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    意法半导体(ST)集团于1988年6月成立,是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成。1998年5月,SGS-THOMSON Microelectronics将公司名称改为意法半导体有限公司。意法半导体是世界最大的半导体公司之一,2006年全年收入98.5亿美元,2007年前半年公司收入46.9亿美元。
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一文读懂stm32_iap在线升级全过程

玩转单片机 2017-11-14 06:54 次阅读
一、在进入主题之前我们先了解一些必要的基础知识----stm32系列芯片的种类和型号 startup_stm32f10x_cl.s 互联型的器件,STM32F105xx,STM32F107xxstartup_stm32f10x_hd.s 大容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xxstartup_stm32f10x_hd_vl.s 大容量的STM32F100xxstartup_stm32f10x_ld.s 小容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xxstartup_stm32f10x_ld_vl.s 小容量的STM32F100xxstartup_stm32f10x_md.s 中容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xxstartup_stm32f10x_md_vl.s 中容量的STM32F100xx  (我项目中用的是此款芯片 stm32f100CB)startup_stm32f10x_xl.s FLASH在512K到1024K字节的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xx (例如:像stm32f103re 这个型号的 芯片flash是512k 的, 启动文件用startup_stm32f10x_xl.s  或者startup_stm32f10x_hd.s  都可以; cl:互联型产品,stm32f105/107系列vl:超值型产品,stm32f100系列xl:超高密度产品,stm32f101/103系列ld:低密度产品,FLASH小于64Kmd:中等密度产品,FLASH=64 or 128hd:高密度产品,FLASH大于128 二、在拿到ST公司官方的IAP 程序后 我们要思考几点:         1.ST 官方IAP是什么针对什么芯片型号的,我们要用的又是什么芯片型号; 2.我们要用官方IAP适合我们芯片的程序升级使用,要在原有的基础上做那些改变; (我的资源里有官方IAP源码:http://download.csdn.net/detail/yx_l128125/6445811)     初略看了一下IAP源码后,现在我们可以回答一下上面的2个问题了: 1.官网刚下载的IAP针对的是stm32f103c8芯片的,所以他的启动代码文件选择的是 startup_stm32f10x_md.s,而我的芯片是stm32f100cb,所以我的启动代码文件选择的是  startup_stm32f10x_md_lv.s            2 .第二个问题就是今天我们要做详细分析才能回答的问题了;           (1).知道了IAP官方源码的芯片和我们要用芯片的差异,首先我们要在源码的基础上做芯片级的改动; A.首先改变编译器keil的芯片型号上我们要改成我们的芯片类型---STM32F100CB;  B.在keil的options for  targer 选项C/C++/PREPROMCESSOR symbols的Define栏里定义,把有关STM32F10X_MD的宏定义改成:STM32F10X_MD_VL 也可以在STM32F10X.H里用宏定义
  •   /* Uncomment the line below according to the target STM32 device used in your  
  •    application   
  •   */  
  •   
  • #if !defined (STM32F10X_LD) && !defined (STM32F10X_LD_VL) && !defined (STM32F10X_MD) && !defined (STM32F10X_MD_VL) && !defined (STM32F10X_HD) && !defined (STM32F10X_HD_VL) && !defined (STM32F10X_XL) && !defined (STM32F10X_CL)   
  •   /* #define STM32F10X_LD */    /*!< STM32F10X_LD: STM32 Low density devices */  
  •   /* #define STM32F10X_LD_VL */ /*!< STM32F10X_LD_VL: STM32 Low density Value Line devices */    
  •   /* #define STM32F10X_MD  */  /*!< STM32F10X_MD: STM32 Medium density devices */  
  •    #define STM32F10X_MD_VL     /*!< STM32F10X_MD_VL: STM32 Medium density Value Line devices */    
  •   /* #define STM32F10X_HD */    /*!< STM32F10X_HD: STM32 High density devices */  
