第一個程序，讓你的板子唱國歌(敗筆)

雖然是敗筆，但是文中基本上介紹了一個小應用實現及問題分析的全過程，希望能夠對你有幫助，大膽貼出！畢竟這篇文章寫了好久。。。額，寫文章的人傷不起啊傷不起。。。

學生時代總會有這麼一句笑話：“XXX！去，給我蹲政教處門口唱國歌！”

一直在思索第一個例子用什麼，才能引起學生的興趣，點亮板子的LED？貌似很無聊啊，你也不能拿着給同學炫耀，毫無吸引力，那麼就索性用這個例子吧，順便也抒發一下我對祖國的熱愛。讓我們的板子唱起國歌來！

前記：在這篇文章之前，我並沒有做過類似的實驗，所以我們站在同一個起跑線上，千萬不要抱怨別人比你厲害是因爲他比你聰明。如果試驗成功，板子真的這麼唱歌了，像我這麼笨的人都做到了，你沒有理由做不到，這篇文章讓你找回自信。

首先要貼出來一篇參考文章，是基於C51的唱國歌的例子，做人要實在，我不想把它說成是我原創的，因爲我也沒學過C51，呵呵，但是我會舉一反三。因爲ARM板裸奔跟寫C51的程序差不多，雖然扼殺了它的處理能力(本該是跑系統的)，但是要練習對硬件的操控能力和做接口實驗，這些是必須的。下邊是文章內容：

蜂鳴器使用在很多的場合，他一般用來發出報警或者提示的聲音，是一種常用的電子器件，這裏我給大家 簡單的介紹一下用單片機驅動蜂鳴器的方法， 蜂鳴器有二種 1.本身帶有驅動電路， 5v,9v,12v 超電壓使用， 分 聲音沙啞失真。2.象 call 機，喇叭一樣，用軟件驅動。頻率控制音調，時間控制音量大小，第一種蜂鳴器 一般都有一個固定的頻率參數也就是他他發出的聲音是不能變化的，就象食堂用的打卡器一樣，卡一貼近 就發出都的一聲。第 2 種就不同了用單片機驅動第 2 種蜂鳴器後還可以使他演 奏出美妙的音樂，我們只需 要用簡單的程序就可以控制單蜂鳴器所奏的頻率，也就控制了音調。
 c51程序實例： 單片機驅動蜂鳴器演奏中華人民共和國國歌的前 4 節的 c51 程序： 

#include <REG52.h> 
sbit BUZ=P2^6; //蜂鳴器接單片機的p2.6 電路很簡單。
 unsigned int hzs[]={131,147,165,175,196,220,247,262,294,330,349,392,440,494,523,587,659,698,784,880,988,1047,1175,131 9,1397,1568,1760,1976};//標準音調頻率 
char dots[]={8,28,10,12,12,13,28,28,12,28,10,28,8,12,12,12,10,28,28,8,28,5,5,5,5,5,5,8,'#'};//頻率控制數組
 void delay(unsigned int u) //延時 
{ 
while(u--); 
} 
void play_hz(unsigned int u) { 
unsigned int i=u; 
while(i--){
 		BUZ=0; 
BUZ=1;
 delay(18432/u-24); 
} 
} 
void play_sound(int i) {
 if(i<28) 
play_hz(hzs[i-1]); 
else 
delay(500); } 
void main(void) //主程序開始 
{ 
while(1){
 int i=0; 
while(dots[i]!='#') 
play_sound(dots[i++]); 
delay(20000);
 } 
} //播放音樂 
音調與頻率的關係： 
C:261.6256
D:293.6648 
E:329.6276 
F:349.2282 
G:391.9954 
A:440 
B:493.8833 
每個 8 度頻率加倍，如 A 的高 8 度是 880HZ,再高 8 度是 1760HZ。 反之，A 的低 8 度是 220HZ，再低 8 度是 110HZ。

完文章，我們來做ARM下的實現：

我想當你看完文章，應該有些思路了吧，不知道我們的思路一樣不一樣，也不知道這個實驗可否成功，讓我們一起去探索一下》》》》》》

我的思路是這樣的：蜂鳴器的控制應該和LED的控制是一樣的，根據電路設計，在對應的控制寄存器中的對應控制位寫1(或者0)他就唱，相反，他就不唱。而不同的音調就是通過頻率來控制的，而頻率就是一個動作週期性變化的次數，上邊的程序已經寫得非常到位，簡潔有力，通過while循環和時延控制頻率。理論上我們只用作少量改動就可以使用。而這些改動就要看我們自己的板子的設計了，我的是TQ2440，雖不知你的是不是，但是隻要你可以在你的板子上遷移成功，證明你已經提升了，OK，here we go。

