前言：本人因工作需要，首次接觸到了ARM單片機，但因無人指導，走了不少彎路。下面這些筆記是我在一個多月的學習過程中總結的一點心得（可能比較亂，工作忙，沒時間整理，各位朋友莫怪!），現在發到網上，與各位網友共享，希望對大家有點小小的幫助。本人購買的是上海勤研電子提供的ARM實驗板，使用三星的S3C44B0X芯片，我在學習過程寫的一些程序也參考了他們隨板提供的一些源代碼，特此致謝！
關於ARM和嵌入式我仍是個新手，下面的東東有些可能是錯的。因此僅供參考！！並希望網友給予指正。也歡迎各位網友來信共同交流。
系統初始化流程如下：
禁止看門狗——》在中斷控制器中屏蔽所有中斷——》系統時鐘設置——》初始化端口——》DMA設置——》cashe和總線設置——》存儲器設置，初始化SDRAM——》初始化堆棧——》設置IRQ和FIQ的入口——》地址重映射
通常系統初始化有兩個階段組成，分別爲彙編和C寫成。彙編應儘量簡單一些，把更多的任務交給C來做，這樣可增加整個程序的可讀性和靈活性。必須由彙編來完成的任務有：異常中斷向量表的設置、IRQ向量表（向量模式）或ISR初始化（非向量模式）、二級ISR地址表的定義、Flash和SDRAM的設置（否則系統無法加載代碼）、堆棧設置和模式切換、拷貝RW和ZI代碼、設置系統時鐘等。而端口初始化、cashe和總線的設置、DMA配置以及其它控制器如LCD、UART、SIO、IP等可以在C中第二階段初始化程序完成，另外也可以繼續更改時鐘或存儲器配置等。下面是幾個關鍵步驟配置的注意事項。
看門狗設置
watch dog即可以作爲普通的timer以產生週期性的中斷，也可以週期性的產生reset信號（如果每隔一定時間不被清除的話），以防治程序跑飛。
系統時鐘的初始化：
至少設置三個寄存器：LOCKTIME,PLLCON,LOCKCON。
LOCKTIME，地址0x01D8000C。用於指定PLL的初始化時間，在PLL初始化時，系統時鐘爲晶振輸入或外部時鐘直接提供，即MCLK=Fin；初始化完成後，切換，MCLK=Fout。初始值爲0xfff＝4095個輸入時鐘週期。一般將其設爲初始值。
PLLCON,，地址0x01D80000。設置MDIV,PDIV,SDIV三個值，用於確定Fout和Fin的頻率分配比值：Fout = (m * Fin) / (p * 2s)，其中
m = (MDIV + 8), p = (PDIV + 2), s = SDIV
典型的幾個值如下：
No.FinFoutMDIVPDIVSDIV
110Mhz40Mhz0x480x30x2
210500x2a0x30x1
310600x340x30x1
44600x340x00x1
53600x480x00x1
610750x3a0x30x1
CLKCON,地址0x01D80004。用於設置是否向外設提供時鐘，一般設爲默認值0x7ff8，即所有外設提供時鐘。
存儲器初始化（尤其是SDRAM）：
ARM7TDMI的地址映射如下：
（在ARM體制中，所有的各種內、外存儲器，外設，寄存器，cashe，write buffer，通用IO口等全都採用統一編址）
注：0x10000000～0x100047f0爲內部cashe/sram 及其Tag和LRU的地址。
BANK0~BANK5爲ROM/SRAM/FLASH,
BANK6~BANK7爲SDRAM/ROM/SRAM/FLASH
要設置的寄存器如下：
BWSCON：BANK0~BANK7的UB/LB使能、Wait信號使能、數據線寬度；
BANKCON0~BANKCON5：各bank（flash或Sram）的訪問時序控制。flash或Sram主要參數如下所示：
Tacs [14:13] Address set-up before nGCSn
Tcos [12:11] Chip selection set-up nOE
Tacc [10:8] Access cycle
Toch [7:6] Chip selection hold on nOE
Tcah [5:4] Address holding time after nGCSn
Tpac [3:2] Page mode access cycle @ Page mode
PMC [1:0] Page mode configuration
不同廠家、性能、速度的器件設置有所不同。
BANKCON6~BANKCON7：主要用於SDRAM，當然也可以是Flash或SRAM。SDRAM的時序控制稍微複雜，還有：