  •   /* #define STM32F10X_HD_VL */ /*!< STM32F10X_HD_VL: STM32 High density value line devices */    
  •   /* #define STM32F10X_XL */    /*!< STM32F10X_XL: STM32 XL-density devices */  
  •   /* #define STM32F10X_CL */    /*!< STM32F10X_CL: STM32 Connectivity line devices */  
  • #endif  
  • 上面代码说的是如果没有定义 STM32F10X_MD_VL, 则宏定义 STM32F10X_MD_VL C.外部时钟问价在stm32f10x.h  依据实际修改,原文是 说如果没有宏定义外部时钟HES_VALUE的值,但是宏定义了stm32f10x_cl 则外部时钟设置为25MHZ, 否则外部时钟都设置为8MHZ;  我用的外部晶振是8MHZ的所以不必修改这部分代码;
  • #if !defined  HSE_VALUE  
  •  #ifdef STM32F10X_CL     
  •   #define HSE_VALUE    ((uint32_t)25000000) // Value of the External oscillator in Hz  #else   #define HSE_VALUE    ((uint32_t)8000000) //Value of the External oscillator in Hz  #endif /* STM32F10X_CL */#endif /* HSE_VALUE */  
  • D.做系统主频时钟的更改 system_stm32f10x.c的系统主频率,依实际情况修改 ;我用的芯片主频时钟是24MHZ;
  •       
  • #if defined (STM32F10X_LD_VL) || (defined STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)  
  • /* #define SYSCLK_FREQ_HSE    HSE_VALUE */  
  •  #define SYSCLK_FREQ_24MHz  24000000  
  • #else  
  • /* #define SYSCLK_FREQ_HSE    HSE_VALUE */  
  •  #define SYSCLK_FREQ_24MHz  24000000   
  • /* #define SYSCLK_FREQ_36MHz  36000000 */  
  • /* #define SYSCLK_FREQ_48MHz  48000000 */  
  • /* #define SYSCLK_FREQ_56MHz  56000000 */  
  • /*#define SYSCLK_FREQ_72MHz  72000000*/   
  • #endif  
  • E.下面是关键部分操作了,在说这部分操作前我们先来说一下内存映射:           下图在stm32f100芯片手册的29页,我们只截取关键部分 从上图我们看出几个关键部分: 1.内部flash 是从0x0800 0000开始 到0x0801 FFFF  结束,    0x0801FFFF-0x0800 0000= 0x20000 =128k    128也就是flash的大小; 2.SRAM的开始地址是   0x2000 0000 ; 我们要把我们的在线升级程序IAP放到FLASH里以0x0800 0000 开始的位置,   应用程序放APP放到以0x08003000开始的位置,中断向量表也放在0x0800 3000开始的位置;如图 所以我们需要先查看一下misc.h文件中的中断向量表的初始位置宏定义为  NVIC_VectTab_Flash  0x0800 0000 那么要就要设置编译器keil 中的  options  for target 的target选项中的 IROM1地址 为0x0800 0000 大小为 0x20000即128K;                                                                                                    IRAM1地址为0x2000 0000  大小为0x2000; (提示:这一项IROM1 地址 即为当前程序下载到flash的地址的起始位置) 下面我们来分析一下修改后的IAP代码:
  • /*******************************************************************************  
  •   * @函数名称   main  
  •   * @函数说明   主函数  
  •   * @输入参数   无  
  •   * @输出参数   无  
  •   * @返回参数   无  
  • *******************************************************************************/  
  • int main(void)  
  • {  
  •     //Flash 解锁  
  •     FLASH_Unlock();  
  •   
  •     //配置PA15管脚  
  •     KEY_Configuration() ;  
  •     //配置串口1  
  •     IAP_Init();  
  •     //PA15是否为低电平  
