core_cm3.c解析
CMSIS是Cortex微控制器软件接口标准(Cortex MicroController Software Interface Standard)的缩写,这个是ARM定制的一个用于Cortex-M系列的一个标准,主要是为了提供通用api接口来访问内核和一些片上外设,提高代码的可移植性。
CMSIS有三个层:核内外设访问层Core Peripheral Access Layer(CPAL),中间件访问层Middleware Access Layer(MWAL),设备访问层(Device Peripheral Access Layer)。
CPAL用于访问内核的寄存器和组件,如NVIC,调试系统等。该层是由ARM实现的。
MWAL用于对中间件的访问,现在该层还未实现。(也不知道所谓的中间件是什么东西)。
DPAL用于定义一些硬件寄存器的地址和一些外设访问函数,由芯片制造商实现。
CPAL层的实现就是Core_cm3.c文件,DPAL层的实现就是system_stm32f10x.c文件(似乎还应该加上外设的函数库)。
接下来就来了解一下Core_cm3.c里面有什么东东:
首先是汇编关键字__ASM和__INLINE的宏定义,支持不同的编译器。由于使用的是Keil,所以就只看第一种,__CC_ARM。
这里面的函数调用都只符合ARM过程调用标准的,如R0到R3用作参数和返回值传递,这也是这里面唯一用到的。
此外,在Keil中使用了__asm关键字后,编译器不会为函数增加返回指令,所以需要自己编写返回命令,也就是每个函数后面的 bx lr。
1. __ASM uint32_t __get_PSP(void):获取进程堆栈指针PSP。
2. __ASM void __set_PSP(uint32_t topOfProcStack):设置PSP。
3. __ASM uint32_t __get_MSP(void):获取主堆栈指针MSP。
4. __ASM void __set_MSP(uint32_t mainStackPointer):设置MSP。
5. __ASM uint32_t __REV16(uint16_t value):反转半字中字节顺序,如0xABCD反转后得到0xCDAB。
6. __ASM int32_t __REVSH(int16_t value):反转字节顺序,并做符号拓展。就是在__REV16函数得到的结果上再进行一次符号拓展。这两个函数主要是方便进行大小端的切换。
7. __ASM void __CLREX(void):清除由LDREX指令造成的互斥锁。LDREX和STREX是Cortex用来实现互斥访问,保护临界资源的指令,LDREX执行后,只有离它最近的一条存储指令(STR,STREX)才能执行,其他的存储指令都会被驳回,而CLREX就是用于清除互斥访问状态的标记。
8. __ASM uint32_t __get_BASEPRI(void):获取BASEPRI寄存器的值,优先级号高于该寄存器的中断都会被屏蔽(优先级号越大,优先级越低),为零时不屏蔽任何中断。
9. __ASM void __set_BASEPRI(uint32_t basePri):设置BASEPRI的值。
10. __ASM uint32_t __get_PRIMASK(void):PRIMASK是一个只有一位的寄存器,置位时屏蔽绝大部分的异常中断,只剩下NMI和HardFault可以响应。
11. __ASM void __set_PRIMASK(uint32_t priMask):设置PRIMASK的值。
12. __ASM uint32_t __get_FAULTMASK(void):FAULTMASK也是一个只有一位的寄存器,为1时只有NMI才能响应,其他异常与中断全部被屏蔽。
13. __ASM void __set_FAULTMASK(uint32_t faultMask):设置FAULTMASK的值。
14. __ASM uint32_t __get_CONTROL(void):获取CONTROL的值。寄存器CONTROL只有两位。CONTROL[0]选择特权级别,0为特权级,1为敌用户级。CONTROL[1]用于选择堆栈指针,0为MSP,1为PSP。
15. __ASM void __set_CONTROL(uint32_t control):设置CONTROL寄存器的值。
BASEPRI,PRIMASK,FAULTMASK,CONTROL都只能在特权模式下被修改。
还有两个文件,一个是Core_cmFunc.h 和 Core_cmInstr.h 这两个文件时干嘛的,第一个文件是不同编译器下的一些系统级的汇编函数,第二个文件是不同编译器下的指令,我猜Keil公司这样做是为了兼容不同的编译器做设计的。
最后剩下Core_cm3.h文件了,这个文件是内核文件,就是定义了一些Cortex-M3的寄存器和一些函数,包括NVIC,MPU,SCB,SysTick,Debug寄存器。
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