先看一下TQ2440 的 buzzer相關的電路(在TQ2440底板原理圖裏)：

我們看到了只有一條接入的控制線 TOUT0 ，讓我們到S3C2440的針腳中找找它去》》》》》》(在TQ2440_V2核心板原理圖.pdf中，直接ctrl+F搜索一下)

我們看到TOUT0和GPB0是共用一個針腳的，就是可以通過GPIO接口來控制這個針腳輸出高低電平，從而控制Buzzer的聲響和聲調，咱們現在就去S3C2440的datasheet裏探尋一下這個針腳的控制信息》》》》》

圖中我標出了一些信息，這裏有GPBCON，故名思意，CON就是configuration的意思，起到針腳的配置作用，這裏還有GPBCON的地址信息。GPBDAT 就是用來控制針腳輸出的高低電平的。而在最下邊GPB0佔用的只是GPBCON的0位和1位[1:0]，而當這兩位是10時，該陣腳就是TOUT0。Ok，基本上明白了吧，我們以上邊的代碼爲基礎，進行簡單更改，下邊是我改後的代碼：

主要邏輯：beep.c

#define GPBCON (*(volatile unsigned long*)0x56000010)
#define GPBDAT (*(volatile unsigned long*)0x56000014)
/* 標準音調頻率 */
unsigned int hzs[]={131,147,165,175,1 96,220,247,262,294,330,349,392,440,494,523,587,659,698,784,880,988,1047,1175,1319,1397,1568,1760,1976};
/*頻率控制數組*/
char dots[]={8,28,10,12,12,13,28,28,12,28,10,28,8,12,12,12,10,28,28,8,28,5,5,5,5,5,5,8,'#'};
		
/*延時*/
void delay(unsigned int u) 
{ 
	while(u--);
}

void play_hz(unsigned int u)
{ 
	unsigned int i=u;
	while(i--){
		
 		GPBDAT &= ~(1);
		GPBDAT &= ~(0);
		
 		delay(18432/u-24);
	}
}

void play_sound(int i)
{
 	if(i<28) 
		play_hz(hzs[i-1]);
	else 
		delay(500);
}

int main(){
	GPBCON = (1<<1);			
	while(1){
 		int i=0; 
		while(dots[i]!='#')
			play_sound(dots[i++]);
		delay(20000);
 }	
	return 0;
}

hard_init.S — 完成硬件初始化，關閉看門狗、初始化堆棧、調用main等的工作：

/*這個文件是寫裸機程序都要用到的，所以可以保留，以後的裸機程序都可以專注在C語言部分了，不過我沒打算寫多少裸機實驗，因爲我們的目標是Linux*/

@*******************************
@	File:hard_init.S
@ 功能：通過該程序轉入C程序
@
@	author：Jun		2011-7-20
@*******************************

.text
.global	_start
_start:
	ldr	r0,=0x53000000		@	WATCHDOG 寄存器地址
	mov	r1,#0x0
	str	r1,[r0]
	
	ldr	sp,=1024*4				@	設置堆棧，注意不能大於4K，因爲現在可用的內存只有4K，是片內的4K SRAM
	
	bl	main
	
halt_loop:
	b	halt_loop

Makefile /*Makefile是參照的嵌入式Linux應用開發完全手冊的編譯選項，帶有反編譯的彙編文件，有助於調試和分析*/

beemp.bin:hard_init.S beemp.c
	arm-linux-gcc -g -c -o hard_init.o hard_init.S
	arm-linux-gcc -g -c -o beemp.o beemp.c
	arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g hard_init.o beemp.o -o beemp_elf
	arm-linux-objcopy -O binary -S beemp_elf beemp.bin
	arm-linux-objdump -D -m arm beemp_elf > beemp.dis
clean:
	rm -f beemp.dis beemp.bin beemp_elf *.o

好的，我們放在/home/jun/arm/ext0/下，然後make。。。。

》》beemp.c:5: error:expected '}' before numeric constant

額，是語法錯誤，數組中的數誤加了一個空格，悲劇，重新編譯：

》》/home/jun/arm/ext0/beemp.c:23:undefined reference to `__aeabi_uidiv'

