ARM Bootloader实现：C与汇编混合编程教程

ARM Bootloader 是一种嵌入式系统中的关键组件，主要负责引导处理器进入操作系统环境。它在ARM架构的微控制器或处理器中起着至关重要的作用，特别是在没有预装操作系统的情况下，确保系统能够正确加载和运行。本文将着重介绍ARM Bootloader 的实现过程，以及与之相关的技术和步骤。 首先，ARM Bootloader 的实现通常涉及C和汇编语言（ASM）的混合编程，这是因为汇编语言对底层硬件操作有更直接的控制，能够进行高效的内存管理和中断处理，这对于初始化硬件和处理低级别通信至关重要。例如，在Cirrus Logic的clps7111~Ep9312系列ARM核心处理器中，内置了128字节的boot程序，这个程序用于设置串行通信参数、发送引导标志，接收和加载后续的操作系统二进制文件。 在实际应用中，实现ARM Bootloader 的步骤包括以下几个关键环节： 1. **硬件配置**：连接目标设备（如ARM target）的生产口（串行口）到PC的串行口，以便进行数据传输。通常，需要确保串口参数设置正确，如波特率、数据位、奇偶校验和停止位。 2. **引导过程**：通过发送特定字符（如<和>）来启动bootloader，然后让bootloader开始接收并执行接下来的2K字节程序。这个过程是通过PC的console命令行界面进行的，如`copy`命令将文件以二进制模式传输到串口。 3. **硬件初始化**：Bootloader的主要任务之一是对目标硬件进行必要的初始化，如设置时钟、配置中断控制器、初始化外设等，这些操作通常是用汇编语言编写以确保性能和效率。 4. **数据接收和存储**：从串行口接收操作系统的二进制映像（如VxWorks），并通过Bootloader解析和写入Flash存储器。同时，可能需要向用户显示进度信息以表明加载过程。 5. **设置启动模式**：加载完成后，Bootloader会更改目标设备的启动配置，使其从Flash启动，从而进入预加载的操作系统。 使用C语言和汇编语言混合编程的方式编写Bootloader可以确保在功能性和性能之间的良好平衡，但同时保持代码的可维护性和一定程度的可读性。尽管汇编语言在底层操作上更为高效，但使用高级语言（如C）编写部分模块可以提高开发效率，尤其是当涉及到复杂的数据结构和算法时。 ARM Bootloader 的实现是一个细致而关键的任务，它确保了嵌入式系统从无操作系统状态到正常运行的平稳过渡，对于理解和实践嵌入式开发人员来说，深入理解Bootloader的工作原理和实现方法是必不可少的。