Trcd [3:2] RAS to CAS delay
SCAN [1:0] Column address number
當然也可用於DRAM。
REFRESH 地址： 0x01C80024，DRAM/SDRAM的更新控制寄存器；
MRSRB6 ～MRSRB7：DRAM/SDRAM的模式控制寄存器，這個寄存器在系統初始時，即SDRAM使用前必須被有效地的設置。
這幾個寄存器的設置比較複雜，應仔細閱讀Samsang（page168）的數據手冊和相關存儲器的資料。
一個典型的配置如下：
ldr r0, =SMRDATA
ldmia r0, {r1-r13}
ldr r0, =0x01c80000 ; BWSCON Address
stmia r0, {r1-r13}
SMRDATA DATA
DCD 0x11222220 ; BWSCON Bank0=OM[1:0],8bits寬 Bank1~Bank5=32bit，Bank6~Bank=16bit，不使用UB/LB信號，WAIT disable; 使用little Endian存儲格式
DCD 0x000056A8; GCS0 :Tacs=2clk;Tcos=2clk;Tacc=10clk;
Toch=2clk;Tcah=2clk;Tpac=4clk;PMC=normal(1data)
DCD 0x00000700 ; GCS1 除了Access cycle爲14個clk外，其它均爲0clk
DCD 0x00000700 ; GCS2
DCD 0x00000700 ; GCS3
DCD 0x00000700 ; GCS4
DCD 0x00000700 ; GCS5
DCD 0x00018005 ; GCS6, SDRAM；RAS to CAS delay 2 clk；Column address number：9bits
DCD 0x0001002a ; GCS7, EDO DRAM(Trcd=3, Tcas="2", Tcp="1", CAN="10bit")
DCD 0x00870441 ; Refresh enable；Auto Refresh； Trp="3", Trc="5", Tchr="3"；
刷新計數:1019
DCD 0x17 ; SCLK power down mode enable；Bank6&7 Size, 16MB/16MB
DCD 0x20 ; MRSR 6：CAS Latency="2clk"；burst type爲線性（不支持交織訪問）；
burst number：1bit（不支持促發讀寫）
DCD 0x20 ; MRSR 7(CL=2)
注：三星的實驗板中在nGCS0外接Flash，型號爲SST39VF160，其datasheet中有其讀寫時序的詳細說明和各種時間值的最大或最小值，但均以ns爲單位，且各時間值的名稱也與寄存器的要求不完全相同。要使Flash達到最優設置，必須讀懂其時序並按其推薦值設置寄存器。顯然這並不是件容易的事情。在本次實驗板的boot程序中，其各時序值均是最大值給出。參見memcfg.h文件。
三星的實驗板中在nGCS6外接SDRAM，型號爲IC42S16800－7T,（4096ROW*512COLUM*4Bank*16bits＝128Mbits＝16MB）
由上面的例子可以看出需要設置的參數爲：1.Banksize,UB/LB,WAITenable/disable,large/little Endian;
2.RAS to CAS delay, Column address number;
3.Refresh enable/disable,Auto/self refresh, SDRAM RAS pre-charge Time, SDRAM RC minimum Time, Refresh Counter;
4.power down mode,banksize;
4.CAS Latency，burst type，burst number。
Refresh counter的設置：Refresh period = (211-refresh_count+1)/MCLK
Ex) If refresh period is 16 us and MCLK is 60 MHz,
the refresh count is as follows;
refresh_count = 211 + 1 - 60x16 = 1089
