linux下ARM处理器对16位FPGA的访问问题

　　有一个朋友在调试arm和FPGA接口的时候碰到了一个奇怪的问题，向我寻求帮助。

　　问题描述：

　　arm使用s3c2440，fpga和arm的接口为16位，使用地址线，片选线为ncs3，操作系统使用linux-2.4

　　测试程序为：test.c

　　#define FPGA_Address 0x18000000

　　int main( )

　　{

　　unsigned char *sp;

　　unsigned short mem;

　　int memfd;

　　memfd=open ("/dev/mem",O_RDWR);

　　sp=(unsigned char *)mmap(0,10000,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,memfd,FPGA_Address);

　　*(unsigned short*)(sp+0x20c)=0x5678;

　　*(unsigned short*)(sp+0x20e)=0x1234;

　　munmap(sp,10000);

　　close(memfd);

　　}

　　程序说明：因为linux下对不能对物理绝对地址进行访问，需要使用mmap函数进行内存映射;

　　编译方法：arm-linux-gcc -o test test.c

　　该程序在运行的时候不能正确的向fpga的地址内部写入16位的shor类型，经过逻辑分析仪观察，发现在向16位的地址空间写入0x5678的时候，实际上是向fpga内部写了两次，一次是:0x5656，另外一次是0x7878;同理，当写0x1234的时候，也是分为两次写入的：一次是0x1212，另外一次是0x3434。

　　如果将上述程序修改一下，在ads下直接编译运行，程序能够成功。这说明程序是没有问题的，fpga对arm的接口时序也应该是没有问题的。

　　这让我困惑不已。

　　明明是一个16位的short类型，arm和fpga的接口也是16位的，为什么要分为两次送入，看来是编译器的问题，准备使用反汇编的工具看看源代码。在ads下，可以直接看到反汇编后的代码，在linux下，

　　发现arm-linux-objdump工具也可以对目标代码进行反汇编：用法为

　　arm-linux-objdump -d -t test >aa

　　使用>aa重定向将输出信息打印到文件中：

　　841c: e50b0010 str r0, [fp, -#16]

　　8420: e3a03f83 mov r3, #524 ; 0x20c

　　8424: e51b2010 ldr r2, [fp, -#16]

　　8428: e0833002 add r3, r3, r2

　　842c: e3a02078 mov r2, #120 ; 0x78

　　8430: e3a01056 mov r1, #86 ; 0x56

　　8434: e5c32000 strb r2, [r3]

　　8438: e5c31001 strb r1, [r3, #1]

　　843c: e3a03f83 mov r3, #524 ; 0x20c

　　8440: e2833002 add r3, r3, #2 ; 0x2

　　8444: e51b2010 ldr r2, [fp, -#16]

　　8448: e0833002 add r3, r3, r2

　　844c: e3a02034 mov r2, #52 ; 0x34

　　8450: e3a01012 mov r1, #18 ; 0x12

　　8454: e5c32000 strb r2, [r3]

　　8458: e5c31001 strb r1, [r3, #1]

　　通过反汇编，果然看到了使用了两条strb的指令将一个16位的数据分为两个8bit的数据送出;

　　strb指令：从源寄存器将一个8bit的数据送到存储器，该字节为源寄存器的低8位。

　　问题找到了，如何将一个16位的数据一次性的输出呢，在网络搜索了一下，发现有一篇文章也谈到了这个问题

　　http://blog.csdn.net/liuqx/archive/2008/10/18/3094962.aspx

　　只要在编译的时候指明-march=armv4选项即可：

　　使用下面的命令重新编译：

　　arm-linux-gcc -march=armv4 -o test test.c

　　反汇编后得到的指令为：

　　8494: e3a02c56 mov r2, #22016 ; 0x5600

　　8498: e2822078 add r2, r2, #120 ; 0x78

　　849c: e1a01002 mov r1, r2

　　84a0: e1c310b0 strh r1, [r3]

　　84a4: e3a03f83 mov r3, #524 ; 0x20c

　　84a8: e2833002 add r3, r3, #2 ; 0x2

　　84ac: e51b2010 ldr r2, [fp, -#16]

　　84b0: e0833002 add r3, r3, r2

　　84b4: e3a02c12 mov r2, #4608 ; 0x1200

　　84b8: e2822034 add r2, r2, #52 ; 0x34

　　84bc: e1a01002 mov r1, r2

　　84c0: e1c310b0 strh r1, [r3]

　　strh指令：从源寄存器将一个16bit的数据送到存储器，该字节为源寄存器的低16位。