ARM汇编编程:Linux下LED流水灯控制实验

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“Linux操作系统ARM指令集与汇编语言程序设计.pdf”主要涵盖了ARM架构下的汇编语言编程,用于控制Linux操作系统下的硬件设备,如LED灯和按键。文档中通过一个具体的实验项目,详细介绍了如何使用ARM汇编指令来实现特定功能。 在实验中,主要涉及以下知识点: 1. ARM汇编指令集:ARM处理器使用的一种低级编程语言,它包括数据处理指令、加载/存储指令、分支指令等。例如,`ldr`用于加载存储器中的数据到寄存器,`str`用于将寄存器中的数据存储到存储器,`mov`用于移动数据,`orrs`用于逻辑或操作,`cmpr`用于比较操作,`b`用于无条件分支,`bl`用于有条件分支等。 2. 寄存器操作:在ARM架构中,寄存器是快速访问的内存区域,用于暂存数据和指令。在这个实验中,寄存器`r0`、`r1`和`r3`被用作临时存储器,例如设置地址或保存按键状态。 3. 地址映射:`0x110002E0`和`0x11000C60`这样的地址对应于硬件设备的寄存器,如GPM4CON和GPX3CON,它们用于控制LED灯和按键的输入/输出模式。 4. I/O操作:实验通过读取和设置特定地址的值来与硬件交互。例如,设置`GPM4CON`寄存器的值为`0x00001111`将LED灯设置为输出模式,而设置`GPX3CON`为`0`将按键设置为输入模式。 5. 按键检测:通过读取`GPX3DAT`地址的值,结合掩码`0xFFFFFFC3`来获取按键状态。如果按键按下,会改变对应的位,通过位操作进行判断。 6. 流水灯控制:流水灯的实现是通过改变LED灯的电平状态,按照一定顺序点亮和熄灭。实验代码中使用了循环和延时函数(未显示的`delay`函数)来实现这种效果。 7. 二进制烧录:生成的二进制代码通过烧写脚本烧录到SD卡,然后在开发板上运行,实现了从SD卡启动并响应按键操作的功能。 8. 程序流程控制:`beq`指令用于条件分支,当比较结果为相等时跳转到指定标签,例如`led_blink`。这在判断按键状态和控制流水灯流程中起到关键作用。 通过这个实验,学习者可以深入理解ARM汇编语言在实际硬件控制中的应用,以及Linux系统下底层I/O操作的实现细节。同时,这个实验也涵盖了基本的逻辑运算、程序流程控制和硬件接口编程,对于理解计算机系统的运作机制大有裨益。