上面的例子只是對Flash和SDRAM的一個經驗設置值，可能不是最優的。最優設置還必須參考器件的數據手冊。尤其是對於SDRAM的RAS to CAS delay、SDRAM RAS pre-charge Time、SDRAM RC minimum Time三個時序值。
特別注意：在線調試階段，在AXD軟件中必須引入對SDRAM初始化的seesion文件或ini文件，或者在command interface中敲入所需的配置命令（在load image之前完成），並且最後註釋掉reset彙編程序中的初始化SDRAM的命令。否則程序就可能跑飛。而生成要下載的flash程序代碼時，則系統reset時就必須完成此功能。
端口初始化
ARM的大部分信號在同一端口是功能複用的。爲此初始化時必須指定各PA～PG口的各管腳的功能。在實驗板根據外圍器件的選擇對各端口做如下配置：
PA（10bits）：全部用作高端地址線；PCONA＝0x3ff
PB（11bits）：全部用作存儲器控制信號；PCONB＝0x7ff
PC（16bits）：4～7用於LCD的VD4～VD7；12，13用於UART的TXD1，RXD1（注意：這裏的UART沒有使用CTS、RTS信號，只用了TX、RX）；其它全部用於通用IO口，GPC0～3用於IIS；GPC10和14用於NAND Flash；GPC15用於USB Device；GPC8、9用於LCD；GPC11暫時沒用。PCONC＝0x5f55ff55.(這裏假定IO口全爲output，實際應用時再確認一下是In或是out)
PD（8bits）：全部用於LCD的控制信號。PCOND＝0xaaaa。
PE（9bits）：8用於Endian，確定存儲器格式；1，2分別爲TXD0，RXD0；0，3～7用於通用IO口（暫定output），PE3用於蜂鳴器；PE4～7用於LED顯示。PCONE＝0x05569。
PF（9bits）：0、1用於IIC總線的SCK、SDA信號；其它均爲通用IO口（暫定output），其中GPF2～4用於IDE，GPF5～8用於觸摸屏。PCONF＝0x09255a。
PG（8bits）：全部用於外部中斷EXINT0～7。PCONG＝0xffff。
注意：上述端口分配是S3C44b0x測試板（勤研電子）的分配情況。
另外還有下面幾個寄存器需要設置：
上拉電阻寄存器，包括一些端口和數據線；
EXTIN：設置8個外中斷的觸發方式，low，high，rising or falling edge等。
EXTINTPND：中斷待處理寄存器，用於解決EXTINT4～7共享一箇中斷源的問題。
Cache&Bus設置
通過內部寄存器可以設置cashe mode（cashe和sram），write buffer，non-cashable area,以及bus的優先級等。
通常，在一般的用戶程序中不使用cashe（即全部用作Sram），禁用write buffer，bus優先級選擇默認就可以了，即1. DRAM refresh controller－2. LCD_DMA－3. ZDMA0,1－4. BDMA0,1－5. External bus master－6. Write buffer－7. Cache & CPU。
只配置一下SYSCFG：0x0。
DMA配置
ZDMA在系統總線上，完成系統總線上器件的數據傳送，如存儲器。BDMA也有2個，橋接系統總線和外設總線，即可以完成分別位於兩條總線上的器件的數據傳送，也可完成外設總線上器件如SIO、UART、TIMER等之間數據傳送。
DMA的四種數據傳送方式。
DMA的觸發選擇：XDREQ/XDACK、S/W、H/W等。
一般地，DMA的初始化只需完成BDMA的目標地址寄存器的初始化：BDIDES0，1=0x40000000，即傳送方向爲內部存儲器到外設，初始目的地址：0x0。
中斷寄存器的配置和中斷向量表的設計
中斷有兩種IRQ和FIQ，後者優先級高於前者。另外，ARM系統還做了些特殊安排以使FIQ有更快的響應速度，如FIQ的ISR可以直接放在0x1c（緊跟FIQ）開始的地址單元中，免去了跳轉；屬於FIQ的中斷向量表可常駐cashe；FIQ較IRQ有更多的物理寄存器等。通常在簡單的用戶程序中，可以不使用FIQ，所有中斷都設爲IRQ（默認情況）。
ARM7有30箇中斷源，實際使用25個。其優先級如下所示：
一些重要的中斷設置寄存器如下：
INTCON 0x01E00000 ：中斷控制。指定IRQ是否採用向量模式（一般採用非向量模式，這也是默認值）。指定CPU是否響應IRQ和FIQ。
