_基于ARM的嵌入式软件开发
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每一步产生的变量变化将反映在variables窗口中
5 测试变量内容（2）
2. 察看变量的地址和内容 1~3. 同前 4. Processor Views → Watch 打开Watch窗口。窗口 可在多个Tab页中察看变量内容 5.点右键，选Add Watch，打开Add Watch窗口， 可以添加需要观察变量 6.按F10，相当于选择Execute → Step单步执行，这 时每一步产生的变量变化将反映在variables窗口中
1.选择File → Reload Current Image
2.选择 Execute → Go (或者按 F5)，允许到缺省断点Main
3. 按F5 执行到断点 4. Processor Views → Variables 打开变量窗口。窗口中
可以察看Local和Global等变量。 5.右击窗口，选Properties… →Dec，显示变量十进制。 6.按F10，相当于选择Execute → Step单步执行，这时
6. 测试寄存器
1.选择File → Reload Current Image
2.选择 Execute →Go (或者按 F5)，允许到缺 省断点Main
3.Processor Views →Registers打开寄存器窗口 4.按F10单步执行，这时每一步产生的变量变化
将反映在registers窗口中。
2.3 ARM系统编程库环境
1. 标准ARM C/C++运行库 2. Semihosting机制 3. 建立一个基于ARM C库的应用 4. ARM的混合编程
1. C/C++ 编程环境
如何能够在嵌入式系统开发中熟练正确的运用 C语言开发高质量的应用程序是关键
嵌入式应用开发经常会用到：
标准ARM库； 用户自定义库； C与汇编的混合编程（ATPCS）
CodeWarrior IDE 使用
1 建立新项目（Project） 2 添加源文件到项目中 3 设置项目的编译目标 4 编译该项目 5 Debug编译连接通过的项目
1. 建立新项目（Project）
1.2 添加源文件到项目中
3 设置项目的编译目标
4 编译该项目
选择 Project ->Make菜单选项，完成下述功 能：
7. 测试内存内容
1.选择File → Reload Current Image
2.选择 Execute → Go (或者按 F5)，允许到缺 省断点Main
3. 按F5 执行到断点
4. Processor Views → Memory 5.按F10单步执行，这时每一步产生的变量变
化将反映在registers窗口中。
6 从命令行Building项目
1. 从命令行来使用编译器
Compiler name armcc tcc armcpp tcpp
Compiler Source Compiler output variant language
C
C
32-bit ARM code
C
C
16-bit Thumb code
程序自动支持ISO-defined functions 的使用 能够捕获 runtime errors 和signals ，还能够终止
出错程序的执行或使程序正常退出。
4.1 建立一个使用semihosted 环境应用
需要提供下面两者之一的执行环境：
使用缺省提供的标准 semihosting 函数 ，如 ARMulator, Angel, and Multi-ICE
用Dhrystone性能进行描
VAX 11/780 作为一个参考
述，计算方法如下：
机，其性能为1 MIP.
Dhrystones/秒=处理器时 钟 * 执行次数）/运行时间
在Demo中，最小运行
VAX 11/780 每秒钟能够完 成1757 Dhrystones .
