arm9 点亮led程序优化导致全亮问题

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本实验是arm9 裸板程序，主要功能是循环点亮4个led。

参考伟山东的《嵌入式linux应用开发》点亮led节。

电路图如下：

代码如下：

head.s
.text
.global _start
_start:
            ldr     r0, =0x56000010     @ WATCHDOG寄存器地址
            mov     r1, #0x0
            str     r1, [r0]              @ 写入0，禁止WATCHDOG，否则CPU会不断重启

            ldr     sp, =1024*4         @ 设置堆栈，注意：不能大于4k, 因为现在可用的内存只有4K
                                        @ nand flash中的代码在复位后会移到内部ram中，此ram只有4K
            bl      main                @ 调用C程序中的main函数
halt_loop:
            b       halt_loop

main.c
#define	GPBCON		(*(volatile unsigned long *)0x56000010)
#define	GPBDAT		(*(volatile unsigned long *)0x56000014)
#define GPBUP 		(*(volatile unsigned long *)0x56000018)

#define	GPB5_out	(1<<(5*2))
#define	GPB6_out	(1<<(6*2))
#define	GPB8_out	(1<<(8*2))
#define	GPB10_out	(1<<(10*2))

void  wait(unsigned long dly)
{
	for(; dly > 0; dly--);
}

int main(void)
{
	unsigned long i = 0;
	GPBUP = 0x00;
	GPBCON = GPB5_out|GPB6_out|GPB8_out|GPB10_out;
	while(1){
		if (i > 3 && i < 8){
			GPBDAT = (~((i + 4) << 5));
		} else if (i > 7 && i < 12) {
			GPBDAT = (~((i + 24) << 5));
		} else if (i > 11 && i < 16) {
			GPBDAT = (~((i + 28) << 5));
		} else {
			GPBDAT = (~(i << 5));
		}

		if(++i == 16)
			i = 0;
		wait(30000);
	}
	return 0;
}

Makefile
led_rotate.bin : head.S  main.c
	arm-elf-gcc -g -c -O2 -o head.o head.S
	arm-elf-gcc -g -c -O2 -o main.o main.c
	arm-elf-ld -Ttext 0x0000000 -g  head.o main.o -o led_rotate_elf
	arm-elf-objcopy -O binary -S led_rotate_elf led_rotate.bin
	arm-elf-objdump -D -m arm  led_rotate_elf > led_rotate.dis
clean:
	rm -f led_rotate.dis led_rotate.bin led_rotate_elf *.o *.bin

编译、烧录、观察结果是：已开启电影4个等全部亮了。

理论结果是：4个灯循环模拟1-15的递增过程。

为什么会出现四个灯全亮的情况呢？

答案是编译器优化了wait函数（可以查看led_rotate.dis），导致亮灯间隔时间不能被肉眼所感觉。

wait函数优化后的汇编代码如下：

0000001c <wait>:
  1c:	e12fff1e 	bx	lr

解决这个问题有两种办法：

1、去掉Makfile中gcc编译选项-O2，不让gcc优化。

2、修改wait函数，在wait函数中增加nop指令，如下：

void  wait(unsigned long dly)
{
	for(; dly > 0; dly--){
		__asm__(
		    "NOP\n"
			"NOP\n"
		    );
	}
}