INTPND：只讀。指定中斷源是否有中斷請求，可以同時有多箇中斷請求。當對應的ISR結束時，通過向I_ISPC和F-ISPC寫1來清除INTPND中對應的比特位，否則該中斷將連續執行。
INTMSK：各中斷源是否屏蔽。初始值時屏蔽。
INTMOD：指定各中斷源是IRQ或FIQ，默認值全爲IRQ。
I_PSLV： 0x01E00010 R/W IRQ priority of slave register 0x1b1b1b1b
I_PMST： 0x01E00014 R/W IRQ priority of master register 0x00001f1b
I_CSLV： 0x01E00018 R Current IRQ priority of slave register 0x1b1b1b1b
I_CMST： 0x01E0001C R Current IRQ priority of master register 0x0000xx1b
I_ISPR： 0x01E00020 R IRQ interrupt service pending register
I_ISPC： 0x01E00024 W IRQ interrupt service clear register
F_ISPC： 0x01E00024 W FIQ interrupt service clear register
優先級取默認值就可以了。
ISPR只讀，指示當前被響應的中斷源，沒有或只有一個被響應，儘管此時INTPND中可能有幾個中斷請求。ISR結束時，通過向ISPC對應位寫1來清除ISPR中的對應位。
在ARM7TDMI中，中斷向量表的設置有兩種模式：向量模式和非向量模式。前者只適於全IRQ的設置。採用非向量模式時，通過分析ISPR（發生中斷時，其中只有一個位爲1，其它全爲0）找到要執行的ISR的入口地址。在向量模式中，當發生IRQ時，CPU自動產生跳轉地址，如同異常中斷的使用。各IRQ的一級ISR的跳轉地址如下：
中斷有異常中斷（如：Dabort、Pabort、Undef等）和IRQ或FIQ兩種。下面以向量模式下的IRQ爲例介紹一下中斷設置。
過程如下：IRQ中斷向量表設置——>寫一級ISR——>分配二級ISR的入口地址表——>寫二級ISR——>把二級ISR的入口地址放到二級ISR的入口地址表中。這樣在開中斷的情況下，一個ISR就可以正常執行了。一個ISR的執行過程如下。
首先要在系統初始化時開中斷：INTMSK各中斷位清零且INTCON的IRQ位清零（使能）且CPSR的I比特清零（使能），缺一不可。中斷髮生時，首先由模式SYS或User切換至IRQ，同時完成現場保護（工作指針入棧、保存CPSR、PC－>LR），然後PC直接跳到IRQ中斷向量表的相應地址（一級ISR的入口），緊接着跳到一級ISR並執行；一級ISR通常由彙編寫成，僅完成一個跳轉任務（有時也看一下寄存器ISPR，判斷該中斷是否被錯誤觸發，如果錯誤將直接返回），即從二級ISR的入口地址表中找到相應中斷的入口地址，其間工作現場沒有變化。二級ISR通常由c語言寫成，中斷的真正的響應程序就在此處。ISR結束時，要對INTMSK中的pending比特清零（通過置位ISPR中相應比特），否則將連續響應該中斷。然後CPU自動切換至中斷前的工作模式，並恢復現場。
在C語言中關鍵字”__irq”的作用：當ISR定義時有此關鍵字，則ISR結束後CPU自動從棧中恢復中斷前模式的LR，並把它賦值給PC，完成ISR的正常返回。如果無此關鍵字，則CPU只能返回到二級ISR前的中斷狀態，此時仍爲IRQ工作模式。當然也能夠繼續執行用戶程序，只是工作模式不對，此模式下再不能響應其它IRQ中斷。
事實上，CPU響應中斷並執行ISR相當於一個程序調用過程。用戶程序不必干預CPU的模式切換、現場保護、程序返回。
中斷向量表的設置。一級中斷向量表緊跟異常中斷向量表，位於0x20～0xc0。只讀。由於S3C44b0x沒有MMU和地址映射功能，該中斷向量表必須和異常中斷向量表一起固化到系統地址空間的0x0處，即Flash的起始處。在線調試階段也必須保證該表存在於Flash中。二級ISR的地址表一般位於RAM空間的最後256個字節處，緊跟在堆棧後，在彙編語言中由MAP語句創建（8個異常中斷和25個IRQ，共33×4＝132Byte），可讀寫。同時在c中定義一組指向相同地址空間的無符號型指針，當然指針名稱必須和彙編中的定義相同。這樣在C中的ISR初始化程序中，可直接把二級ISR的入口放到地址表中。如：pISR_EINT0=(unsigned)Isr_Eint0; pISR_EINT0爲地址表中的指針，而Isr_Eint0爲ISR的名稱，也是其入口地址。二級ISR地址表和一級表不同的是，其各中斷的順序可任定，但必須保證彙編和C中的定義一致。