額，經過一番查詢，發現arm和 arm-linux –gcc 不支持浮點除法，很糾結啊，要自己實現除法，真蛋疼啊。然後用位移實現除法後代碼爲：

#define GPBCON (*(volatile unsigned long*)0x56000010)
#define GPBDAT (*(volatile unsigned long*)0x56000014)
/* 標準音調頻率 */
unsigned int hzs[]={131,147,165,175,196,220,247,262,294,330,349,392,440,494,523,587,659,698,784,880,988,1047,1175,1319,1397,1568,1760,1976};
/*頻率控制數組*/
char dots[]={8,28,10,12,12,13,28,28,12,28,10,28,8,12,12,12,10,28,28,8,28,5,5,5,5,5,5,8,'#'};		
/*延時*/
void delay(unsigned int u) 
{ 
	while(u--);
}
unsigned int div(unsigned int a,unsigned int b)     /*除法的簡單唯一實現，不是精確值*/
{
	b = b >> 1;
	a = a >> b;
	return a;
}

void play_hz(unsigned int u)
{ 
	unsigned int i=u;
	while(i--){
		
 		GPBDAT &= ~(1);
		GPBDAT &= ~(0);
		
 		delay(div(18432,u-24));
	}
}

void play_sound(int i)
{
 	if(i<28) 
		play_hz(hzs[i-1]);
	else 
		delay(500);
}

int main(){
	GPBCON = (1<<1);
			
	while(1){
 		int i=0; 
		while(dots[i]!='#')
			play_sound(dots[i++]);
		delay(20000);
 }	
	return 0;
}

好的，排除了這些錯誤後，再make一下，又杯具了：

報錯：

beemp.o:(.ARM.exidx+0x0): undefined reference to`__aeabi_unwind_cpp_pr0'

beemp.o:(.ARM.exidx+0x10): undefined reference to`__aeabi_unwind_cpp_pr1'

make: *** [beemp.bin] Error 1

這個錯誤是編譯器造成的，原來之前配置的EABI-4.3.3 編譯內核跟給力(編譯busybox也很給力的)，編譯裸機程序就杯具了，真坑爹。只有換編譯器了，換編譯器容易，安裝好辦，不過你要把之前安裝的EABI-4.3.3時配置的環境註釋掉，換成新的編譯器的bin目錄，兩個共存的話肯定會有問題了，就像老師提問張三回答問題，班裏卻有兩個張三，不知道是哪一個。這裏附上3.4.5的編譯器(【下載地址】/*115網盤下載，如果鏈接過期請及時留言提醒，我第一時間更新下載鏈接*/)，直接解壓到對應位置，修改環境變了即可，具體方法見前邊交叉編譯環境配置的文章。

OK，一番周折後，配好新的交叉編譯工具，我們重新make一下：

好的，順利通過，得到了二進制的.bin文件，這個就是我們要的……驗證奇蹟的時刻到了，我們通過FTP工具把編譯好的文件下載到windows下進行燒寫;(你可以用sjf2440.exe直接裸板燒寫，或者直接用uboot通過DNW下載到nandflash中運行)；這裏我通過DNW下載，因爲之前沒有介紹過這個下載過程，這裏順帶的介紹一下：

1、開發板除了接電源線以爲，還要接串口線和USB(接板子的host端，標準USB接口端連電腦)

2、用USB傳輸，還要安裝相應的USB驅動，這個在開發板的光盤中可以找到，驅動是直接的驅動文件，在電腦的硬件管理裏手動安裝就好

3、安裝好後，並連接好了開發板，打開SecureCRT，文件----》快速鏈接----》協議裏選“Serial”，波特率115200，其他默認就好，然後，上電，在焦點在SecureCRT上的情況下點下空格鍵(或者其他按鍵)，串口輸出會停在uboot的菜單項，然後就可以進行下載操作了。/*不過前提是你的板子上已經燒有uboot，這裏用的是TQ2440原廠帶的uboot，最好把uboot燒到norflash中，norflash比較穩定，較nandflash位反轉情況會穩定些，所以一般把bootloader放在norflash，把系統、測試程序、root文件系統放在nandflash，具體燒寫uboot過程，用並口通過jtag接口燒寫，也可以用jlink，具體做法在各個板子廠商的板子說明文檔裏應該都有介紹，並且肯定都比我說的專業、詳細。我就不再嗷述了*/