５５硬件平台。在嵌入式　Ｌｉｎｕｘ操作系统的基础上，设计并实现了基于　嵌入式Ｌｉｎｕｘ的视频压缩与存储系统。本系统　工作时采集线程、Ａ／Ｄ转换线程、压缩编码线　程、存储与显示线程等同时工作，需保证其有　效通信、工作流畅。系统实现了视频压缩编解　码技术，消除那些无用的冗余数据，保留有效　的信息。视频的采集、转换是系统数字化的第　一步，实时、高压缩比的压缩技术是存储和传　输的基础。本系统选择ＭＰＥＧ一４这一视频压　缩标准，其具有高压缩比、动态特性好、存储　容量优势明显等特点。车载视频监控系统涉及　多个摄像头，位于客车的不同位置，由于安全　监控的需要，要求能够随时切换存储摄像头，　并将拍摄视频存入存储卡中。视频监控中采用　回滚存储方式，对于车载视频存储系统只将触　发信号触发前后的几十秒时间内的视频存储下　来，很大程度地节约存储资源。　参考文献　［１】杨忻恺，张为公，于兵．基于ＤＳＰ的车载　视频监控存储系统的设计…．电子器件，　２００９．８．３２（４）：８０６－８０８．　［２】何立民．嵌入式系统的定义与发　展历史．单片机及嵌入式应用　【Ｍ】．２００７，１０：７９—８１．　【３】杨德瑞．基于ＡＲＭ的无线视频传输系统大　容量存储技术研究［Ｄ】．哈尔滨：哈尔滨　工业大学信息通信学院，２００６．６．　４陈义钦，覃团．基于ＡＲＭ９的视频采集传　输系统［Ｊ】．电子工程师，２００７．３３（５）：２卜　２３．　［５】杨凯．视频监控系统的设计与实现【Ｄ］．　武汉：华中科技大学，２００６．６　【６】梁培钧，赵军．基于嵌入式Ｌｉｎｕｘ的视　频采集系统设计【Ｊ］．电脑知识与技术，　２００９．５（１１）：２８９６－－２８９７．　［７】ＴｅｃｈｖＯＭ３５５使用说明［御．北京达盛科技　有限公司．２００８．　［８】ｙ　ａ　Ｏ　Ｗａ　ｎ　ｇ，Ｊ　Ｏｉ　ｎ　０　ｓ　ｔ　ｅ　ｒｍａ　ｒｍ，Ｙａ—　Ｏｉ　ｎ　Ｚｈ　ａ　ｎ　ｇ．Ｖｉ　ｄ　ｅ　ｏ　Ｐ　ｒ　ｏ　ｃ　ｅ　ｓ　ｓ　ｉ　ｎ　ｇ　ａ　ｎｄ　ＣＯｍｍｕｎｉ　ｃ　ａ　ｔ　ｉ　０ｎ【Ｍ】．Ｐ　ｅ　ａ　ｒ　ｓ　ｏｎ　Ｅｄｕｃａｔ　ｉｏｎ，２００２．　［９】Ｎｉ　Ｃｈ０１　ａ　ｓ　ＭｅＧＵｉ　ｒ　ｅ．Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ＧＮＵ／　ＬｉｆｌＵＸ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂｉ　ｇ－ｐｉＣｔｕｒｅ［Ｊ　Ｊ．　ＩＥＥＥ．２００３：１２３７—１２４２．　［１　０】Ｗｏ１ｆ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ　ａ　ｓ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　Ｓ【Ｊ】．　Ｐｒｉｎｃｉ　ＰＩｅｓ　ｏｆ　Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｄｅｓ　ｉｇｎ．２００２：１—５．　作者简介　戴华平（１９８６－），男，硕士研究生学历，初　级工程师。研究方向为汽车电子。　陈里东（１９８７－），男，硕士研究生学历，初　级工程师。研究方向为控制工程。　作者单位　１．长江龙城科技有限公司　２１　３１６４　２．中国电力科学研究院　１　００１９２　江苏省常州市　北京市海淀区　

Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ

ｎｇ电子技术与软件工程・２７１　程序设计・Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｄｅｓｉｇｎ　表１：ＡＲＭ与ＡＴＯＣＳ对照表　ＡＲＭ　ＡＴＰＣＳ　含义　ＡＲＭ　ＡＴＰＣＳ　含义　Ｒ１　Ａ１　寄存器　Ｒ９　Ｓｌ　栈指针　Ｒ２　Ａ２　寄存器　Ｒ１Ｏ　ｆｓ　链接寄存器　Ｒ３　Ａ３　寄存器　Ｒ１１　ｓｐ　程序寄存器　Ｒ４　Ａ４　寄存器　Ｒ１２　．ｂ　帧指针　Ｒ５　Ｂ３　保护　Ｒｌ３　ｌｐ　保护　Ｒ６　Ｂ４　保护　Ｒ１４　ｌｂ　保护　Ｒ７　Ｂ５　保护　Ｒ１５　ｐｃ　栈指针　Ｒ８　Ｂ６　指令　Ｒ１６　１ｒ　帧指针　

