ARM7 学习笔记
1．MEMMAP
MEMMAP = 0x00时为Boot模式，异常向量表从Boot Block重新映射
MEMMAP = 0x01时为片内Flash模式，异常向量表不重新映射
MEMMAP = 0x10时为片内RAM模式，异常向量表从静态RAM重新映射
MEMMAP = 0x11时为片外存储器模式，异常向量表从外部存储器重新映射(only for LPC22xx)
所谓映射，就是一种对应关系，所以“重映射”就是重新对应的意思
| 逻辑地址 | MEMMAP | 对应物理地址 |
|---|---|---|
| 0x00000000~0x0000003F | 00 | 0x7FFFE000~0x7FFFE03F (Boot Block地址) |
| (同上) | 01 | 0x00000000~0x0000003F (片内Flash地址) |
| (同上) | 10 | 0x40000000~0x4000003F (片内RAM地址) |
| (同上) | 11 | 0x80000000~0x8000003F (片外存储器地址) |
| 0x00000040~0xFFFFFFFF | 任意 | 对应不变 |
2．P0 & P1
LPC2148有两个32位的通用I/O口：PORT0的32个可用引脚中P0.31为输出引脚，P0.24未用，其余30个为输入/输出引脚；PORT1中P1.16-P1.31引脚可用作GPIO功能。
PINSEL0、PINSEL1用于选择PORT0，每2bit对应一个引脚(2bit有4种组合，对应4种引脚功能)
PINSEL0 [31:0]对应P0.15~P0.0
PINSEL1 [31:0]对应P0.31~P0.16
PINSEL2直接控制P1.31~P1.0
IO0SET、IO1SET [31:0]：对应P0.31~P0.0和P1.31~P1.0，往 [n]写1即将Px.n置1，写0无效
IO0CLR、IO1CLR [31:0]：对应P0.31~P0.0和P1.31~P1.0，往 [n]写1即将Px.n置0，写0无效
IO0DIR、IO1DIR [31:0]：对应P0.31~P0.0和P1.31~P1.0，往 [n]写1即将Px.n设为output，写0则设为input
IO0PIN、IO1PIN [31:0]：存储P0.31~P0.0和P1.31~P1.0的当前值(for read)
3．F & PLL
Fosc：晶振频率，在软件中设置时应与实际晶振频率相同，是计算其他频率的基础
Fcclk：system clock，= M * Fosc，int M∈ [1, 32]，但Fcclk≤60MHz
Fcco：CCO工作频率，= 2 * P * Fcclk = 2 * P * M * Fosc，int p=1/2/4/8，须满足Fcco∈ [156, 320]MHz
Fpclk：外设工作频率
PLLCON：PLL Control
PLLCON [0]：enable PLL when 1
PLLCON [1]：connect PLL when 1
PLLCON [1:0]：00/10->disabled and not connected; 01->enabled but not connected; 11->enabled and connected
PLLCFG：PLL Config
PLLCFG [4:0]：将(M-1)的值写入这5位即设置M值
PLLCFG [6:5]：写入00/01/10/11即设置P值为1/2/4/8
PLLFEED：设置好PLLCON和PLLCFG后，向PLLFEED先后写入0xAA、0x55才能使设置生效(像点击“确定”一样)
PLLSTAT：存储PLL的当前状态(for read)
PLLSTAT [4:0]：当前的PLLCFG [4:0]值
PLLSTAT [6:5]：当前的PLLCFG [6:5]值
PLLSTAT [8]：当前的PLLCON [0]值
PLLSTAT [9]：当前的PLLCON [1]值
PLLSTAT [10]：PLOCK值，为1时表示PLL已被锁定到设置的频率上。PLOCK在0xAA、0x55 写入PLLFEED后由系统自动设置。必须等待PLOCK为1时才能connect PLL
4．PR, PC, TCR, MR, MCR & IR
T0PR、T1PR：用来存储Prescale值
T0PC、T1PC：Prescale Counter，频率为Fpclk，从0开始，递增到Prescale值时，PC置0，TC加1
T0TC、T1TC：Timer Counter，由PC可知，TC的频率为Fpclk/(Prescale+1)，是整个Timer的中断源
T0TCR、T1TCR：Timer Control Register
T0TCR、T1TCR [0]：enable TC and PC when 1
T0TCR、T1TCR [1]：reset TC and PC when 1
MR0、MR1、MR2、MR3：设置Match值，当TC递增到Match值时产生动作(产生中断、复位TC或是停止TC和PC，这个动作由MCR控制)