时间不能小于2秒钟。
1 运行程序步骤
2 添加断点
1. 选择File → Reload Current Image ，
2.选择 Execute → Go (或者按 F5), 3.添加断点的三种方法：
右键点击行，从弹出Menu中选 Toggle Breakpoint 左键点击行，按F9, 双击行的Margin部分
4.选择 System Views →Breakpoints 编辑断点 5. 按F5 恢复执行加断点后的程序
2 添加断点
4.选择 System Views →Breakpoints 编辑断点
设置循环运行断点750次后触发断点，程序停止。 Processor Views → Variables ，检查run_Index值。
5. 按F5 恢复执行加断点后的程序
3. 添加观察点
1.选择File → Reload Current Image
3.把新对象链接到应用中 。
5. ARMC/C++库注意事项
ARM C/C++运行库是以二进制形式提供的 用户不能修改ARM C/C++运行库 一般情况下，在建立基于特定目标的应用程序
时，只需要重新实现ARM C运行库中很少一部 分函数
6. 用户自定义库
ARM的库管理工具armar可以把一系列ELF对 象文件收集到一起，并在库中进行维护。
8.1 内嵌汇编
语法格式： __asm(“ 汇编指令 ”)
或者：
__asm { 指令1 …… 指令n }
特点
内嵌汇编的操作数可以是 C语言的表达式，可以是 char、short、int等类型的 无符号数。
C程序中的标号可被内嵌 的汇编指令使用
内嵌汇编不支持用于内存 分配的伪操作
8.2 ATPCS—ARM-Thumb Procedure Call Stantard
armsd addreg step
2. AXD Debuger的使用
运行程序 添加断点 添加观察点 测试变量内容 测试寄存器 测试内存内容
DEMO 程序功能介绍
是一个Benchmark 程序， MIPS△：
用来测试系统的整形运 算处理性能的高低。
业界用来衡量计算机系统 性能的相对比较量。将
semihosted环境对ARMulator和Multi-ICE等都提 供支持
2. 标准ARM C/C++运行库
ANSIC C库包含：
由ISO C library standard 定义的函数.
在semihosted执行环境下 用来实现C库函数的目标 依赖的函数，可以根据应 用的需要重新定义这些函 数
编译新添加或修改过和touch过的源文件，产生 ELF对象文件；
连接对象文件和库，产生一个ELF image文件； 执行postlink操作，如将ELF 映像文件用fromELF
工具转换成另外一种格式；
5 Debug编译链接通过的项目
缺省情况下，IDE会调用AXD调试器对Make通 过的ELF image文件进行debug。选择Project >Debug
8. 修改内存内容
1.选择File → Reload Current Image
2.选择 Execute → Go (或者按 F5)，允许到缺 省断点Main
3. 从Search → Memory显示查找内存对话框
4. 双击内存窗口中的内容可以对其进行修改。 5. 按F5可按修改后的内容继续运行程序。
被C / C++ compilers使用 的help函数.
C++ 库包含：
Rogue Wave Standard C++ Library version 2.01.01
C++ compiler使用的help 函数
其它未被 Rogue Wave library支持的C++ 函数
3. Semihosting 机制
1. 创建一个可执行的映像文件 2. 运行 AXD, 选择File→ Load Image 3. 选择 Execute → Go (或者按 F5),相关文件的处
理器视图被打开，并在缺省断点处停止
4. 若要重复执行程序，选择File → Reload Current Image ，然后重复执行 then repeat Steps 2，3步骤
C++
C or C++ 32-bit ARM code
C++
C or C++ 16-bit Thumb code
1)Leabharlann Baidu 编译C文件 main.c :
armcc -g -O1 -c main.c (for ARM)
tcc -g -O1 -c main.c
(for Thumb)
其中:
-g compiler添加debug tables. -O1 compiler 在维护足够的调试信息的同时采用最佳优化算法 -c compiler 只进行编译
2.选择 Execute → Go (或者按 F5)到main（）
3. 按F5 执行到添加的断点 4. System Views →Watchpoints，在 Watchpoints
system View中点右键，选Add，对Watchpoints 属性进行编辑。
4. 测试变量内容
1. 使用Variables processor view察看变量信息
ARM目标的一个机 制，联系应用代码 到debuger所在宿主 机的I/O请求。它允 许C库函数使用主 机上的显示和键盘 功能。
4. 建立一个使用ARM C库的应用
使用 main()函数创建嵌入式应用程序. 自动创建一C or C++ 能执行的环境，包括了以
下操作：
创建一个 stack 如果需要，创建一个 heap 初始化一部分标准ARM C库中的函数
实现你自己的semihosting SWI 软中断处理
4.2 建立一个non-semihosted 环境应用
1创建源代码实现目标相关的应用 2. 在源代码中添加__use_no_semihosting_swi
保护：
汇编中：添加
__use_no_semihosting_swi
C中添加
#pragma import(__use_no_semihosting_swi).