  •     if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_15)  == 0x00)  
  •     {  
  •           
  •         //执行IAP驱动程序更新Flash程序  
  •   
  •         SerialPutString("\r\n======================================================================");  
  •         SerialPutString("\r\n=              (C) COPYRIGHT 2011 Lierda                             =");  
  •         SerialPutString("\r\n=                                                                    =");  
  •         SerialPutString("\r\n=     In-Application Programming Application  (Version 1.0.0)        =");  
  •         SerialPutString("\r\n=                                                                    =");  
  •         SerialPutString("\r\n=                                   By wuguoyan                      =");  
  •         SerialPutString("\r\n======================================================================");  
  •         SerialPutString("\r\n\r\n");  
  •         Main_Menu ();  
  •     }  
  •     //否则执行用户程序  
  •     else  
  •     {  
  •         //判断用处是否已经下载了用户程序,因为正常情况下此地址是栈地址  
  •         //若没有这一句话,即使没有下载程序也会进入而导致跑飞。  
  •         if (((*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)  
  •         {  
  •             SerialPutString("Execute user Program\r\n\n");  
  •             //跳转至用户代码  
  •             JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4);  
  •             Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;  
  •   
  •             //初始化用户程序的堆栈指针  
  •             __set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress);  
  •             Jump_To_Application();  
  •         }  
  •         else  
  •         {  
  •             SerialPutString("no user Program\r\n\n");  
  •         }  
  •     }  
  • 这里重点说一下几句经典且非常重要的代码: 第一句: if (((*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)   //判断栈定地址值是否在0x2000 0000 - 0x 2000 2000之间 怎么理解呢? (1),在程序里#define ApplicationAddress    0x8003000 ,*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress)  即取0x8003000开始到0x8003003 的4个字节的值, 因为我们的应用程序APP中设置把 中断向量表 放置在0x08003000 开始的位置;而中断向量表里第一个放的就是栈顶地址的值 也就是说,这句话即通过判断栈顶地址值是否正确(是否在0x2000 0000 - 0x 2000 2000之间) 来判断是否应用程序已经下载了,因为应用程序的启动文件刚开始就去初始化化栈空间,如果栈顶值对了,说应用程已经下载了启动文件的初始化也执行了; 第二句:    JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4);   [  common.c文件第18行定义了:  pFunction   Jump_To_Application;]                       ApplicationAddress + 4  即为0x0800 3004 ,里面放的是中断向量表的第二项“复位地址”  JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4); 之后此时JumpAddress 第三句:    Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress; startup_stm32f10x_md_lv. 文件中别名  typedef  void (*pFunction)(void);     这个看上去有点奇怪;正常第一个整型变量   typedef  int  a;  就是给整型定义一个别名 a  void (*pFunction)(void);   是声明一个函数指针,加上一个typedef 之后  pFunction只不过是类型 void (*)(void) 的一个别名;例如: [cpp] view plain copy
