基于ARM的快速代码生成1021final.docVIP

第8章 ARM代码的快速生成8.1 ARM简介ARM7TDMI-S芯片作一简单介绍： ARM7TDMI-S是通用的32位微处理器，它具有高性能和低功耗的特性。ARM结构是为 基于精简指令集原理而设计的。使用一个小的、廉价的微处理器核，便可得到很高的指令吞吐量和实时的中断响应。采用流水线技术，在执行一条指令的同时对下一条指令进行译码，并将第三条指令从存储器中取出。ARM处理器同时包含了ARM指令集和THUMB指令集，THUMB指令特别适用于存贮容量小，代码密度大的场合。LPC2103是一款基于ARM7TDMI-S体系结构的ARM7芯片，它的主要性能包括： 16/32位ARM7 TDMI-S微控制器，超小LQFP48封装。 8kB的片内静态RAM和32kB 的片内Flash 程序存储器。128位宽度接口/加速器可 实现高达70 MHz工作频率。 通过片内boot装载程序实现在系统/在应用编程。单个Flash扇区或整片擦除时间为100ms。256字节编程时间为1ms。 嵌入式 ICE RT通过片内RealMonitor 软件提供实时调试。 10位A/D转换器提供8路模拟输入，以及特定的结果寄存器来最大限度地减少中断开销。 2 个32 位定时器/外部事件计数器（带7路捕获和7路比较通道）。 2 个16 位定时器/外部事件计数器（带3路捕获和7路比较通道）。 低功耗实时时钟（RTC）具有独立的电源和特定的32kHz时钟输入。 多个串行接口，包括2个UART、2个高速I2C总线、SPI和具有缓冲作用和数据长度可变功能的SSP。 向量中断控制器(VIC)，可配置优先级和向量地址。 多达32个通用I/O口。 多达13个边沿或电平触发的外部中断管脚。 通过一个可编程的片内 PLL可实现最大为70MHz的CPU操作频率，其具有10MHz～25MHz 的输入频率。 片内集成振荡器与外部晶体的操作频率范围为1～25MHz。 低功耗模式包括空闲模式、掉电模式和带有效RTC的掉电模式。 可通过个别使能/禁止外围功能和外围时钟分频来优化额外功耗。 通过外部中断或 RTC 将处理器从掉电模式中唤醒。 读者想了解更多的LPC2103微控制器的信息请阅读参考文献[xx]或查阅NXP官方网站上的数据手册。 图8.1.1 LPC2103结构图 8.2 蜂鸣器 1蜂鸣器发声模型 蜂鸣器内部的振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。由此可知，脉冲信号即可驱动其电磁线圈，发出蜂鸣声。根据第3章的介绍，容易建立蜂鸣器的图 图其中数据io0set、io0clr表示生成的脉冲信号；pinsel0、io0dir为芯片端口的状态设置；flag表示高低电平间的转换条件标志；key控制蜂鸣器是否工作。 虽然ARM系列芯片已经集成了PWM功能，但这里为了验证基于模型设计的可行性，此例采用软件方式产生PWM信号。 8.2.2蜂鸣器功能验证模型 完成蜂鸣器发声模型之后，在Simulink模块库中找到图8.2.3、8.2.4所示模块，并按图8.2.5连接。 图8.2.3 脉冲发生器模块 图8.2.4 示波器模块 图8.2.5功能验证模型 选择模型主窗口的菜单项Simulation→Configuration Parameters…，打开模型参数对话框，在Solver面板，设置求解器为定步长离散求解器，步长为0.01。如图8.2.6所示： 图8.2.6 求解器设置 Constant模块使得值设为1，使模型处于“beepon”状态；Pulse Generator模块产生脉冲，使flag不断变化。 运行模型，可以看到io0set端口输出了脉冲信号。 图 8.2.3 软件在环测试非实时当软件组件包含需要在目标平台上执行的生成代码和手写代码的组合时，应该考虑进行软件在环测试完成对的验证。软件在环测试不需要硬件，只是对算法代码进行测试，对要进行测试的子系统编译可生成SIL模块SIL模块端口与数据类型 在模块库Simulink / Ports Subsystems中找到输入模块，替换上述图中的脉冲信号源与常量输出，并将这些端口的数据类型修改为uint32。 图8.2.8 代码模型 另外还需要确保Stateflow模型中数据的类型也应为uint32，如图、 图8.2.8 修改模型端口数据类型 图8.2.9 修改模型内部数据类型 Report页面，勾选所有选项，便于后期检查及跟踪。 图8.2.10 报告页面设置 在Real-Time Workshop页面，设置TLC文件为ert.tlc。 图8.2.11 设置tlc 打开模型的参数设置对话框，在Real-Time Workshop→SIL and PIL Verification页面，选中Create SIL block（图）。 图8.