对于特定目标的嵌入式应用系统，用户自定义 库是不可缺少的，一般针对特定硬件的底层应 用的开发来编制驱动库函数。
7. C与汇编混合编程及ATPCS
混合编程的两种方式：
内嵌汇编
适用于汇编代码简单的情况，可直接嵌入到C语 言程序中
将C和汇编分别加到项目中，通过ATPCS来 完成相互调用。
汇编代码复杂。
目的：
是单独编译的C语言程序和汇编语言程序之间能够 互相调用。
ATPCS 规定了子程序调用过程中：
2. 标准ARM C/C++运行库
ARM开发工具提供两个运行库：
ANSIC C：提供ISO 的C库函数。库文件所在路径： 安装目录\lib\armlib
C++ ：提供ISO C++ 标准库。库文件所在路径 安装目录\lib\cpplib
两个标准ARM库使用ARM的semihosted环境运 行，如文件的I/O操作。
2). 链接映像文件
armlink main.o -o embed.axf
其中: -o 指定链接输出文件名 embed.axf.
3). 用 armsd or AXD 载入映像进行调试运行
6 从命令行Building项目
2. 在命令行使用汇编器
armasm -list addreg.lst addreg.s armlink addreg.o -o addreg 在Debugger中运行程序：
基于ARM的 嵌入式软件开发
1. 基于ARM的嵌入式系统软件开发流程 2. ADS1.2开发工具介绍 3. ARM系统编程库
2.1 基于ARM的嵌入式系统 软件开发流程
嵌入式软件开发流程
工程建立 源文件 编译 调试
固化
汇编代码 *.s C程序 *.c
链接脚本文件 *.ld 存储映像文件 *.map 命令脚本文件 *.cs
软件开发的主要流程
操作的两个环节：
编辑与编译链接代码排错环节 软件代码Debug和固化环节 ADS CodeWarrior IDE环境下进行编辑、编译与排错； 在AXD环境下进行代码的固化与Debug。
2.2 ADS 1.2 开发工具介绍
CodeWarrior IDE AXD Debuger
5 测试变量内容（2）
2. 察看变量的地址和内容 1~3. 同前 4. Processor Views → Watch 打开Watch窗口。窗口 可在多个Tab页中察看变量内容 5.点右键，选Add Watch，打开Add Watch窗口， 可以添加需要观察变量 6.按F10，相当于选择Execute → Step单步执行，这 时每一步产生的变量变化将反映在variables窗口中
1.选择File → Reload Current Image
2.选择 Execute → Go (或者按 F5)，允许到缺省断点Main
3. 按F5 执行到断点 4. Processor Views → Variables 打开变量窗口。窗口中
可以察看Local和Global等变量。 5.右击窗口，选Properties… →Dec，显示变量十进制。 6.按F10，相当于选择Execute → Step单步执行，这时
6. 测试寄存器
1.选择File → Reload Current Image
2.选择 Execute →Go (或者按 F5)，允许到缺 省断点Main
3.Processor Views →Registers打开寄存器窗口 4.按F10单步执行，这时每一步产生的变量变化
将反映在registers窗口中。
2.3 ARM系统编程库环境
1. 标准ARM C/C++运行库 2. Semihosting机制 3. 建立一个基于ARM C库的应用 4. ARM的混合编程
1. C/C++ 编程环境
如何能够在嵌入式系统开发中熟练正确的运用 C语言开发高质量的应用程序是关键
嵌入式应用开发经常会用到：
标准ARM库； 用户自定义库； C与汇编的混合编程（ATPCS）
CodeWarrior IDE 使用
1 建立新项目（Project） 2 添加源文件到项目中 3 设置项目的编译目标 4 编译该项目 5 Debug编译连接通过的项目
1. 建立新项目（Project）
1.2 添加源文件到项目中
3 设置项目的编译目标
4 编译该项目
选择 Project ->Make菜单选项，完成下述功 能：
7. 测试内存内容
1.选择File → Reload Current Image
2.选择 Execute → Go (或者按 F5)，允许到缺 省断点Main
3. 按F5 执行到断点
4. Processor Views → Memory 5.按F10单步执行，这时每一步产生的变量变
化将反映在registers窗口中。
6 从命令行Building项目
1. 从命令行来使用编译器
Compiler name armcc tcc armcpp tcpp
Compiler Source Compiler output variant language
C
C
32-bit ARM code
C
C
16-bit Thumb code
程序自动支持ISO-defined functions 的使用 能够捕获 runtime errors 和signals ，还能够终止
出错程序的执行或使程序正常退出。
4.1 建立一个使用semihosted 环境应用
需要提供下面两者之一的执行环境：
使用缺省提供的标准 semihosting 函数 ，如 ARMulator, Angel, and Multi-ICE
用Dhrystone性能进行描
VAX 11/780 作为一个参考
述，计算方法如下：
机，其性能为1 MIP.