MCR：Match Control Register，控制TC递增到Match值时的动作
MCR [0]：为1时，TC递增到MR0中的Match值时产生中断
MCR [1]：为1时，TC递增到MR0中的Match值时复位TC
MCR [2]：为1时，TC递增到MR0中的Match值时停止TC和PC
MCR [5:3]：对应MR1，顺序同上
MCR [8:6]：对应MR2，顺序同上
MCR [11:9]：对应MR3，顺序同上
T0IR、T1IR：Interrupt Register，有中断时，对应位置1；往某位写入1则将该位置0 (即复位中断)，写入0无效
T0IR、T1IR [3:0]：对应timer自身产生的MR3/MR2/MR1/MR0中断
T0IR、T1IR [7:4]：对应捕获到的外部输入中断，即CR3/CR2/CR1/CR0中断
5．向量地址
所谓“向量”，就是引导、跳转的意思，“向量地址”实际就是跳转地址 (another example of why I hate translation)
-> ARM7: 8种异常的向量地址 <-
| 异常 | 向量地址 | 优先级 |
|---|---|---|
| Reset 复位 | 0x0000 0000 | 1 (highest) |
| Undefined Instruction 未定义指令 | 0x0000 0004 | 6 |
| Software Interrupt (SWI) 软件中断 | 0x0000 0008 | 7 (lowest) |
| Prefetch Abort (instruction fetch memory fault) 预取指中止 | 0x0000 000C | 5 |
| Data Abort (data access memory fault) 数据中止 | 0x0000 0010 | 2 |
| Reserved (used by the Boot Loader as the Valid User Program key) 保留 | 0x0000 0014 | N/A |
| IRQ | 0x0000 0018 | 4 |
6．FIQ
发生中断时，ARM只负责(把PC)跳转到向量地址(FIQ to 0x1C, IRQ to 0x18)，后面的工作需要我们自己完成。
FIQ的ISR可以直接写到0x1C，也可以像IRQ一样，用一个一级ISR取到VICVectAddr中的地址(即是二级ISR的地址)，再运行二级ISR。当然，也可以直接在0x18写IRQ的ISR，不过 ARM 既然提供了这么多类似VICVectAddr的寄存器，不用白不用。
接下来的问题是：如何把一个函数地址准确地放在0x18/0x1C?
Yeah, we have #pragma!
In Programming Languages, Principles and Practice (Boston, PWS-Kent Publishing Co, 1993), Kenneth C. Louden writes
“Finally, a translator needs to provide the user options for debugging, for interfacing with the operating system, and perhaps with a software development environment. These options, such as specifying files for inclusion, disabling optimizations or turning on tracing or debugging information, are the pragmatics of a programming language translator. Occasionally, facilities for pragmatic directives (实用性指示), or pragmas, are part of the language definition”
#pragma vector = address
该命令为其后声明的一个中断函数指定地址，即把中断函数和地址绑定
#pragma type_attribute = keyword
该命令影响其后声明的一个函数，keyword包括：
__arm：使函数以ARM模式运行
__thumb：使函数以thumb模式运行
__interwork：使函数既可以以ARM模式运行，也可以以thumb模式运行
__fiq：声明函数为FIQ函数(ISR)
__irq：声明函数为IRQ函数(ISR)
ISR must be compiled in ARM mode. ISR does not accept parameters and does not have a return value.
__swi：声明函数为软件中断函数(ISR)
__monitor：声明函数为监视函数
这些keyword也可以在函数声明时直接使用，如：
__irq __arm interrupt_handler() {
...
