ARM7 启动过程与代码
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简介：
本文详细介绍了ARM7处理器启动过程及其相关代码分析，帮助读者深入了解嵌入式系统中ARM7芯片的工作原理及初始化流程。
### ARM7启动代码与流程详解
随着互联网技术的快速发展及广泛应用,32位微处理器在嵌入式系统中的重要性日益凸显。ARM（Advanced RISC Machines）作为领先的32位RISC架构微处理器，凭借其高性能、低功耗和低成本的优势，在移动通信、手持计算设备以及多媒体数字消费等领域得到了广泛的应用。此外，由于它支持16/32位双指令集，并具备灵活的存储地址映射特性, 地址重映射成为启动代码设计中的关键环节。
本段落将以AT91M55800A芯片为例，详细介绍ARM7处理器的启动代码设计方法与流程，重点讲解地址重映射的过程。这将有助于读者更好地理解ARM7启动代码的相关知识和技术细节。
#### 一、概述
启动代码是在用户应用程序运行前执行的一段特定程序, 主要负责完成系统的初始化工作。这些初始化任务通常包括但不限于设置中断异常向量、配置存储系统（特别是地址重映射）、设定堆栈指针寄存器等操作。由于其功能复杂且需要直接控制处理器内核和硬件控制器，启动代码一般使用汇编语言编写。
对于ARM7处理器而言, 启动代码的具体步骤如下：
1. **定义入口点**：确定程序的起始位置。
2. **设置中断异常向量表**：配置中断向量表以确保处理器能够正确响应各种中断和异常情况。
3. **初始化存储系统**：通过调整内存映射来保证数据与指令可以被正确加载并执行。
4. **设定堆栈指针寄存器的初始值**：为程序运行时的数据结构定义好最初的地址范围。
5. **准备用于处理中断所需的变量和参数设置**：
6. **启用中断功能**：允许处理器接收外部信号触发的中断请求。
7. **切换到特定模式下操作**：根据需求改变处理器的工作状态或模式。
8. **为C语言程序准备好运行环境**：确保内存区域已配置好以支持C代码执行所需的条件。
9. **进入主函数开始执行应用程序逻辑**。
#### 二、中断向量表
ARM处理器的中断向量表必须放置在从地址0开始的位置，并且每个条目都是连续排列。当发生异常或外部事件时，系统会将程序计数器(PC)指针指向相应位置来处理这种情况。对于AT91M55800A芯片, 下面列出了其中断向量表的布局：
| 中断类型 | 地址 |
|------------------|------------|
| 复位中断 | 0x00000000 |
| 未定义指令中断 | 0x00000004 |
| 软件中断 | 0x0000_8 |
| 指令预取异常 | 12 |
| 数据异常 | 16 |
| 预留 | 20 |
| 外部普通中断 | 24 |
| 快速外部中断 | 28 |
#### 三、初始化存储系统
ARM处理器的灵活性体现在其支持高度可配置性的内存地址分配，即所谓的“地址重映射”。在设备上电后, 首先需要从地址0处开始执行第一条指令。这意味着必须将该位置指向有效的代码区域以确保正确启动。为了加快中断处理速度，可以利用ARM提供的机制重新定位到RAM中存储向量表的位置。
对于AT91M55800A芯片来说，初始化内存系统通常包括以下步骤：
- **配置外部总线接口(EBI)**：确定不同内存区域的访问方式。
- **实施地址重映射**：将地址0指派给RAM中的某部分以优化中断响应时间。
- **定位和准备向量表存储区**: 将所有中断处理程序及数据放置在快速可寻址的位置。
#### 四、总结
通过上述介绍，我们了解了ARM7启动代码设计方法与流程中涉及的多个环节, 包括设置异常向量表以及优化内存系统的初始化过程(特别是地址重映射)。这些步骤对于确保ARM7处理器能够高效运行至关重要，并且对嵌入式系统开发者来说具有重要的参考价值和实践意义。
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