Dhrystones/秒=处理器时 钟 * 执行次数）/运行时间
在Demo中，最小运行
VAX 11/780 每秒钟能够完 成1757 Dhrystones .
时间不能小于2秒钟。
1 运行程序步骤
2 添加断点
1. 选择File → Reload Current Image ，
2.选择 Execute → Go (或者按 F5), 3.添加断点的三种方法：
右键点击行，从弹出Menu中选 Toggle Breakpoint 左键点击行，按F9, 双击行的Margin部分
4.选择 System Views →Breakpoints 编辑断点 5. 按F5 恢复执行加断点后的程序
2 添加断点
4.选择 System Views →Breakpoints 编辑断点
设置循环运行断点750次后触发断点，程序停止。 Processor Views → Variables ，检查run_Index值。
5. 按F5 恢复执行加断点后的程序
3. 添加观察点
1.选择File → Reload Current Image
3.把新对象链接到应用中 。
5. ARMC/C++库注意事项
ARM C/C++运行库是以二进制形式提供的 用户不能修改ARM C/C++运行库 一般情况下，在建立基于特定目标的应用程序
时，只需要重新实现ARM C运行库中很少一部 分函数
6. 用户自定义库
ARM的库管理工具armar可以把一系列ELF对 象文件收集到一起，并在库中进行维护。
8.1 内嵌汇编
语法格式： __asm(“ 汇编指令 ”)
或者：
__asm { 指令1 …… 指令n }
特点
内嵌汇编的操作数可以是 C语言的表达式，可以是 char、short、int等类型的 无符号数。
C程序中的标号可被内嵌 的汇编指令使用
内嵌汇编不支持用于内存 分配的伪操作
8.2 ATPCS—ARM-Thumb Procedure Call Stantard
armsd addreg step
2. AXD Debuger的使用
运行程序 添加断点 添加观察点 测试变量内容 测试寄存器 测试内存内容
DEMO 程序功能介绍
是一个Benchmark 程序， MIPS△：
用来测试系统的整形运 算处理性能的高低。
业界用来衡量计算机系统 性能的相对比较量。将
semihosted环境对ARMulator和Multi-ICE等都提 供支持
2. 标准ARM C/C++运行库
ANSIC C库包含：
由ISO C library standard 定义的函数.
在semihosted执行环境下 用来实现C库函数的目标 依赖的函数，可以根据应 用的需要重新定义这些函 数
编译新添加或修改过和touch过的源文件，产生 ELF对象文件；
连接对象文件和库，产生一个ELF image文件； 执行postlink操作，如将ELF 映像文件用fromELF
工具转换成另外一种格式；
5 Debug编译链接通过的项目
缺省情况下，IDE会调用AXD调试器对Make通 过的ELF image文件进行debug。选择Project >Debug
8. 修改内存内容
1.选择File → Reload Current Image
2.选择 Execute → Go (或者按 F5)，允许到缺 省断点Main
3. 从Search → Memory显示查找内存对话框
4. 双击内存窗口中的内容可以对其进行修改。 5. 按F5可按修改后的内容继续运行程序。
被C / C++ compilers使用 的help函数.
