广州大学 汇编语言与接口技术实验2 简单接口应用实验 2020.12

文章提到的用户手册，下载地址：提取码：9jsv

一、 实验目的

1、熟练使用ubuntu Linux操作系统。
2、掌握常用的汇编命令，如mov、sub、add、ldr、str等。
3、掌握阅读原理图技巧，实现跑马灯的效果。
4、熟练掌握arm-linux-gcc编译程序的方法。
5、熟练掌握使用串口下载文件到开发板的方法。

二、 实验原理

一、分析原理图，了解LED灯控制原理

S5P6818处理器有四个GPIO引脚控制四个LED灯。
GPIO引脚输出高电平（3.3V），LED灯灭。
GPIO引脚输出低电平（0V），LED灯亮。

二、分析S5P6818处理器中的GPIO

S5P6818处理器GPIO分成了5组，分别是：A、B、C、D、E，每个组32个引脚，共160个引脚。
GPIOE13 —— 控制D7灯
GPIOC17 —— 控制D8灯
GPIOC8 —— 控制D9灯
GPIOC7 —— 控制D10灯

三、LED的控制流程

1、将GPIO引脚配置成IO功能。
2、将这个GPIO再设置成Output
3、设置GPIO引脚输出低电平，LED灯亮
4、设置GPIO引脚输出高电平，LED灯灭

四、分析寄存器

1、GPIOxALTFN0/GPIOxALTFN1 —— 配置一个引脚为I/O

其中GPIOxALTFN0 —— 配置Pin0~Pin15
GPIOxALTFN1 —— 配置Pin0~Pin31

以：GPIOE13为例子
应该使用GPIOEALTFN0为寄存器配置GPIOE13作为GPIO功能。
GPIOEALTFNO寄存器地址为：0xC001000 + 0xE020
GPIOEALTFN0寄存器有32个位，每个位为1组，每个组控制一个引脚的复用功能，我们先找到13号引脚。

需要配置的是第27和第26位。
一个引脚的复用功能有四个，要找到GPIOE13，需要到SEC_S5P6818用户手册查找第二章

可以看到是Function0，则需要将GPIOEALTFN0的第26和27位置00即把引脚配置成GPIOE13功能。

2、GPIOxOUTENB —— 将一个GPIO配置成输入或者输出功能

每个位对应一个引脚，通过寄存器的位设置GPIO位输入还是输出。
首先可以在手册中找到GPIOEOUTENB的位置

地址为:0xC001000 + 0xE004

其中，0为输入，1为输出。
因此需要将第13位置为1。

3、GPIOxOUT —— 设置GPIO输出的电平

找到GPIOEOUT的寄存器地址为：0xC001000 + 0xE000

其中，0为低电平，1为高电平。
因此，可以将13位置0或1来控制灯的点亮或者熄灭。

三、 实验仪器、材料

三星S5P6818开发板（ARM Cortex-A53架构）
手提电脑

四、 实验步骤

1、编写流水灯控制的汇编代码

//GPIOE
#define GPIOEOUT	 0xC001E000
#define GPIOEOUTENB  0xC001E004
#define GPIOEALTFN0	 0xC001E020
#define GPIOEALTFN1	 0xC001E024//GPIOC
#define GPIOCOUT	 0xC001C000
#define GPIOCOUTENB  0xC001C004
#define GPIOCALTFN0	 0xC001C020
#define GPIOCALTFN1	 0xC001C024.text	//代码段的开始
.global _start_start:
//配置GPIOE13为输出模式
//GPIOEALTFN0 &= ~(3<<26);ldr r1,=GPIOEALTFN0ldr r0,[r1]ldr r2,=~(3<<26)and r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOEOUTENB |= 1<<13;ldr r1,=GPIOEOUTENBldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<13)orr r0,r0,r2str r0,[r1]//配置GPIOC17为输出模式
//GPIOCALTFN1 &= ~(3<<2);ldr r1,=GPIOCALTFN1ldr r0,[r1]ldr r2,=~(3<<2)and r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCALTFN1 |= 1<<2;ldr r1,=GPIOCALTFN1ldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<2)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUTENB |= 1<<17;ldr r1,=GPIOCOUTENBldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<17)orr r0,r0,r2str r0,[r1]//配置GPIOC7、GPIOC8为输出模式
//GPIOCALTFN0 &= ~((3<<16)|(3<<14));ldr r1,=GPIOCALTFN0ldr r0,[r1]
//取反ldr r3,=(3<<16)ldr r4,=(3<<14)orr r3,r3,r4ldr r4,=0xFFFFFFFFeor r2,r3,r4
//取反and r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCALTFN0 |= (1<<16)|(1<<14);ldr r1,=GPIOCALTFN0ldr r0,[r1]
//连续或ldr r3,=(1<<16)ldr r4,=(1<<14)orr r2,r3,r4
//连续或orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUTENB |= (1<<8)|(1<<7);ldr r1,=GPIOCOUTENBldr r0,[r1]
//连续或ldr r3,=(1<<8)ldr r4,=(1<<7)orr r2,r3,r4
//连续或orr r0,r0,r2str r0,[r1]//while循环
loop:
//点亮D7,其他灯熄灭
//GPIOEOUT &= ~(1<<13);ldr r1,=GPIOEOUTldr r0,[r1]ldr r2,=~(1<<13)and r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT |= 1<<17;ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<17)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT |= 1<<8;ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<8)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT |= 1<<7;ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<7)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//delay();bl delay
//点亮D8,其他灯熄灭
//GPIOEOUT |= 1<<13;ldr r1,=GPIOEOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<13)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT &= ~(1<<17);ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=~(1<<17)and r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT |= 1<<8;ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<8)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT |= 1<<7;ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<7)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//delay();bl delay
//点亮D9,其他灯熄灭
//GPIOEOUT |= 1<<13;ldr r1,=GPIOEOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<13)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT |= 1<<17;ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<17)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT &= ~(1<<8);ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=~(1<<8)and r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT |= 1<<7;ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<7)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//delay();bl delay
//点亮D10,其他灯熄灭
//GPIOEOUT |= 1<<13;ldr r1,=GPIOEOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<13)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT |= 1<<17;ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<17)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT |= 1<<8;ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=(1<<8)orr r0,r0,r2str r0,[r1]
//GPIOCOUT &= ~(1<<7);ldr r1,=GPIOCOUTldr r0,[r1]ldr r2,=~(1<<7)and r0,r0,r2str r0,[r1]
//delay();bl delayb loopdelay:push {r0,lr}ldr r0,=0x2FF0000delay_loop:sub r0,r0,#1cmp r0,#0bne delay_loopbx lr//代码段的结束
.end

2.保存，并在ubuntu操作系统中使用编译代码
arm-linux-gcc -c led.S -o led.o -nostdlib
arm-linux-ld -Ttext 0x40000000 -o led.elf led.o
arm-linux-objcopy -O binary led.elf led.bin
获得.bin文件。

3.将.bin文件通过串口下载到开发板中。
将开发板运行在uboot状态
在命令行输入
loady 0x40000000

4.执行程序
go 0x40000000

五、实验结果及分析

1、D7、D8、D9、D10四盏灯轮流点亮。

2、当其中一盏灯灯亮的时候，其余灯熄灭。

3、其中一盏灯到下一盏灯的时长是可以由delay函数来控制的，在本次实验中，将delay中设置了一个数0x2FF0000，当此数归0时，下一盏灯灯亮。如果想要流水灯变慢，可以扩大这个16进制数。

4、原理是通过GPIOxOUT的轮换变化来控制灯的灯亮和熄灭。