🥨 ⛪️ ⛹🏼 STM32 भाग 1: मूल बातें 👆🏼 🧜🏻 🧗🏼

आप उस कोड पर भरोसा नहीं कर सकते जो आपने पूरी तरह से खुद नहीं लिखा था। - केन थॉम्पसन

शायद मेरी पसंदीदा बोली। यह वह कारण था जिसके कारण मैंने खरगोश के छेद की गहराई में गोता लगाने का फैसला किया। मैंने हाल ही में प्रोग्रामिंग की दुनिया में अपनी यात्रा शुरू की, केवल एक महीना बीत गया और मैंने सामग्री को मजबूत करने के लिए लेख लिखने का फैसला किया। यह सब एक सरल कार्य के साथ शुरू हुआ, Arduina का उपयोग करके अपने फोटो स्टूडियो में लैंप को सिंक्रनाइज़ करने के लिए। समस्या हल हो गई, लेकिन मैं अब फोटो स्टूडियो में नहीं गया, कोई समय नहीं है। उस क्षण से, मैंने माइक्रोकंट्रोलर प्रोग्रामिंग में पूरी तरह से संलग्न होने का फैसला किया। Arduin, हालांकि इसकी सादगी में आकर्षक है, मुझे मंच पसंद नहीं था। पसंद कंपनी एसटी और उनके लोकप्रिय उत्पादों पर गिर गई। उस समय, मुझे अभी भी पता नहीं था कि अंतर क्या था, लेकिन एक विशिष्ट उपभोक्ता के रूप में मैंने "प्रोसेसर" की गति और मेमोरी की मात्रा की तुलना की, मैंने खुद को STM32F746NG डिस्प्ले - डिस्कवरी के साथ एक प्रभावशाली बोर्ड खरीदा।मैं निराशा के क्षणों को याद करूंगा और बिंदु पर सही उतरूंगा।

एक प्रोग्रामर की छवि में डूबे, मैंने बहुत पढ़ा, अध्ययन किया, प्रयोग किया। और जैसा कि मैंने पहले ही ऊपर वर्णित किया है, मैं अच्छी तरह से अध्ययन करना चाहता था, बस। और इसके लिए मैंने एक लक्ष्य निर्धारित किया, न कि कोई तैयार समाधान, केवल मेरा। और अगर मेरे लिए सब कुछ काम कर गया तो आप सफल होंगे।

आपको जो कुछ भी चाहिए, उसकी सूची:

उबंटू 16+ वर्चुअल मशीन या जो भी हो
बांह कंपाइलर - developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads पर डाउनलोड करें
ओपन डिबगर और प्रोग्रामर - आप लिंक से डाउनलोड नहीं कर पाएंगे, हम स्रोतों से इकट्ठा करते हैं, निर्देश संलग्न हैं
```
git clone https://git.code.sf.net/p/openocd/code openocd
```
अपनी पसंद के हिसाब से टेक्स्ट एडिटर

सब कुछ स्थापित और इकट्ठा होने के बाद, हम पहली परियोजना के लिए आगे बढ़ सकते हैं! और नहीं, यह एक निमिष प्रकाश बल्ब भी नहीं है। इसके साथ शुरू करने के लिए, हमें खुद ही माइक्रोवेल की आरंभीकरण प्रक्रिया में तल्लीन होना चाहिए।

हमें क्या चाहिये:

makefile
Linker.ld
Init.c

आइए अंतिम पैराग्राफ Init.c से शुरू करते हैं। सबसे पहले, हमारे एमके को पता को लोड करना चाहिए "स्टैक पॉइंटर" मेमोरी एड्रेस का एक पॉइंटर है जो PUSH और POP निर्देशों के लिए उपयोग किया जाता है। मैं दृढ़ता से सलाह देता हूं कि आप इन दो निर्देशों का अच्छी तरह से अध्ययन करें, क्योंकि मैं सभी निर्देशों के बारे में विस्तार से नहीं बताऊंगा। इसे कैसे लागू किया जाए, नीचे देखें।

extern void *_estack;
void *vectors[] __attribute__((section(".isr_vector"), used)) = {
    &_estack
}

अब इस उदाहरण को देखते हैं। बाहरी का मतलब है कि प्रतीक बाहरी है, और हमने इस प्रतीक को Linker.ld फ़ाइल में घोषित किया है, हम थोड़ी देर बाद उसमें लौट आएंगे।

 __attribute__((section(".isr_vector"), used))

यहां हम एक विशेषता का उपयोग करते हैं, जो संकलक को isr_vector अनुभाग में सरणी रखने के लिए कहता है और यह कि यदि हम कोड में इसका उपयोग नहीं करते हैं, तो भी इसे प्रोग्राम में शामिल किया जाना चाहिए। और इसका पहला तत्व वही पॉइंटर होगा।

अब यह पता करें कि यह सरणी क्यों है और इसके साथ क्या खाया जाएगा। एक पारंपरिक प्रोसेसर के विपरीत, आर्म आर्किटेक्चर पर माइक शून्य पते से नहीं, बल्कि इस सरणी में पॉइंटर द्वारा इंगित पते से निष्पादन शुरू होता है, सब कुछ जटिल है। इसके अलावा, इस एरे में पहला पॉइंटर हमेशा स्टैक की शुरुआत की ओर इशारा करता है, लेकिन दूसरा पहले से ही हमारे कोड की शुरुआत की ओर इशारा करता है।