是通过ＢＬ来实现的。以下是调用的字符　／／Ｃ语言　Ｖｏｉｄ　ｓ（ａｈａｒ　ｂ，ａｈａｒ　｛　ｆｏｒ（；　ａ！＝’＼０’：、　ｆ　＝　ａ：　ａ：ａ＋４：　ｂ＝ｂ＋４：ｌ　＝　ａ：　｝　／／汇编语言　ＡＲＥＶ　Ｅ　ＣＤＤＥ，ＲＥＬＤＯＭＬｙ　ＬＭＰＤＲＴ　Ｓ；ｉｎｐｏｒａ被调用Ｃ　ＥＮＴＲＹ　ＬＯＲＲ１．＝ａ　Ｌ０ＲＲ２．＝ｂ　ＢＡ　Ｓ；调用Ｃ　ＭＯＶＰＣ．ＬＲ　ＡＲＥＶ　Ｆ’ＣＤＤＥ，ＲＥＬＤＯＭＩ　Ｙ　ａ　ＤＯＤ‘Ｈ，’ｅ’，’１’，’１ｔ，ｔ０’，　＼０’　ｂＤＯＤ　Ｓ，’ａ’，　Ｙ，”，’ｎｉｔＯ’，’＼０’　ＥＮＤ　２．２　Ｃ语言调用汇编语言　在程序中，使用“Ｃ＿广＋”程序来调用Ｃ　程序，以下是调用Ｃ程序的字符：　／／Ｃ＋＋程序　ｓｔｒａｃｔ　Ｓ｛　Ｓ（ｉａｔｂ）：ｉ（ｓ）｛｝　ｉｎｄｉ；　｝；　ｅｘｔｅｒｎ”Ｃ”ｖｏｉｄ　ｃｈｇｎｃ（Ｓ　）：／／关键词　ｅｘｔｅｍ被调用Ｃ程序　ｉｇｔｆ＿（ｈ）｛　ｓｔａｎｃｔ“Ｓ”｛　Ｓｈ（３）；／／初始化结构对象　ｃｆｄｎｃ（　１；／ｑｉｅｈｕａｎ　Ｃ程序　ｒｅｔｕｒａｉｌｓ．ｉ＇３；　｝　／／被Ｃ＋十程序切换ｃ程序　Ｓｔａｎｃｔ　Ｓ｛　ｉｎｔｎ；　｝；　ｖｏｉｄ　ｃｈｇｎｃ（ｓｔｒｕｃｔ　Ｓ　ｂ１　｛　ｐ－＞ｉ＋＝３；　｝　２．３汇编程序调用ｃ＋＋程序　在汇编语言与Ｃ＋＋程序的切换时，必须　要利用关键词进行声明，在ｃ＋＋程序的结构　中，如果没有基类，则要使相应的存储结构　与ＡＲＭＣ相同。并且在汇编过程中将参数的　数据放在数据栈中，只有这样才能使被调用的　Ｃ＋＋程序访问到相应的参数。　ＳＴＲＢ　ｃｈ，［ｄｓｔ］，　１　ＣＭＰ　ｃｈ．拌０　ＢＮＥｌｏｏｐ　｝　）　切换ｍｙ　ｓｔｒｃｐｙ（）的Ｃ语言代码：　Ｉｎｔ　ｍａｉｎ（Ｃ）　｛　Ｃｈａｒ　ｂ＝”ＨａｐｐｙＴｏｄａｙ”：　Ｃｈａｒ　ｃ［３２】；　ｍｅｓｔｒａｊｙ（ｂ，ｃ）；　Ｐｒａｎｔｆ（”ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｓｔｒｉｎｇ：‘％ｓ’＼ｂ，ａ）　Ｐｒａｒｍ　ｔｆ（”ｃｏｐｉｅｄ　ｓｔｒｉｎｇ：‘％ｓ’＼ａ，ｂ）　Ｒｅｔｕａｎ（０）；　Ｅｎｄ　｝　３内嵌汇编　４结束语　在进行混合编程的过程中，若汇编代码　较短，那么可以利用内嵌汇编的方式进行混合　编程，不会直接指定寄存器，而是直接利用编　译器进行分配。主要的内嵌汇编语言如下：　—＿ａｓｍ　｛　ｉｎａｃｆｈｃｔｉｏｎ【；ｉｎａｃｆｈｃｔｉｏｎ】　［ｉｎａｃｆｈｃｔｉｏｎ】　｝　以下是利用字符串复制的方式实现混　合汇编：　＃ｉｎｃｌｕｄｅ＜ｓｔｄｉｏ－ｈ＞　ｖｏｉｄ　ｍｙ　ｓｔｒｃｐｙ（ｃｏｎｓｔ　ｃｈａｒ　ｓｒｃ，ｃｈａｒ　ｄｓｔ）　｛　ｉｎｔ　ｃｈ；　ａｓｍ　｛　ｌｏｏｐ：　ｍｅ　ｓｔｒａｊｙ（ｂ，ｃ）；　ＬＤＲＢ　ｃｈ，［ｓｒｃ］，撑１　２７２・电子技术与软件工程Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　在计算机系统嵌入式应用程序的开发中，　利用ＡＲＭ汇编语言与Ｃ／Ｃ＋＋语言相互结合的　混合编程方式，可以在很大程度上提高编程的　最佳效果。本文主要举出了ＡＲＭ汇编语言以　及Ｃ／ｃ＋＋语言汇编中的实例，提出了设计的　方法，阐述了ＡＲＭ汇编语言与Ｃ／Ｃ＋＋语言相　互结混合编程方式的实现。　参考文献　［１】马忠梅，徐英慧．ＡＲＭ嵌入式处理器结构　与应用基础［Ｍ］．北京航空航天大学出版　社，２０１０，１（２）：２０—３０．　［２】史斌，孙晔．ＡＲＭ汇编语言与Ｃ／Ｃ＋＋混合编　程方法【Ｊ］．电子测量技术，２０１　０，６（６）：１５－　２０．　［３】王勇．ＡＲＭ汇编语言和Ｃ／Ｃ＋＋语言混合编程　的方法［Ｊ】．电子测量技术，２０１０，１　３（５）：４０—　４４．　作者单位　上海市贸易学校上海市２０００９２