  • pFunction   a1,a2,a3;  
  •   
  • void  fun(void)  
  • {  
  •     ......  
  • }  
  •   
  • a1 = fun;  
  • 所以,Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;  此时Jump_To_Application指向了复位函数所在的地址; 第四 、五句: __set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress);      \\设置主函数栈指针               Jump_To_Application();                         \\执行复位函数 我们看一下启动文件startup_stm32f10x_md_vl。s 中的启动代码,更容易理解 移植后的IAP代码在我的资源(如果是stm32f100cb的芯片可以直接用):http://download.csdn.net/detail/yx_l128125/6475219 三、我们来简单看下启动文件中的启动代码,分析一下这更有利于我们对IAP的理解: (下面这篇文章写的非常好,有木有!) 下文来自于:http://blog.sina.com.cn/s/blog_69bcf45201019djx.html 解析 STM32 的启动过程 解析STM32的启动过程 当前的嵌入式应用程序开发过程里,并且C语言成为了绝大部分场合的最佳选择。如此一来main函数似乎成为了理所当然的起点——因为C程序往往从main函数开始执行。但一个经常会被忽略的问题是:微控制器(单片机)上电后,是如何寻找到并执行main函数的呢?很显然微控制器无法从硬件上定位main函数的入口地址,因为使用C语言作为开发语言后,变量/函数的地址便由编译器在编译时自行分配,这样一来main函数的入口地址在微控制器的内部存储空间中不再是绝对不变的。相信读者都可以回答这个问题,答案也许大同小异,但肯定都有个关键词,叫启动文件,用英文单词来描述是Bootloader”。 无论性能高下,结构简繁,价格贵贱,每一种微控制器(处理器)都必须有启动文件,启动文件的作用便是负责执行微控制器从复位开始执行main函数中间这段时间(称为启动过程)所必须进行的工作。最为常见的51AVRMSP430等微控制器当然也有对应启动文件,但开发环境往往自动完整地提供了这个启动文件,不需要开发人员再行干预启动过程,只需要从main函数开始进行应用程序的设计即可。 话题转到STM32微控制器,无论是keiluvision4还是IAR EWARM开发环境,ST公司都提供了现成的直接可用的启动文件,程序开发人员可以直接引用启动文件后直接进行C应用程序的开发。这样能大大减小开发人员从其它微控制器平台跳转至STM32平台,也降低了适应STM32微控制器的难度(对于上一代ARM的当家花旦ARM9,启动文件往往是第一道难啃却又无法逾越的坎)。 相对于ARM上一代的主流ARM7/ARM9内核架构,新一代Cortex内核架构的启动方式有了比较大的变化。ARM7/ARM9内核的控制器在复位后,CPU会从存储空间的绝对地址0x000000取出第一条指令执行复位中断服务程序的方式启动,即固定了复位后的起始地址为0x000000PC = 0x000000)同时中断向量表的位置并不是固定的。而Cortex-M3内核则正好相反,有3种情况:1 通过boot引脚设置可以将中断向量表定位于SRAM区,即起始地址为0x2000000,同时复位后PC指针位于0x2000000处;2 通过boot引脚设置可以将中断向量表定位于FLASH区,即起始地址为0x8000000,同时复位后PC指针位于0x8000000处;3 通过boot引脚设置可以将中断向量表定位于内置Bootloader区,本文不对这种情况做论述;Cortex-M3内核规定,起始地址必须存放堆顶指针,而第二个地址则必须存放复位中断入口向量地址,这样在Cortex-M3内核复位后,会自动从起始地址的下一个32位空间取出复位中断入口向量,跳转执行复位中断服务程序。对比ARM7/ARM9内核,Cortex-M3内核则是固定了中断向量表的位置而起始地址是可变化的。有了上述准备只是后,下面以STM322.02固件库提供的启动文件stm32f10x_vector.s为模板,对STM32的启动过程做一个简要而全面的解析。程序清单一:;文件stm32f10x_vector.s,其中注释为行号DATA_IN_ExtSRAM EQU 0 1Stack_Size EQU 0x00000400 2AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3 3Stack_Mem SPACE Stack_Size 4__initial_sp 5Heap_Size EQU 0x00000400 6AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3 7__heap_base 8Heap_Mem SPACE Heap_Size 9__heap_limit 10THUMB 11PRESERVE8 12IMPORT NMIException 13IMPORT HardFaultException 14IMPORT MemManageException 15IMPORT