ARM架构下使用C语言点亮LED灯的实践

在ARM架构的裸机环境中使用C语言编程时，首先需要正确设置栈指针，这是因为C语言的变量存储和函数调用都依赖于堆栈。通常，我们会将栈指针设置为系统可用的最大SRAM地址，例如4KB大小的SRAM地址空间的顶部。

此外，为了确保程序能够顺利运行，还需要关闭系统的看门狗定时器。这一步骤可以通过向特定的寄存器写入值来完成，具体操作如下：

```assembly
ldr r0, =0x53000000
mov r1, #0
str r1, [r0]
```

完成上述准备工作后，接下来就是设置栈底指针并跳转至主函数执行。示例汇编代码如下：

```assembly
.text
.global _start
_start:
@关闭看门狗
ldr r0, =0x53000000
mov r1, #0
str r1, [r0]
@设置栈底指针
ldr sp, =4096
@跳转到C语言中运行
bl main
halt_loop:
b halt_loop
```

接下来是C语言部分的实现，主要功能包括使能所有LED灯、定义延时函数以及在主循环中控制LED灯的状态变化。以下是具体的C语言代码：

```c
#define LEDCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
#define LEDDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000054)
#define E_LED1 (0x01 <<2*4)
#define E_LED2 (0x01 <<2*5)
#define E_LED3 (0x01 <<2*6)
#define ON_LED1 (0x1 <<4)
#define ON_LED2 (0x1 <<5)
#define ON_LED3 (0x1 <<6)

void allLedEnable() {
LEDCON |= (E_LED1 | E_LED2 | E_LED3);
}

void sleep() {
int i = 0x5555;
for(; i ; i--);
}

int main() {
allLedEnable();
while(1) {
sleep();
LEDDAT &= ~ON_LED1;
LEDDAT |= ON_LED2;
LEDDAT |= ON_LED3;
sleep();
LEDDAT |= ON_LED1;
LEDDAT &= ~ON_LED2;
LEDDAT |= ON_LED3;
sleep();
LEDDAT |= ON_LED1;
LEDDAT |= ON_LED2;
LEDDAT &= ~ON_LED3;
}
return 0;
}
```

最后，为了将源代码编译链接成可执行文件，可以使用以下Makefile命令：

```makefile
led_on.bin: led_on.c crt0.S
arm-linux-gcc -g -c -o led_on.o led_on.c
arm-linux-gcc -g -c -o crt.o crt0.S
arm-linux-ld -Ttext 0x00000000 -g crt.o led_on.o -o led_on_elf
arm-linux-objcopy -O binary -S led_on_elf led_on.bin
arm-linux-objdump -S -m arm led_on_elf > led_on_elf.dis

clean:
rm -f led_on.bin led_on_elf *.o *.bak
```

值得注意的是，在实际开发过程中，遗漏`volatile`关键字可能会导致LED灯无法正常工作，这是因为编译器可能对未标记为`volatile`的变量进行优化，从而影响到硬件的实时更新。因此，在处理与硬件交互的变量时，务必使用`volatile`关键字以防止此类问题的发生。