8.1第1个ARM裸板程序及引申(上)
第001节_辅线1_硬件知识_LED原理图
当我们学习C语言的时候，我们会写个Hello程序。那当我们写ARM程序，也该有一个简单的程序引领我们入门，这个程序就是点亮LED。
我们怎样去点亮一个LED呢？ 分为三步：
看原理图，确定控制LED的引脚;
看主芯片的芯片手册，确定如何设置控制这个引脚;
写程序;
先来讲讲怎么看原理图：
LED样子有很多种，像插脚的，贴片的。
它们长得完全不一样，因此我们在原理图中将它抽象出来。
点亮LED需要通电源，同时为了保护LED，加个电阻减小电流。
控制LED灯的亮灭，可以手动开关LED，但在电子系统中，不可能让人来控制开关，通过编程，利用芯片的引脚去控制开关。
LED的驱动方式，常见的有四种。
方式1：使用引脚输出3.3V点亮LED，输出0V熄灭LED。
方式2：使用引脚拉低到0V点亮LED，输出3.3V熄灭LED。
有的芯片为了省电等原因，其引脚驱动能力不足，这时可以使用三极管驱动。
方式3：使用引脚输出1.2V点亮LED，输出0V熄灭LED。
方式4：使用引脚输出0V点亮LED，输出1.2V熄灭LED。
由此，主芯片引脚输出高电平/低电平，即可改变LED状态，而无需关注GPIO引脚输出的是3.3V还是1.2V。 所以简称输出1或0：
逻辑1-->高电平
逻辑0-->低电平
第002节_辅线1_硬件知识_S3C2440启动流程与GPIO操作
在原理图中，同名的Net表示是连在一起的。
怎么样GPF4怎么输出1或0?
1. 配置为输出引脚；
2. 设置状态；
因此，设置GPFCON[9:8]=0b01,即GPF4配置为输出；
设置GPFDAT[4]=1或者0，即输出高电平或低电平；
S3C2440框架：
S3C2440启动流程：
Nor启动：
Nor Flash的基地址为0，片内RAM地址为0x4000 0000;
CPU读出Nor上第1个指令（前4字节），执行；
CPU继续读出其它指令执行。
Nand启动：
片内4k RAM基地址为0，Nor Flash不可访问；
2440硬件把Nand前4K内容复制到片内的RAM，然后CPU从0地址取出第1条指令执行。
第003节_编写第1个程序点亮LED
在开始写第1个程序前，先了解一些概念。
2440是一个SOC，它里面的CPU有R1、R2、R3……等 寄存器；
它里面的GPIO控制器也有很多寄存器，如 GPFCON、GPFDAT。
这两个寄存器是有差异的，在写代码的时候，CPU里面的寄存器可以直接访问，其它的寄存器要以地址进行访问。
把GPF4配置为输出，需要把0x100写入GPFCON这个寄存器，即写到0x5600 0050上；
把GPF4输出1，需要把0x10写到地址0x5600 0054上；
把GPF4输出0，需要把0x00写到地址0x5600 0054上；
这里的写法会破坏寄存器的其它位，其它位是控制其它引脚的，为了让第一个裸板程序尽可能的简单，才简单粗暴的这样处理。
写程序需要用到几条汇编代码：
①LDR (load):读寄存器
举例：LDR R0,[R1]
假设R1的值是x，读取地址x上的数据（4字节），保存到R0中；
②STR (store):写寄存器
举例：STR R0,[R1]
假设R1的值是x，把R0的值写到地址x（4字节）；
③B 跳转
④MOV (move)移动，赋值
举例1：MOV R0,R1把R1的值赋值给R0;
举例2：MOV R0,#0x100 把0x100赋值给R0,即R0=0x100;
⑤LDR
举例：LDR R0,=0x12345678这是一条伪指令，即实际中并不存在这个指令，他会被拆分成几个真正的ARM指令，实现一样的效果。
最后结果是R0=0x12345678。
为什么会引入伪指令？
在ARM的32位指令中，有些字节表示指令，有些字节表示数据，因此表示数据的没有32位，不能表示一个32位的任意值，只能表示一个较小的简单值，这个简单值称为立即数。引入伪指令后，利用LDR可以为R0赋任意大小值，编译器会自动拆分成真正的的指令，实现目的。
有了前面5个汇编指令的基础，我们就可以写代码了。
第一个程序只能是汇编，以前你们可能写过单片机程序，一上来就写main()函数，那是编译器帮你封装好了。
第一个LED程序代码如下：
将代码上传到服务器,
先编译：
再链接：
生成bin文件：
以上的命令，要是我们每次都输入会容易输错，因此我们把他们写到一个文件里，这个文件就叫Makefile. 关于Makefile以后会讲。本次所需的Makefile如下：
以后只需要 使用 make 命令进行编译， make clean 命令进行清理。
最后烧写到开发板上，即可看到只有一个LED亮，符合我们预期。
第004节_汇编与机器码
前面介绍过伪指令，伪指令是实际不存在的ARM命令，编译器在编译时转换成存在的ARM指令。我们代码中的ldr r1, =0x56000050这条伪指令的真实指令时什么呢?
我们可以通过反汇编来查看。
在前面的Makefile中加上：
上传服务器，编译。
生成的led_on.dis就是反汇编文件。led_on.dis如下：
第一列是地址，第二列是机器码，第三列是汇编；
在反汇编文件里可以看到，ldr r1, =0x56000050被转换成ldr r1, [pc, #20],pc+20地址的值为0x56000050,通过这种方式为r1赋值。
对于立即数0x100而言，ldr r0,=0x100即是转换成了mov r0,#256;
在2440这个SOC里面，R0-R15都在CPU里面，其中：
为什么 PC=当前指令+8？
ARM指令采用流水线机制，当前执行地址A的指令，已经在对地址A+4的指令进行译码，已经在读取地址A+8的指令，其中A+8就是PC的值。
C/汇编（给人类方便使用的语言）———编译器———>bin，含有机器码（给CPU使用）
第005节_编程知识_进制
17个苹果，有4种表示方式，它们表示同一个数值：
计算验证：
十进制：17=1x10^1 + 7x10^0;
二进制：17=1x2^4 + 0x2^3 + 0x2^2 + 0x2^1 + 1x2^0;
八进制：17=2x8^1 + 1x8^0;
十六进制：17=1x16^1 + 1x16^0;
为何引入二进制？
在硬件角度看，晶体管只有两个状态：on是1,off是0； 数据使用多个晶体管进行表示，用二进制描述，吻合硬件状态。
为何引入八进制？
将二进制的三位作为一组，把这一组作为一位进行表示，就是八进制。
为何引入十六进制？
将二进制的四位作为一组，把这一组作为一位进行表示，就是十六进制。八进制和十六进制方便我们描述，简化了长度。
如何快速的转换2/8/16进制： 首先记住8 4 2 1 ——>二进制权重
举例1：
将二进制0b01101110101转换成八进制： 将二进制从右到左，每三个分成一组：
结果就是1565；
举例2：
将二进制0b01101110101转换成十六进制：
将二进制从右到左，每四个分成一组：
结果就是375；
举例3：
将十六进制0xABC1转换成二进制： 将十六进制从右到左，每个分成四位：
结果就是1010 1011 1100 0001；
在C语言中怎么表示这些进制呢？
十进制： int a = 96;
八进制： int a = 0140;//0开头
十六进制： int a = 0x60;//0x开头
用0b开头表示二进制，约定俗成的规定。
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