摘 要：本文主要介绍了在不加载操作系统的情况下，如何使用iar软件平台进行基于arm的嵌入式系统开发，包括了底层驱动、i/o控制，中断控制等程序设计。
关键词：嵌入式系统；iar；arm；中断控制

引言
在项目开发，特别是中小型项目开发中，为了降低开发难度和开发成本，常选择不加载操作系统的方案。本文选择iar嵌入式开发平台，在不加载操作系统的前提下，使用c语言（约95％）和汇编语言（约5％），对以atmel公司的at91m40800芯片（arm7tdmi内核）为主芯片的工业控制系统进行了软件开发。

图1 系统硬件结构

图2 系统软件框架
硬件构架
系统的整体硬件框架如图1所示，该系统基本包括了目前工业控制系统所需要的各种功能，其软件开发十分具有代表性。

iar集成开发环境
iar开发平台是瑞典iar公司开发的基于最新c/c++编译和调试技术的综合开发平台。该平台是一套完整的集成开发环境，可以完成创建工程、编辑文件、编译、汇编、连接和调试应用程序的所有工作；同一个工作空间可放多个工程；可针对单个源文件，一组源文件或者全部源文件进行配置；提供工程模板，支持几乎所有arm内核；提供ansi标准c编译器、iso/ansi c 和嵌入式c++库；支持包括wiggler jtag接口等多种jtag；提供了多种代码优化方式。
iar生成的目标代码分为调试版本（debug）和发行版本（release）两种。其中debug目标代码的地址定义在sram中，将被下载到sram中执行；release目标代码的地址定义在flash中，最终大部分在flash中执行。在程序编译之前需要根据模板编写debug.xcl和release.xcl这两个内存分配文件。在iar提供的工程模板基础上，需要修改的地方有：
-dromstart=2000000
-dromend=200ffff
//rom的地址段
-z(code)intvec=00-3f
-dramstart=2010000
-dramend=207ffff
//ram的地址段
-d_usr_stack_size=20000
//栈的大小
-d_svc_stack_size=50
-d_fiq_stack_size=100
-d_abt_stack_size=50
-d_und_stack_size=50
-d_irq_stack_size=1000
-d_heap_size=2000
//堆的大小

启动代码设计
通常c语言是从main函数开始执行的，在没有操作系统的情况下，对main函数的初始化工作由启动代码来完成，包括硬件初始化、堆栈初始化、各种寄存器的初始化等。
在完成所有的初始化工作以后，用一条跳转指令进入c程序的main函数，程序的控制权转移到c程序。

驱动程序设计
系统的软件框架如图2所示。驱动程序包括设备驱动程序、中断程序以及中断服务程序。首先以flash驱动设计为例。根据flash的datasheet及硬件设计，有以下定义：
#define flash_base ((volatile ushort *)(0x01000000))
/*flash的基地址*/
/*定义flash的操作代码*/
#define flash_seq_add1 (0x5555)
#define flash_seq_add2 (0x2aaa)
#define flash_code1 ((ushort)(0xaa))
#define flash_code2 ((ushort)(0x55))
#define id_in_code ((ushort)(0x90))
#define id_out_code ((ushort)(0xf0))
#define write_code ((ushort)(0xa0))
#define chip_erase_code ((ushort)(0x10))
然后编写flash功能函数。下面的函数用于验证flash的设备id号：
-ramfunc-farfunc bool flash_test(void)
{
//输入命令序列，manuf_code表示生产编号，device_code表示设备编号
ushort manuf_code,device_ code;
*(flash_base + flash_ seq_add1) = flash_code1;
*(flash_base + flash_ seq_add2) = flash_code2;
*(flash_base + flash_ seq_add1) = id_in_code;
//读取生产编号和设备编号
manuf_code = *flash_base ;
device_code = *(flash_base + 1) ;
//退出产品认证模式
*(flash_base + flash_ seq_add1) = id_out_code;
//判断读出的生产编号和设备编号是否正确
return ((manuf_code== 0x001f)&&(device_code==0x00c0));
}
中断发生时，arm内核运行状态会由一般模式（system & user）进入其它几种模式（包括fiq、irq等），因此需要保护正在运行的现场（r0~r12通用寄存器），同时将arm状态寄存器（cpsr和spsr）入栈。中断程序使用汇编语言保护寄存器，而中断服务程序可以使用c语言编写。这里以控制步进电机运动的定时器中断为例：
tc0_handler
stmfd sp!, {r14}
；保护寄存器入栈
mrs r14, spsr
stmfd sp!, {r14}
mrs r14, cpsr
stmfd sp!, {r0-r12,r14}
import interru