}
7．中断引脚
LPC2148有32个中断源(部分保留未用)，每个中断源对应一个固定的VIC Channel (VIC Channel #可以看作中断源的编号) (可以理解为每一个中断源有一根固定的信号线连到内核，一有中断就通过这根信号线通知内核)。一些片内中断源已经固定，额外添加的中断源要经过外部中断引脚(EINT)，此时要用到PINSEL，一般使用P0.15和P0.16，因为P0.15对应S4(也就是说S4可以控制P0.15的值，也一点并不只是在P0.15用作GPIO时才成立)，P0.16对应S5，而它们又分别对应EINT2和EINT0 (关于YL所做的内部连接是个让人头痛的问题)
EXTMODE：设置EXTINT的捕捉模式
EXTMODE [0]：对应EINT0，置1表示即EXTINT捕捉EINT0引脚上的边沿，0表示EXTINT捕捉EINT0引脚上的电平
EXTMODE [1]：对应EINT1，同上
EXTMODE [2]：对应EINT2，同上
EXTMODE [3]：对应EINT3，同上
EXTPOLAR：设置EXTINT的捕捉极性
EXTPOLAR [0]：对应EINT0，置1表示EXTINT捕捉EINT0引脚上的高电平或是上升沿，0表示EXTINT捕捉EINT0引脚上的低电平或是下降沿
EXTPOLAR [1]：对应EINT1，同上
EXTPOLAR [2]：对应EINT2，同上
EXTPOLAR [3]：对应EINT3，同上
EXTINT：External Interrupt Flag register (where dose the ‘F’ go?)
EXTINT [0]：对应EINT0，若捕捉到EINT0上的敏感信号(电平或是边沿)，则该位置1，否则为0，写入1则将该位置0
EXTINT [1]：对应EINT1，同上
EXTINT [2]：对应EINT2，同上
EXTINT [3]：对应EINT3，同上
8．中断源
32个中断源可以设置为FIQ和IRQ两种模式，有关FIQ和IRQ的处理方式，参见第6点。
VICIntEnable：使能中断源
VICIntEnable [x]：置1表示使能第x号中断源(即是VIC Channel #为x的中断源)，写0无效
VICIntEnClr：禁止中断源
VICIntEnClr [x]：写入1即将VICIntEnable [x]置0，写0无效
VICIntSelect：设置中断源
VICIntSelect [x]：写1表示把第x号中断源设置为FIQ，写0则设置为IRQ
VICFIQStatus：FIQ Status
VICFIQStatus [x]：为1表示第x号中断源产生FIQ中断请求
VICIRQStatus：IRQ Status
VICIRQStatus [x]：为1表示第x号中断源产生IRQ中断请求
LPC2148有16个优先级(对应16个slot，0到15优先级从高到低)供IRQ使用，使用slot的IRQ即是向量IRQ，没有使用slot的IRQ即是非向量IRQ
VICVectAddr0~VICVectAddr15、VICDefVectAddr、VICVectAddr：
当ISR读取VICVectAddr时，VICVectAddr会先去查找发送过来的最高优先级的VICVectAddrx (若有向量IRQ发生，VIC会把对应的VICVectAddrx发送到VICVectAddr)，若没有VICVectAddrx发送过来 (即没有向量IRQ发生)，则VICVectAddr返回VICDefVectAddr (Def: default)中的地址值
所以一般把非向量IRQ的地址放在VICDefVectAddr (第6点中提到处理FIQ也可以在一级ISR里读取VICVectAddr，所以FIQ的ISR一般也是写在VICDefVectAddr里的)，如果有多个非向量IRQ或是FIQ中断源，则在ISR里要先用if-else或是swith-case来判断中断源，再做相应的处理。若是非向量IRQ倒也无所谓，反正非向量IRQ不要求处理速度；若是FIQ则会严重影响FIQ的处理速度，所以一般只设置1个FIQ中断源(总之是越少越好)
“VICVectAddr查找发送过来的最高优先级的VICVectAddrx”实际是通过一个硬件的排序器来实现的，在ISR末尾应向VICVectAddr写入(一般是0x00)来清除硬件排序器中的中断标志
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