C++ 库包含：
Rogue Wave Standard C++ Library version 2.01.01
C++ compiler使用的help 函数
其它未被 Rogue Wave library支持的C++ 函数
3. Semihosting 机制
1. 创建一个可执行的映像文件 2. 运行 AXD, 选择File→ Load Image 3. 选择 Execute → Go (或者按 F5),相关文件的处
理器视图被打开，并在缺省断点处停止
4. 若要重复执行程序，选择File → Reload Current Image ，然后重复执行 then repeat Steps 2，3步骤
C++
C or C++ 32-bit ARM code
C++
C or C++ 16-bit Thumb code
1)Leabharlann Baidu 编译C文件 main.c :
armcc -g -O1 -c main.c (for ARM)
tcc -g -O1 -c main.c
(for Thumb)
其中:
-g compiler添加debug tables. -O1 compiler 在维护足够的调试信息的同时采用最佳优化算法 -c compiler 只进行编译
2.选择 Execute → Go (或者按 F5)到main（）
3. 按F5 执行到添加的断点 4. System Views →Watchpoints，在 Watchpoints
system View中点右键，选Add，对Watchpoints 属性进行编辑。
4. 测试变量内容
1. 使用Variables processor view察看变量信息
ARM目标的一个机 制，联系应用代码 到debuger所在宿主 机的I/O请求。它允 许C库函数使用主 机上的显示和键盘 功能。
4. 建立一个使用ARM C库的应用
使用 main()函数创建嵌入式应用程序. 自动创建一C or C++ 能执行的环境，包括了以
下操作：
创建一个 stack 如果需要，创建一个 heap 初始化一部分标准ARM C库中的函数
实现你自己的semihosting SWI 软中断处理
4.2 建立一个non-semihosted 环境应用
1创建源代码实现目标相关的应用 2. 在源代码中添加__use_no_semihosting_swi
保护：
汇编中：添加
__use_no_semihosting_swi
C中添加
#pragma import(__use_no_semihosting_swi).
对于特定目标的嵌入式应用系统，用户自定义 库是不可缺少的，一般针对特定硬件的底层应 用的开发来编制驱动库函数。
7. C与汇编混合编程及ATPCS
混合编程的两种方式：
内嵌汇编
适用于汇编代码简单的情况，可直接嵌入到C语 言程序中
将C和汇编分别加到项目中，通过ATPCS来 完成相互调用。
汇编代码复杂。
目的：
是单独编译的C语言程序和汇编语言程序之间能够 互相调用。
ATPCS 规定了子程序调用过程中：
2. 标准ARM C/C++运行库
ARM开发工具提供两个运行库：
ANSIC C：提供ISO 的C库函数。库文件所在路径： 安装目录\lib\armlib
C++ ：提供ISO C++ 标准库。库文件所在路径 安装目录\lib\cpplib
两个标准ARM库使用ARM的semihosted环境运 行，如文件的I/O操作。
2). 链接映像文件
armlink main.o -o embed.axf
其中: -o 指定链接输出文件名 embed.axf.
3). 用 armsd or AXD 载入映像进行调试运行
6 从命令行Building项目
2. 在命令行使用汇编器
armasm -list addreg.lst addreg.s armlink addreg.o -o addreg 在Debugger中运行程序：
基于ARM的 嵌入式软件开发
1. 基于ARM的嵌入式系统软件开发流程 2. ADS1.2开发工具介绍 3. ARM系统编程库
2.1 基于ARM的嵌入式系统 软件开发流程
嵌入式软件开发流程
工程建立 源文件 编译 调试
固化
汇编代码 *.s C程序 *.c
链接脚本文件 *.ld 存储映像文件 *.map 命令脚本文件 *.cs
软件开发的主要流程
操作的两个环节：
编辑与编译链接代码排错环节 软件代码Debug和固化环节 ADS CodeWarrior IDE环境下进行编辑、编译与排错； 在AXD环境下进行代码的固化与Debug。
2.2 ADS 1.2 开发工具介绍
CodeWarrior IDE AXD Debuger