BusFaultException 16IMPORT UsageFaultException 17IMPORT SVCHandler 18IMPORT DebugMonitor 19IMPORT PendSVC 20IMPORT SysTickHandler 21IMPORT WWDG_IRQHandler 22IMPORT PVD_IRQHandler 23IMPORT TAMPER_IRQHandler 24IMPORT RTC_IRQHandler 25IMPORT FLASH_IRQHandler 26IMPORT RCC_IRQHandler 27IMPORT EXTI0_IRQHandler 28IMPORT EXTI1_IRQHandler 29IMPORT EXTI2_IRQHandler 30IMPORT EXTI3_IRQHandler 31IMPORT EXTI4_IRQHandler 32IMPORT DMA1_Channel1_IRQHandler 33IMPORT DMA1_Channel2_IRQHandler 34IMPORT DMA1_Channel3_IRQHandler 35IMPORT DMA1_Channel4_IRQHandler 36IMPORT DMA1_Channel5_IRQHandler 37IMPORT DMA1_Channel6_IRQHandler 38IMPORT DMA1_Channel7_IRQHandler 39IMPORT ADC1_2_IRQHandler 40IMPORT USB_HP_CAN_TX_IRQHandler 41IMPORT USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler 42IMPORT CAN_RX1_IRQHandler 43IMPORT CAN_SCE_IRQHandler 44IMPORT EXTI9_5_IRQHandler 45IMPORT TIM1_BRK_IRQHandler 46IMPORT TIM1_UP_IRQHandler 47IMPORT TIM1_TRG_COM_IRQHandler 48IMPORT TIM1_CC_IRQHandler 49IMPORT TIM2_IRQHandler 50IMPORT TIM3_IRQHandler 51IMPORT TIM4_IRQHandler 52IMPORT I2C1_EV_IRQHandler 53IMPORT I2C1_ER_IRQHandler 54IMPORT I2C2_EV_IRQHandler 55IMPORT I2C2_ER_IRQHandler 56IMPORT SPI1_IRQHandler 57IMPORT SPI2_IRQHandler 58IMPORT USART1_IRQHandler 59IMPORT USART2_IRQHandler 60IMPORT USART3_IRQHandler 61IMPORT EXTI15_10_IRQHandler 62IMPORT RTCAlarm_IRQHandler 63IMPORT USBWakeUp_IRQHandler 64IMPORT TIM8_BRK_IRQHandler 65IMPORT TIM8_UP_IRQHandler 66IMPORT TIM8_TRG_COM_IRQHandler 67IMPORT TIM8_CC_IRQHandler 68IMPORT ADC3_IRQHandler 69IMPORT FSMC_IRQHandler 70IMPORT SDIO_IRQHandler 71IMPORT TIM5_IRQHandler 72IMPORT SPI3_IRQHandler 73IMPORT UART4_IRQHandler 74IMPORT UART5_IRQHandler 75IMPORT TIM6_IRQHandler 76IMPORT TIM7_IRQHandler 77IMPORT DMA2_Channel1_IRQHandler 78IMPORT DMA2_Channel2_IRQHandler 79IMPORT DMA2_Channel3_IRQHandler 80IMPORT DMA2_Channel4_5_IRQHandler 81AREA RESET, DATA, READONLY 82EXPORT __Vectors 83__Vectors 84DCD __initial_sp 85DCD Reset_Handler 86DCD NMIException 87DCD HardFaultException 88DCD MemManageException 89DCD BusFaultException 90DCD UsageFaultException 91DCD 0 92DCD 0 93DCD 0 94DCD 0 95DCD SVCHandler 96DCD DebugMonitor 97DCD 0 98DCD PendSVC 99DCD SysTickHandler 100DCD WWDG_IRQHandler 101DCD PVD_IRQHandler 102DCD TAMPER_IRQHandler 103DCD RTC_IRQHandler 104DCD FLASH_IRQHandler 105DCD RCC_IRQHandler 106DCD EXTI0_IRQHandler 107DCD EXTI1_IRQHandler 108DCD EXTI2_IRQHandler 109DCD EXTI3_IRQHandler 110DCD EXTI4_IRQHandler 111DCD DMA1_Channel1_IRQHandler 112DCD DMA1_Channel2_IRQHandler 113DCD DMA1_Channel3_IRQHandler 114DCD DMA1_Channel4_IRQHandler 