使用GNU工具链进行嵌入式编程

"嵌入式编程使用GNU工具链" 在嵌入式系统开发中，使用GNU工具链是一个常见的实践。GNU工具链包括了汇编器、链接器、编译器和其他辅助工具，它们允许开发者在各种处理器架构上进行编程，如在本示例中的Cortex-M3处理器。本资源主要讲解如何利用GNU工具链进行嵌入式编程，并通过两个场景来演示添加数据到寄存器和内存的操作。 ### 场景一：向寄存器添加数据 在第一个场景中，目标是将数值4和5相加并将结果存储在寄存器中。Listing1展示了对应的汇编源代码（见图1）。这段代码定义了一个名为`start`的入口点，使用`mov`指令将数值4加载到寄存器R0，数值5加载到寄存器R1，然后使用`add`指令将R1和R0相加，结果存储回R2。最后，程序无限循环在`stop`标签处。 汇编源代码编译和链接使用以下命令（见Listing2）： 1. `$arm-none-eabi-as`：这是GNU的汇编器，用于将汇编语言转换成机器码对象文件。 2. `$arm-none-eabi-ld`：链接器，将多个对象文件链接在一起形成一个可执行的二进制文件。 3. `$arm-none-eabi-objcopy`：用于将二进制文件转换成特定格式，这里是将ELF格式转换成BIN格式，适合在目标硬件上运行。 在QEMU模拟器中运行并查看寄存器状态（见Listing3）： 1. `$qemu-system-arm`：启动QEMU模拟器，指定处理器类型（Cortex-M3）和要运行的二进制文件。 2. `monitor`命令可以进入监视模式，用于查看和控制模拟器。 3. `info registers`：显示当前寄存器的值。 4. `xp/10i0x92`：执行反汇编指令，查看内存地址0x92附近的代码。 ### 场景二：向内存添加数据 第二个场景是将数据存储在内存中。Listing4展示了一个新的汇编源代码，定义了三个内存区域：`num1`、`num2`和`result`，并有一个复制代码段将Flash中的数据复制到RAM。程序从Flash加载`sdata`和`edata`的地址到R0和R1，加载`etext`的地址到R2，然后在一个循环中从Flash读取数据并写入RAM，每次递增R2的地址。 同样，这段代码也需要经过汇编、链接和转换步骤，与场景一类似。运行结果可以通过QEMU模拟器监控内存和寄存器的状态。 通过这两个场景，我们可以了解到使用GNU工具链进行嵌入式编程的基本流程，包括编写汇编代码、编译、链接以及在模拟环境中调试。这对于理解嵌入式系统的底层工作原理以及优化代码性能至关重要。