मैं एक उदाहरण दूंगा। यह दिया गया है कि स्टैक 0x20010000 से शुरू होता है और प्रोग्राम कोड 0x0800008 है। फिर सरणी के रूप में लिखा जा सकता है

void *vectors[] __attribute__((section(".isr_vector"), used)) = {
    0x20010000,
    0x08000008
}

यही है, नियंत्रक पहले स्टैक को इनिशियलाइज़ करता है, और फिर पहले निर्देश के पते पर विचार करता है और इसे प्रोग्राम काउंटर रजिस्टर में लोड करता है। अब सबसे महत्वपूर्ण बात, मॉडल के आधार पर, ये संख्या भिन्न हो सकती है, लेकिन stm32f7 के उदाहरण के साथ मैं आत्मविश्वास से कह सकता हूं कि यह सरणी 0x08000000 पते पर स्मृति में होनी चाहिए। यह इस पते से है कि mk चालू या रीसेट होने के बाद अपना काम शुरू करेगा।

अब हम रोकेंगे और ध्यान दें कि इस सरणी को हमें किस अनुभाग में रखना है। यह "ld" या लिंकर द्वारा किया जाता है। यह कार्यक्रम हमारे पूरे कार्यक्रम को एक साथ इकट्ठा करता है और इसके लिए लिंकर.ल्ड स्क्रिप्ट का उपयोग किया जाता है। मैं एक उदाहरण देता हूं और इसका और विश्लेषण करता हूं।

MEMORY{
	ROM_AXIM (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 1M
	RAM_DTCM (rwx): ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K
}

_estack = LENGTH(RAM_DTCM) + ORIGIN(RAM_DTCM);

SECTIONS{
	.isr_vector : {
	KEEP(*(.isr_vector))
	} >ROM_AXIM</code>
}

आइए देखें कि यहां क्या होता है। मेमोरी मेमोरी के वर्गों को परिभाषित करती है और अनुभाग वर्गों को परिभाषित करता है। यहाँ हम अपने _estack और इस तथ्य को देखते हैं कि यह स्मृति की शुरुआत के योग और उसकी लंबाई के बराबर है, यानी हमारी स्मृति का अंत। .Isr_vector अनुभाग जिसमें हम अपनी सरणी डालते हैं, उसे भी परिभाषित किया जाता है। >ROM_AXIMहमारे खंड के अंत में इसका मतलब है कि इस खंड को स्मृति खंड में रखा जाना चाहिए जो हमारे माइक्रोन द्वारा आवश्यक के रूप में 0x08000000 से शुरू होता है।

हमने वह सरणी रखी जहां यह आवश्यक है अब हमें अपने माइक्रोन के काम करने के लिए किसी तरह के निर्देश की आवश्यकता है। यहाँ संवर्धित init.c है:

extern void *_estack;

void Reset_Handler();

void *vectors[] __attribute__((section(".isr_vector"), used)) = {
    &_estack,
    &Reset_Handler
};

void __attribute__((naked, noreturn)) Reset_Handler()
{
    while(1);
}

जैसा कि मैंने पहले उल्लेख किया है, दूसरे पते पर पहले फ़ंक्शन या निर्देश के लिए एक संकेतक होना चाहिए। और फिर से, विशेषताएँ, लेकिन सब कुछ सरल है, फ़ंक्शन किसी भी मान को वापस नहीं करता है और प्रवेश द्वार पर किसी भी एबीआई का अनुसरण करता है, अर्थात, नग्न "नग्न"। ऐसे कार्यों में, सामान्य कोडांतरक को छायांकित किया जाता है।

अब हमारे कोड को संकलित करने का समय है, और देखें कि हुड के नीचे क्या है। हम अभी के लिए Makefile को नहीं छूएंगे।

arm-none-eabi-gcc -c init.c -o init.o -mthumb

arm-none-eabi-gcc -TLinker.ld -o prog.elf init.o -Wl,--gc-sections -nostartfiles -nodefaultlibs -nostdlib

और यहाँ हम बहुत सारे समझ से बाहर हैं। क्रम में:

-मथुम armv7 के लिए संकलित करता है, जो केवल अंगूठे के निर्देशों का उपयोग करता है
-TLinker.ld लिंकर स्क्रिप्ट निर्दिष्ट करें। डिफ़ॉल्ट रूप से, यह लिनक्स वातावरण में निष्पादन के लिए संकलित करता है
-Wl, - जीसी-सेक्शन -nostartfiles -nodefaultlibs -nostdlib सभी मानक पुस्तकालयों, पर्यावरण सी आरंभीकरण फ़ाइलों और गणित जैसे अन्य सभी सहायक पुस्तकालयों को हटा दें।

बेशक, इसे माइक्रोन में लोड करने का कोई मतलब नहीं है। लेकिन बाइनरी को देखने और अध्ययन करने में एक समझ है।

objcopy -O ihex prog.elf prog.bin

hexdump prog.bin

और फिर हम निष्कर्ष देखेंगे। "00000000: 00 01 00 02 09 00 00 08" जो हमारी सफलता का प्रतीक है। यह मेरा पहला लेख है और मैं सभी सामग्री और सार को पूरी तरह से प्रकट करने में सक्षम नहीं था, इसलिए अगले में मैं तंत्र का अधिक विस्तार से वर्णन करूंगा और हम दोस्तों को एक ऐसे कार्यक्रम में जाने में सक्षम होंगे जो एक प्रकाश को झपकाएंगे नहीं, लेकिन प्रोसेसर और बसों की घड़ी को कॉन्फ़िगर करेंगे।

STM32 भाग 1: मूल बातें

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