115DCD DMA1_Channel5_IRQHandler 116DCD DMA1_Channel6_IRQHandler 117DCD DMA1_Channel7_IRQHandler 118DCD ADC1_2_IRQHandler 119DCD USB_HP_CAN_TX_IRQHandler 120DCD USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler 121DCD CAN_RX1_IRQHandler 122DCD CAN_SCE_IRQHandler 123DCD EXTI9_5_IRQHandler 124DCD TIM1_BRK_IRQHandler 125DCD TIM1_UP_IRQHandler 126DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler 127DCD TIM1_CC_IRQHandler 128DCD TIM2_IRQHandler 129DCD TIM3_IRQHandler 130DCD TIM4_IRQHandler 131DCD I2C1_EV_IRQHandler 132DCD I2C1_ER_IRQHandler 133DCD I2C2_EV_IRQHandler 134DCD I2C2_ER_IRQHandler 135DCD SPI1_IRQHandler 136DCD SPI2_IRQHandler 137DCD USART1_IRQHandler 138DCD USART2_IRQHandler 139DCD USART3_IRQHandler 140DCD EXTI15_10_IRQHandler 141DCD RTCAlarm_IRQHandler 142DCD USBWakeUp_IRQHandler 143DCD TIM8_BRK_IRQHandler 144DCD TIM8_UP_IRQHandler 145DCD TIM8_TRG_COM_IRQHandler 146DCD TIM8_CC_IRQHandler 147DCD ADC3_IRQHandler 148DCD FSMC_IRQHandler 149DCD SDIO_IRQHandler 150DCD TIM5_IRQHandler 151DCD SPI3_IRQHandler 152DCD UART4_IRQHandler 153DCD UART5_IRQHandler 154DCD TIM6_IRQHandler 155DCD TIM7_IRQHandler 156DCD DMA2_Channel1_IRQHandler 157DCD DMA2_Channel2_IRQHandler 158DCD DMA2_Channel3_IRQHandler 159DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler 160AREA |.text|, CODE, READONLY 161Reset_Handler PROC 162EXPORT Reset_Handler 163IF DATA_IN_ExtSRAM == 1 164LDR R0,= 0x00000114 165LDR R1,= 0x40021014 166STR R0,[R1] 167LDR R0,= 0x000001E0 168LDR R1,= 0x40021018 169STR R0,[R1] 170LDR R0,= 0x44BB44BB 171LDR R1,= 0x40011400 172STR R0,[R1] 173LDR R0,= 0xBBBBBBBB 174LDR R1,= 0x40011404 175STR R0,[R1] 176LDR R0,= 0xB44444BB 177LDR R1,= 0x40011800 178STR R0,[R1] 179LDR R0,= 0xBBBBBBBB 180LDR R1,= 0x40011804 181STR R0,[R1] 182LDR R0,= 0x44BBBBBB 183LDR R1,= 0x40011C00 184STR R0,[R1] 185LDR R0,= 0xBBBB4444 186LDR R1,= 0x40011C04 187STR R0,[R1] 188LDR R0,= 0x44BBBBBB 189LDR R1,= 0x40012000 190STR R0,[R1] 191LDR R0,= 0x44444B44 192LDR R1,= 0x40012004 193STR R0,[R1] 194LDR R0,= 0x00001011 195LDR R1,= 0xA0000010 196STR R0,[R1] 197LDR R0,= 0x00000200 198LDR R1,= 0xA0000014 199STR R0,[R1] 200ENDIF 201IMPORT __main 202LDR R0, =__main 203BX R0 204ENDP 205ALIGN 206IF :DEF:__MICROLIB 207EXPORT __initial_sp 208EXPORT __heap_base 209EXPORT __heap_limit 210ELSE 211IMPORT __use_two_region_memory 212EXPORT __user_initial_stackheap 213__user_initial_stackheap 214LDR R0, = Heap_Mem 215LDR R1, = (Stack_Mem + Stack_Size) 216LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) 217LDR R3, = Stack_Mem 218BX LR 219ALIGN 220ENDIF 221END 222ENDIF 223END 224如程序清单一,STM32的启动代码一共224行,使用了汇编语言编写,这其中的主要原因下文将会给出交代。