組合語言與 C 語言的混合編譯實驗

1. 組合語言與C語言的混合編譯實驗 實驗目的： • 掌握ARM C語言編譯 • 掌握ARM 組合語言與C語言的混合編譯 實驗內容： • 用組合語言實驗LED燈的閃爍 實驗設備： • DMA2440XP教學平台 • ADS 1.2 試用版內建開發環境和除錯軟體 • USB連接線、串列連接線、電源

2. 1.1 ARM程式呼叫ATPCS（ARM） ARM編譯中不同語言的程式只要遵守ATPCS規則就可實現不同語言間的互相呼叫。ATPCS是一系列用於規定應用程式之間互相呼叫的基本規則，這個規則包括： • 支援資料限制檢查 • 支援唯讀位置無關（ROPI） • 支援可讀/寫段位置無關（RWPI） • 支援ARM程式和Thumb程式的混合使用 • 處理浮點運算 使用以上規定的ATPCS規則時，應用程式必須遵守如下： • 程式編寫遵守ATPCS • 變數傳遞以中間暫存器和資料完成 • 組合語言器使用-apcs開關選項 關於其他ATPCS規則，用戶可以參考ARM處理器相關書籍或登錄ARM公司網站。

3. 1.2組合語言與C語言的互相呼叫 • 組合語言切換到C語言的方法 C語言中定義的函數名在組合語言中可作為標籤使用，因此，在組合語言中可使用程式分支指令直接轉移到C語言中定義的標籤（函數）中。下面程式實現從組合語言跳躍到C語言的Main函數中。 組合語言程式：

4. 組合語言中函數的實現 程式只要遵守ATPCS相對應規則，就可以使用不同的程式編寫程式。程式間的互相呼叫最主要的是解決參數傳遞問題。應用程式之間使用中間暫存器及資料暫存器來傳遞參數，其中，第一個到第四個參數使用R0-R3，多於四個參數的使用資料暫存器進行傳遞。這樣，接收參數的應用程式必須知道參數的個數。但是，在應用程式被呼叫時，一般無從知道所傳遞參數的個數。不同語言編寫的應用程式在呼叫時可以自定義參數傳遞的約定，使用具有一定意義的形式來傳遞，可以很好地解決參數個數的問題。常用的方法是把第一個或最後一個參數作為參數個數（包括個數本身）傳遞給應用程式。

5. 下面的程式就是用組合語言寫的一個簡單函數：下面的程式就是用組合語言寫的一個簡單函數： 上面的組合語言函數相當於如下聲明的C語言函數： int asse_add(int x, int y)； 在組合語言中可以使用： BL asse_add 指令呼叫該函數。輸入時，r0為x參數，r1為y參數；輸出r0。該函數實現的功能很簡單，返回參數x與y的和。

6. C語言呼叫組合語言檔的函數 以上面的asse_add函數為例，在C語言中聲明該函數在其他檔中實現： extern int asse_add(int x, int y)； 然後就可像呼叫C函數一樣呼叫該函數： x = asse_add(10,20)。

7. C語言中內嵌組合語言 ARM的編譯器支援內嵌組合語言。如下示例為C語言中採用內嵌組合語言的方式實現asse_add相同的功能：

8. 1.3 實驗步驟 • 新建一個工程名為ASM_c，並新建原始檔案、輸入程式，設置好工程編譯產生映像檔。 • 硬體連接：用串列線將PC的COM1與實驗箱的UART1連起來，再用USB連接 • 線(A->B)將PC的USB HOST介面與實驗箱的USB Device介面連起來，最後插上12V電源。 • 下載、除錯並執行：該步驟操作過程與手冊5-3.2小節的步驟是類似的。 • 結合實驗內容和原理，觀察實驗現象，實驗結果應該是D2燈不停的閃爍。 • 完成實驗練習題。

9. 1.4 應用程式編譯 • 參考程式碼 組合語言參考程式init.s如下：

10. 上面是關於該實驗涉及到的部分函數，完整的程式請看光碟目錄的demo檔案夾下相對應實驗的工程目錄。上面是關於該實驗涉及到的部分函數，完整的程式請看光碟目錄的demo檔案夾下相對應實驗的工程目錄。

11. 1.5 實驗過程 在進行NOR FLASH燒寫的時候，先要用20PIN的排線將實驗箱的20PINJTAG頭與JTAG小板的JP2介面座相連，同時串列埠線，USB線連接上,程式執行後，你會看到LED2不停的閃爍。