UART Modular — ARM Cortex-M3 Bare Metal

Driver UART bare metal para ARM Cortex-M3 corriendo en QEMU, escrito completamente en C sin sistema operativo ni librerías externas.

Descripción

Implementación desde cero de un driver UART con acceso directo a registros de hardware mediante punteros a direcciones de memoria. El proyecto incluye startup code, linker script personalizado y tabla de vectores de interrupciones. Este es de mis proyectos de aprendizaje, es parecido a uno anterior pero tiene algunos conceptos nuevos que he retocado debido a que he leido nueva documentacion y queria hacer pruebas, es tambien, una gran prueba de depuracion con gdb.

Hardware (simulado)

• Procesador: ARM Cortex-M3
• Plataforma: QEMU mps2-an385
• Memoria: 256KB FLASH / 64KB RAM

Dependencias

sudo apt install gcc-arm-none-eabi qemu-system-arm make

Compilacion y ejecucion

# Compilar
make

# Ejecutar en QEMU
make run

# Depurar con GDB
make debug

En otra terminal para depurar:

gdb-multiarch build/firmware.elf
(gdb) target remote :3333
(gdb) break main
(gdb) continue
... demas comandos

Como salir de QEMU: Ctrl+A seguido de X

Funcionalidades del driver UART

• uart_init(): inicializa el transmisor UART
• uart_putc(char c): transmite un carácter
• uart_puts(const char *s): transmite una cadena
• uart_putint(int n): transmite un entero en decimal
• uart_puthex(unsigned int n): transmite un entero en hexadecimal

Salida esperada

Firmware iniciado
Cortex-M3 corriendo en QEMU
Tipos de datos:
Decimal: 42
Negativo: -42
Hexadecimal: 0xDEADBEEF
Registro: 0x40004000
Bucle principal
tick #0
tick #1
un bucle infinito hasta cerrarse qemu

Cosas que mas o menos aprendi y he entendido

• Linker scripts y organización de memoria en ARM
• Tabla de vectores de interrupciones
• Acceso directo a registros de hardware mediante punteros
• Startup code bare metal
• Cross-compilation con arm-none-eabi-gcc
• Depuración remota con GDB y QEMU