现在从第一行开始分析: 1行:定义是否使用外部SRAM,为1则使用,为0则表示不使用。此语行若用C语言表达则等价于:#define DATA_IN_ExtSRAM 0 2行:定义栈空间大小为0x00000400个字节,即1Kbyte。此语行亦等价于:#define Stack_Size 0x00000400 3行:伪指令AREA,表示 4行:开辟一段大小为Stack_Size的内存空间作为栈。 5行:标号__initial_sp,表示栈空间顶地址。 6行:定义堆空间大小为0x00000400个字节,也为1Kbyte 7行:伪指令AREA,表示 8行:标号__heap_base,表示堆空间起始地址。 9行:开辟一段大小为Heap_Size的内存空间作为堆。 10行:标号__heap_limit,表示堆空间结束地址。 11行:告诉编译器使用THUMB指令集。 12行:告诉编译器以8字节对齐。 1381行:IMPORT指令,指示后续符号是在外部文件定义的(类似C语言中的全局变量声明),而下文可能会使用到这些符号。 82行:定义只读数据段,实际上是在CODE区(假设STM32FLASH启动,则此中断向量表起始地址即为0x8000000 83行:将标号__Vectors声明为全局标号,这样外部文件就可以使用这个标号。 84行:标号__Vectors,表示中断向量表入口地址。 85160行:建立中断向量表。 161行: 162行:复位中断服务程序,PROCENDP结构表示程序的开始和结束。 163行:声明复位中断向量Reset_Handler为全局属性,这样外部文件就可以调用此复位中断服务。 164行:IFENDIF为预编译结构,判断是否使用外部SRAM,在第1行中已定义为不使用 165201行:此部分代码的作用是设置FSMC总线以支持SRAM,因不使用外部SRAM因此此部分代码不会被编译。 202行:声明__main标号。 203204行:跳转__main地址执行。 207行:IFELSEENDIF结构,判断是否使用DEF:__MICROLIB(此处为不使用)。 208210行:若使用DEF:__MICROLIB,则将__initial_sp__heap_base__heap_limit亦即栈顶地址,堆始末地址赋予全局属性,使外部程序可以使用。 212行:定义全局标号__use_two_region_memory 213行:声明全局标号__user_initial_stackheap,这样外程序也可调用此标号。 214行:标号__user_initial_stackheap,表示用户堆栈初始化程序入口。 215218行:分别保存栈顶指针和栈大小,堆始地址和堆大小至R0R1R2R3寄存器。 224行:程序完毕。以上便是STM32的启动代码的完整解析,接下来对几个小地方做解释:

    1 AREA指令:伪指令,用于定义代码段或数据段,后跟属性标号。其中比较重要的一个标号为READONLY或者READWRITE,其中READONLY表示该段为只读属性,联系到STM32的内部存储介质,可知具有只读属性的段保存于FLASH区,即0x8000000地址后。而READONLY表示该段为可读写属性,可知可读写段保存于SRAM区,即0x2000000地址后。由此可以从第37行代码知道,堆栈段位于SRAM空间。从第82行可知,中断向量表放置与FLASH区,而这也是整片启动代码中最先被放进FLASH区的数据。因此可以得到一条重要的信息:0x8000000地址存放的是栈顶地址__initial_sp0x8000004地址存放的是复位中断向量Reset_HandlerSTM32使用32位总线,因此存储空间为4字节对齐)。

    2 DCD指令:作用是开辟一段空间,其意义等价于C语言中的地址符&。因此从第84行开始建立的中断向量表则类似于使用C语言定义了一个指针数组,其每一个成员都是一个函数指针,分别指向各个中断服务函数。

    3 标号:前文多处使用了标号一词。标号主要用于表示一片内存空间的某个位置,等价于C语言中的地址概念。地址仅仅表示存储空间的一个位置,从C语言的角度来看,变量的地址,数组的地址或是函数的入口地址在本质上并无区别。

    4 202行中的__main标号并不表示C程序中的main函数入口地址,因此第204行也并不是跳转至main函数开始执行C程序。__main标号表示C/C++标准实时库函数里的一个初始化子程序__main的入口地址。该程序的一个主要作用是初始化堆栈(对于程序清单一来说则是跳转__user_initial_stackheap标号进行初始化堆栈的),并初始化映像文件,最后跳转C程序中的main函数。这就解释了为何所有的C程序必须有一个main函数作为程序的起点——因为这是由C/C++标准实时库所规定的——并且不能更改,因为C/C++标准实时库并不对外界开发源代码。因此,实际上在用户可见的前提下,程序在第204行后就跳转至.c文件中的main函数,开始执行C程序了。至此可以总结一下STM32的启动文件和启动过程。首先对栈和堆的大小进行定义,并在代码区的起始处建立中断向量表,其第一个表项是栈顶地址,第二个表项是复位中断服务入口地址。然后在复位中断服务程序中跳转¬¬C/C++标准实时库的__main函数,完成用户堆栈等的初始化后,跳转.c文件中的main函数开始执行C程序。假设STM32被设置为从内部FLASH启动(这也是最常见的一种情况),中断向量表起始地位为0x8000000,则栈顶地址存放于0x8000000处,而复位中断服务入口地址存放于0x8000004处。当STM32遇到复位信号后,则从0x80000004处取出复位中断服务入口地址,继而执行复位中断服务程序,然后跳转__main函数,最后进入mian函数,来到C的世界。

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