如何去实现基于汇编语言的LED灯闪烁呢

什么是汇编语言？汇编语言有何作用？
如何去实现基于汇编语言的LED灯闪烁呢？

郭燕

2021-11-26 10:30:02

汇编实现LED灯闪

  1. 本文目的

  基于汇编语言实现最简单的LED灯闪烁。
  汇编语言（assembly language）是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言，亦称为符号语言。汇编的作用有很多，这里我们更偏终于对高级语言的理解，高级语言C语言、C++语言有很多概念，如果我们懂汇编，看懂每一行代码编译器生成的汇编代码，我们就能知道这行代码计算机在做什么，从本质上理解高级语言。同时，启动代码使用的也是汇编语言，汇编是高手的必经之路。
  2. 硬件平台

开发板CPU： STM32F103RBT6
开发板板载：
- W25Q32 ： SPI1（PA4 PA5 PA6) CS(PA2)
- 24C02 （PA4 PA5 PA6)CS(PA3)
- SD卡: SPI1
- LED0: PA8 LED1: PD2 LED2: PC12
- KEY_WKUP：PA0 KEY0：PA13 KEY：PA15
- DS18B20: PA0
- HS0038: PA1

  3. 软件开发环境

  MDK uVision V5.24.2.0
  4. 实现步骤

新建文件夹 test ，在此处新建 mdk 工程
新建工程工程位置
选择CPU
添加cortex的接口标准
复制代码添加后编译下载运行

;led.s
LED0 EQU 0x422101a0
RCC_APB2ENR EQU 0x40021018
GPIOA_CRH EQU 0x40010804

Stack_Size    EQU    0x00000400

            AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;AREA命令：堆栈段不初始化可读写 8字节对齐
Stack_Mem    SPACE Stack_Size ;保留一个用零填充的存储器块
__initial_sp
            AREA RESET, DATA, READONLY

__Vectors    DCD    __initial_sp             ; Top of Stack
            DCD    Reset_Handler             ; Reset Handler


            AREA |.text|, CODE, READONLY ;通知汇编器，开始代码段

            THUMB ;汇编器支持THUMB指令
            REQUIRE8 ;该文件标识为REQ8属性
            PRESERVE8;汇编文件是8字节对齐

            ENTRY ;声明整个程式的入口点
Reset_Handler
            BL LED_Init
MainLoop       BL LED_ON
            BL Delay
            BL LED_OFF
            BL Delay

            B MainLoop

LED_Init
            PUSH {R0,R1, LR}

            LDR R0,=RCC_APB2ENR
            ORR R0,R0,#0x04
            LDR R1,=RCC_APB2ENR
            STR R0,[R1]

            LDR R0,=GPIOA_CRH
            BIC R0,R0,#0x0F
            LDR R1,=GPIOA_CRH
            STR R0,[R1]

            LDR R0,=GPIOA_CRH
            ORR R0,R0,#0x03
            LDR R1,=GPIOA_CRH
            STR R0,[R1]

            MOV R0,#1
            LDR R1,=LED0
            STR R0,[R1]

            POP {R0,R1,PC}


LED_ON
            PUSH {R0,R1, LR}

            MOV R0,#0
            LDR R1,=LED0
            STR R0,[R1]

            POP {R0,R1,PC}

LED_OFF
            PUSH {R0,R1, LR}

            MOV R0,#1
            LDR R1,=LED0
            STR R0,[R1]

            POP {R0,R1,PC}

Delay
            PUSH {R0,R1, LR}

            MOVS R0,#0
            MOVS R1,#0
            MOVS R2,#0

DelayLoop0
            ADDS R0,R0,#1

            CMP R0,#330
            BCC DelayLoop0

            MOVS R0,#0
            ADDS R1,R1,#1
            CMP R1,#330
            BCC DelayLoop0

            MOVS R0,#0
            MOVS R1,#0
            ADDS R2,R2,#1
            CMP R2,#15
            BCC DelayLoop0


            POP {R0,R1,PC}

            END

                                             END

5. 代码分析

  1）首先分配一个STACK段，该段不初始化，可读写，按8字节对齐。分配一个大小为Stack_Size的存储空间，并使栈顶的地址为__initial_sp。
  2）DCD指令：用于分配一片连续的字存储单元(32bit)，并将表达式的值初始化给该字存储单元，类似于C中定义数组并初始化。
  3）开始代码段
  AREA |.text|, CODE, READONLY THUMB REQUIRE8 PRESERVE8 这段的意思是，汇编器支持THUMB指令，代码段按8字节对齐。
  ENTRY命令：声明整个程式的入口点，入口点有且仅有一个。不管哪种语言，编译器都得有个入口点。
  LR 是连接寄存器(Link Register, LR)，在ARM体系结构中LR的是用来保存子程序返地址
  6. 汇编的基本语法

BL：带链接的跳转指令。
B:无条件跳转。
PUSH和POP：压栈和出栈。
LDR是把地址装载到寄存器中(比如R0)。
STR是把值存储到寄存器所指的地址中。
ORR：按位或操作。
BIC: 先把立即数取反，再按位与。

ORR R0,R0,#0x04 ;即将R0中的数或上0x04，再将结果送往R0中。实际意思就是将R0的第二位置1，其他位不变。

CMP：是比较两个数，相等或大于则将标志位C置位，否则将C清零。
BCC: 是组合指令，实际为B+CC，意思是如果C=0则跳转。

  CMP R2,#15; 计算R2-15的值，若是R2<15，则C=0；若是R2>=15，则C=1。 BCC DelayLoop0；若是C=0，则跳到DelayLoop0，若是c=1，则不跳转。例如将PA8置1。
  MOV R0,#1 ;将立即数1送入R0.  LDR R1,=LED0；将PA8 bit-bond的地址送入R1.  STR R0,[R1]；将R0的值，也就是1，送给R1中的值所指向的地址中，也就是PA8的地址。以上代码段相关指令的介绍结束。
  7. 出现的问题及解决方法

  编译后警告：
  .Objectsproject.sct(8): warning: L6314W: No section matches pattern *(InRoot$$Sections). 以下转载自 keil mini2440 分散加载文件scatter中(InRoot$$Sections)的理解
  分析：
(InRoot Sections)实现对映像的加载，这一段代码就是∗（InRoot" role=“presentation”>Sections)实现对映像的加载，而这一段代码就是∗（InRoot Sections）是__main()的一部分。如果只用汇编代码，没有 C 代码，则这一段加载应该去除。
  从启动代码说起
  启动代码
  1。异常/中断跳转的地址表。
  2。堆栈初始化
  3。分散加载镜像文件
  IMAGE（映像文件）
  1个RO，
  1个RW，
  1个ZI组成。
  并且RO的load region和execution region相同，这个里面放置
  *（InRoot$$Sections）
  主要作用COPY RW区到RAM，然后再RW区后面创建ZI区。
  库函数__main函数中有这个段。
  ，则这一段加载应该去除。
  从启动代码说起
  启动代码
  1。异常/中断跳转的地址表。
  2。堆栈初始化
  3。分散加载镜像文件
  IMAGE（映像文件）
  1个RO，
  1个RW，
  1个ZI组成。
  并且RO的load region和execution region相同，这个里面放置
  *（InRoot$$Sections）
  主要作用COPY RW区到RAM，然后再RW区后面创建ZI区。
  库函数__main函数中有这个段。
  注释掉"…InRoot…",如图示,则编译不再出现警告。