對於非向量模式，不使用IRQ中斷向量表，但二級ISR地址表的設置是相同的。在本測試程序中boot.s同時包含了兩種格式的設置，只要設置好INTCON中的mode比特，兩種模式都可以用。注意非向量模式，在彙編中要設置IRQ和FIQ的入口地址。因爲在非向量模式要靠IsrIRQ和IsrFIQ來定位響應的中斷源位置。
另外，爲了保證開中斷後，程序不至於跑飛，最好編寫所有的IRQ 的ISR，該ISR可以是個空函數，確保能正常返回就行了。
堆棧初始化和工作模式的切換
ARM7TDMI有7種工作模式，要用到6個stack，其中SYS和User共用一個Stack。堆棧設置採用流行的FD模式（full decresment）。通常放在RAM空間的次最高段（最高的256B爲ISR的地址表），在16M的SDRAM中，各stack設置如下：
0x0cff_f000～0x0cff_fa00: Uers and SYS stack,2560B,夠大了。
0x0cff_fa01～0x0cff_fb00: SVC stack, 256B;
0x0cff_fb01～0x0cff_fc00: Undef stack, 256B;
0x0cff_fc01～0x0cff_fd00: Abort stack, 256B;
0x0cff_fd01～0x0cff_fe00: IRQ stack, 256B;
0x0cff_fe01～0x0cff_ff00: FIQ stack, 256B;
0x0cff_ff01～0x0cff_ffff: ISR地址表, 256B;
CPU的模式切換通常由異常中斷產生，或者在SVC或SYS模式下完成。User模式中用戶程序不能改變工作模式（除了應用異常中斷，如SWI），當然也不能改變CPSR的值（也就不能開關中斷了！）。通常如果不用嵌入式OS，單任務的用戶程序工作在SYS或SVC模式下更好一些，這樣可以更方便的使用硬件資源。如果使用SVC模式，甚至可以不設置SYS and User stack。
系統加電重起時，首先進入SVC模式，完成初始化，在調用C的main函數之前再切換到SYS或User模式。因此可以把堆棧初始化放到最後執行，並最後設置SYS stack，這樣進入main之後可以直接工作在SYS模式下。本測試程序就是如此設置的。
分佈式加載
ADS1.2中的ARM linker支持分佈式加載，即加載域（load）和執行域（image）的各個輸出段（RO、RW、ZI）可以有不同的地址。可以很方便的生成供在線調試和下載的elf格式的文件。通常總線調試只需設置RO base＝0x0c000000；而生成下載代碼則要設置RO base＝0x0，RW base＝0x0c000000，並且一定要把boot.o設成first section，否則程序入口不在0x0則無法完成異常中斷和普通中斷，包括reset。至於ropi、rwpi、split的應用參見linker的有關資料。
鏈接器同時產生一組符號，給出各個域或者各個輸出段的區間的長度，裝載地址和執行地址。由於鏈接器和C庫都沒有將代碼從它的裝載區間拷貝到執行區間，或創建一個零初始化區域的功能，所以要由應用程序員利用這組符號產生的信息完成這項工作，這是在呼叫C程序之前必須完成的，舉例如下：
LDR r0, = |Load$$DRAM$$Base|
LDR r1, = |Image$$DRAM$$Base|
CMP r0, r1 檢查裝載地址和執行地址是否相同
BEQ do_zi_init 相同，則不拷貝該區間，初始化零數據區
MOV r2, r1 ； 不相同，將裝載區拷貝到執行區
LDR r4, = |Image$$DRAM$$length|
ADD r2, r2, r4
BL copy
do_zi_init
LDR r1, = |Image$$DRAM$$ZI$$Base|
MOV r2, r1
LDR r4, = |Image$$DRAM$$ZI$$length|
ADD r2, r2, r4
MOV r3, #0
BL zi_init 調用零初始化子程序
上例中使用了ARM Linker產生的與域有關的幾個符號
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