I.MX6U 学习笔记一------汇编LED驱动实验(GPIO寄存器配置，常用汇编指令，编译链接程序)_i.mx6ul gpio3 输出

Cortex-A 汇编语言作用：

1. 需要用汇编初始化一些SOC的外设。
2. 使用汇编初始化DDR，I.MX6U不需要，其内部96K的ROM中存放了NXP自己编写的启动代码，这些启动代码可以读取DDR的配置信息，并完成DDR的初始化。
3. 设置SP指针，一般指向DDR，设置好C语言运行环境。

I.MX6U IO端口初始化

IO介绍：I.MX6U 的 GPIO 一共有 5 组： GPIO1、 GPIO2、 GPIO3、 GPIO4 和 GPIO5， 其中 GPIO1 有 32 个 IO， GPIO2 有 22 个 IO， GPIO3 有 29 个 IO、 GPIO4 有 29 个 IO， GPIO5 最少，只有 12 个 IO，这样一共有 124 个 GPIO。

1. 使能时钟 CCGR0 到 CCGR6 这7个寄存器控制着6ULL所有外设时钟的使能。可以一开始为了简单，直接都使能，就是都写为0xFFFFFFFF。
2. IO复用，将寄存器IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03 的bit 3-0设置为0101 = 5 ，这样GPIO1_IO03就复用为GPIO。（设置IO复用的寄存器和电气属性寄存器的区别是寄存器名称的第三个字段，MUX是设置复用，PAD是设置电气属性）
3. 电气属性设置寄存器IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03
   下面简单说明了此寄存器的位含义，加粗的表示IO一般需要配置的。

SRE：压摆率，作为高速通信的话IO要配置高压摆率，上升和下降沿越陡。自己理解的与Speed的区别是，压摆率是控制上升和下降时间，Speed控制IO响应翻转的速度。
DSE：当IO用作输出的时候用来设置IO的驱动能力，000驱动关闭
SPEED：设置IO速度
ODE：控制开启和关闭开漏输出
PKE：上拉保持
PUS：设置上拉和下拉

4. 配置GPIO功能，设置输入输出。设置GPIO1_GDIR寄存器bit3 为1，设置GPIO1_IO03为输出。设置GPIO1_DR寄存器的bit3为1表示输出为高电平。

GPIO1_DR:电平控制寄存器，可以读引脚电平和写引脚电平。GPIO1- GPIO5
GPIO1_GDIR:方向控制，需要与DR寄存器配合使用，一个bit代表一个位。GPIO1- GPIO5
GPIO1_PSR:只读状态寄存器。
GPIO1_ICR1:中断配置寄存器，边缘触发和跳边沿触发，一组ICR寄存器最多配置16个IO，一组GPIO最多有32个IO，因此需要两个ICR，也就是ICR1和ICR2。
GPIO_ISR:中断状态寄存器，判断中断有没有发生

汇编指令

为什么要用汇编：芯片一上电还没有准备好C语言运行环境，需要用汇编准备好堆栈（C语言跳转函数时需要的堆栈保护现场），SP栈指针等C语言运行环境。设置SP指针指向一段地址。

存储器访问指令RAM

ARM处理器不能直接读取RAM寄存器里的数据，必须借助通用寄存器R0-R15
Cortex-A寄存器组（内核寄存器组，不是外设寄存器），ARM架构提供了16个32位的通用寄存器供软件使用，前15个可以用做通用的数据存储，最后一个是程序计数器PC，用来保存将要执行的指令。一般用R0-R7。9种运行模式，每一种都有一组与之对应的寄存器组。

LDR:从RAM里面读数据

LDR	R0, =  0x0209c004     @将寄存器地址加载到R0中，即R0=0x0209c004
LDR	R1,	[R0]              @读取地址 0X0209C004 中的数据到 R1 寄存器中
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STR:从RAM里面读数据

LDR R0, =0X0209C004 @将寄存器地址 0X0209C004 加载到 R0 中，即 R0=0X0209C004
LDR R1, =0X20000002 @R1 保存要写入到寄存器的值，即 R1=0X20000002
STR R1, [R0] @将 R1 中的值写入到 R0 中所保存的地址中
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驱动编写

• 新建工程文件夹，新建 .s 文件，打开所有时钟，寻找时钟寄存器的地址，写入数据。

• 配置IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03 = 0x05

• 配置IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03 = 0x10b0

• 配置GPIO功能 引脚复用、电气属性、输出、低电平

编译程序

1. 将 .c .s 文件变为.o ，用gcc，命令arm-linux-gnueabihf-gcc -g -c led.s -o led.o
2. 将所有的 .o 文件链接为 elf 格式的可执行文件，命令arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0x87800000 led.o -o led.elf
3. 将 elf 文件转为 bin 文件，命令arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -g -S led.elf led.bin
4. 将 elf 文件转为汇编，反汇编操作，命令arm-linux-gnueabihf-objdump -D led.elf > led.dis

链接:就是将所有的.o文件链接在一起，并且链接到指定的地方，本实验链接的时候要指定链接起始地址。链接起始地址就是代码运行的起始地址。
对于6ull来说，链接起始地址应该指向RAM地址。RAM分为内部RAM（128K 0x900000-0x91FFFF）和外部RAM，也就是DDR。6ull的内部RAM地址范围0x900000-0x91FFFF。也可以放到外部DDR中，对于512MB字节DDR核心板，DDR范围就是0x80000000-0x9FFFFFFF。对于256MB的DDR来说就是0x80000000-0x8FFFFFFF。
bin文件不能直接烧写到SD卡、EMMC、NAND等外置存储中，然后从这些外置存储中运行，使用JLINK将bin文件直接下载到内部RAM中还是可以运行的。
对于将bin文件直接烧写到SD卡中是不能运行的，需要添加一个头部，这个头部信息包含了DDR的初始化参数。
I.MX系列SOC内部boot rom会从SD卡，EMMC等外置存储中读取头部信息，然后初始化DDR，并且将bin文件拷贝到指定的地方（链接其实地址）。bin文件运行地址一定要和链接起始地址一致。位置无关代码除外。
链接起始地址选择0x87800000。

烧写bin文件

6ULL支持SD卡，EMMC，NAND，等等位置启动。裸机例程烧写到SD卡中启动。
烧写bin文件到SD卡，是将bin文件烧写到SD卡绝对地址上。对于I.MX而言，需要在bin文件前面添加 头部。需要借助imxdownload软件，将该软件复制到工程目录。
检查SD卡指令：ls /dev/sd* -l
给与imxdownload软件可执行权限：chmod 777 imxdownload
烧写bin文件命令：./imxdownload led.bin /dev/sdf
imxdownload软件会在.bin文件中添加头部，然后生成新的 .imx 文件，然后将 .imx 文件烧写到SD中。
6ULL支持JTAG，因为没有烧写算法，所以无法烧写，但是可以通过JTAG将bin文件烧写到内部RAM中。更但是6ULL的JTAG口和SAI复用，SAI连接了WM8960音频DAC。

编写makefile

新建Makefile文件。

led.bin : led.s
	arm-linux-gnueabihf-gcc -g -c led.s -o led.o  //编译
	arm-linux-gnueabihf-ld -Ttext 0x87800000 led.o -o led.elf  //链接
	arm-linux-gnueabihf-objcopy -O binary -S -g led.elf led.bin  //elf转bin文件
	arm-linux-gnueabihf-objdump -D led.elf > led.dis   //反汇编

clean:
	rm -rf *.o led.bin led.elf led.dis
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