第九章 ARM程序设计主要探讨了在微处理器系统结构与嵌入式系统设计中,如何针对ARM架构进行程序的开发和调试。本章分为四个部分,包括ARM程序开发环境的介绍、汇编语言伪指令的使用、ARM汇编语言程序设计以及ARM汇编语言与C/C++的混合编程。
ARM程序开发环境是开发人员进行代码编写和调试的基础。常见的开发环境有基于Windows平台的ADS(已被替代)、RealView Developer Suite (RVDS)、Embedded Workbench for ARM (EWARM)以及RealView Microcontroller Development Kit (MDK)。其中,RVDS是一款集成了编辑、编译和调试功能的现代开发环境,支持软件仿真和硬件调试,适用于多种编程语言,并广泛应用于ARM处理器开发。
RVDS包括CodeWarrior IDE集成开发环境和RVDebugger调试器两部分,提供了一个用户友好的界面,如CodeWarrior IDE的主窗口和RVD调试器主窗口,便于开发者进行代码编写和调试。
汇编语言伪指令是汇编语言编程中的关键元素。它们不直接对应于机器码,而是帮助汇编器进行诸如符号定义、数据分配、流程控制等任务。常见的伪指令包括符号定义(如GBL、GAL等用于定义全局和局部变量)、数据定义(如定义常量、数组等)、汇编控制(如组织代码段、条件汇编等),以及其他的辅助指令。汇编语言程序通常需要经历编辑、汇编、链接和调试等步骤,才能生成最终的可执行文件。
在ARM汇编语言程序设计中,了解程序结构和实例是至关重要的。ARM汇编语言程序通常由函数、循环、分支等结构组成,开发者需要熟悉ARM指令集,以编写高效、紧凑的代码。此外,汇编语言程序具有对硬件的直接映射性,因此在处理底层操作或优化性能时,它具有显著优势,但同时也导致了程序的可移植性较差。
ARM汇编语言与C/C++的混合编程允许开发者结合两种语言的优点。在需要高效代码的地方使用汇编,而在编写复杂逻辑或抽象层面上使用C/C++。这涉及C与汇编间的函数调用,以及如何在两者之间无缝过渡。通过正确地管理接口和调用约定,可以实现高效的混合编程。
ARM程序设计涵盖了从开发环境选择到程序构造的全过程,需要开发者深入理解汇编语言及其伪指令,同时掌握在特定环境下如何有效地利用C/C++与汇编的结合,以实现高性能和低级别的控制。这对于开发嵌入式系统尤其重要,因为这些系统往往要求对硬件资源的精细管理。