码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

STM32启动过程的理解

时间:2015-12-25 23:37:56      阅读:875      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:

  对于STM32启动的过程,想象中应该是这样的上电--->启动---->main()

       由于现在的集成开发环境,对于C语言之下的东西似乎都被屏蔽了,另外用编程也大都用封装好的库函数,连对寄存器的了解都少了一大步,但是这样总是让人觉得根基不够稳重。今天就整理下启动代码的理解,补充一下。
 
1.STM32存储器的组织
技术分享
     STM32作为32bit的操作系统,自然是2^32的寻址范围,所以正好是4GB的空间,再看一下对这个4GB是怎么分配的
技术分享
技术分享
 
       8*512MB=4GB,图上很清晰了,一共分为  Code区  SRAM 外设 扩展 CM3外设等部分。而其中的Code中间的有一部分便是嵌入式闪存,也就是常说的Flash。不同的STM32型号Flash大小不一样,但是其实的地址都是0x08000000。
 技术分享

2.启动方式

        在STM32F10xxx里,可以通过BOOT[1:0]引脚选择三种不同启动模式。
技术分享
技术分享
  • 很明显,第一种就是我们最常用的模式,从Flash启动,主闪存存储器被映射到启动空间(0x0000 0000),但仍然能够在它原 有的地址(0x0800 0000)访问它,即闪存存储器的内容可以在两个地址区域访问,0x0000 0000或0x0800 0000。 
  • 第二种:从系统存储器启动,系统存储器被映射到启动空间(0x0000 0000),但仍然能够在它原有的 地址(互联型产品原有地址为0x1FFF B000,其它产品原有地址为0x1FFF F000)访问它。 这个是什么呢?这个就是我们用串行接口下载程序啦。因为里面已经固化了Bootloader【自举程序】。
  • 第三种:从SRAM启动,一般用于调试
 

3.启动代码

分析对象         : startup_stm32f10x_hd.s   代码就不全放上来了,我一段段摘录和解释 
 
Stack_Size      EQU     0x00000400
                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
__initial_sp
 
这是进来的第一段,先解释下指令   :
  • EQU 就相当于#define,上面就是Stack_Size为0x400字节
                                                           
  • AREA 用法 : AREA 段名 属性1 属性2 属性N  
          AREA伪指令用于定义一个代码段或数据段。其中,段名若以数字开头,则该段名需用“|”括起来,如:|1_test| 。     
          属性字段表示该代码段(或数据段)的相关属性,多个属性用逗号分隔。常用的属性如下:    
          — CODE 属性:用于定义代码段,默认为READONLY 。    
          — DATA 属性:用于定义数据段,默认为READWRITE 。     
          — READONLY 属性:指定本段为只读,代码段默认为READONLY 。    
          — READWRITE 属性:指定本段为可读可写,数据段的默认属性为READWRITE 。    
          — ALIGN 属性:使用方式为ALIGN表达式。在默认时,ELF(可执行连接文件)的代码段和数据段是按字对齐的,表达式的取值范围为0~31,相应的对齐方式为2表达式次方。    
          — COMMON 属性:该属性定义一个通用的段,不包含任何的用户代码和数据。各源文件中同名的COMMON段共享同一段存储单元。 
          所以上文就是定义一个数据段,其段名为STACK,可读可写,2^3=8字节对齐【NOINIT:指定此数据段仅仅保留了内存单元,而没有将各初始值写入内存单元,或者将各个内存单元值初始化为0】
 
  • Stack_Mem    栈空间的开辟:开辟一个空间大小为Stack_Size的内存空间
  • 标号 __initial_sp   其实就是在开辟的空间的顶部做一个标记,记录下这个地址,以后这个地址就代表这个空间的顶部,也就是栈顶啦。
 
Heap_Size       EQU     0x00000200
                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem        SPACE   Heap_Size
__heap_limit
 

有了前面这一段就非常好理解了,就是申请了大小为0x400字节的堆空间,其中堆空间的开始是_heap_base 它的顶部是_heap_limit。  另外由于这两段的可读写数据,所以实际上他们都是在SRAM上长的

 
PRESERVE8
THUMB

这样个好理解,1个就是8字节对齐,另外一个是使用THUMB指令

 
                AREA    RESET, DATA, READONLY
                EXPORT  __Vectors
                EXPORT  __Vectors_End
                EXPORT  __Vectors_Size
 

接下来又是申请拉,但是这次申请的只读数据段 , 这里也是挺奇怪的,不知道改成AREA    RESET, CODE, READONLY 会不会一样,以为实际来说应该就是code了,这里的地址空间地址就是0x08000000啦

然后EXPORT,【在程序中声明一个全局的标号__Vectors,该标号可在其他的文件中引用】   
 
_Vectors        DCD     __initial_sp            
                       DCD     Reset_Handler        
                       DCD     NMI_Handler  
                       ........
                       DCD     DMA2_Channel2_IRQHandler   ; DMA2 Channel2
                       DCD     DMA2_Channel3_IRQHandler   ; DMA2 Channel3
                       DCD     DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5
__Vectors_End
 

__Vectors_Size  EQU  __Vectors_End - __Vectors

 

当当,这个就是传说中的中断向量表了,DCD 可以理解为&,类比下,&a,在C里面什么意思呢,就是取地址喽,那么就是将__initial_sp的地址,也就是栈空间的顶部地址,这个信息,存放在0x08000000里面,同理,复位中断向量不用说了,就在0x08000004里面啦。最后是一个中断向量的大小了

 

AREA    |.text|, CODE, READONLY

这个好理解,定义了代码段,代码段的段名为.text,只读
 
; Reset handler
Reset_Handler   PROC
                            EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
                            IMPORT  __main
                            IMPORT  SystemInit
                            LDR     R0, =SystemInit
                            BLX     R0               
                            LDR     R0, =__main
                            BX      R0
                            ENDP

OK,终于到了主角了,PROC.....EDNP  代表 程序开始和结束   

  • EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]  关于这个[weak] 。 相当于说  如果其他地方有Reset_Handler这个函数,那你就别用我了,去用那个复位中断服务程序吧,没得选了,你最后选我就可以了。
  • 下面就是 需要调用的两个函数啦
  • 通过LDR将地址给R0,BLX就是有3个功能   1.跳转到SystemInit 2.改变当前指令THUMB--->ARM 3.回来  
  • 而最后呢,跳转到__main【C/C++标准实时库的__main函数】 ,通过__main最后走进main,进入到C的世界中。
其实这里有个疑惑 ,就是这个程序是存在哪里的,是接着上面的中断向量表继续存在Flash中么。
 
最后这个代码段还有很多代码,但是都形如
 
NMI_Handler     PROC
                EXPORT  NMI_Handler                [WEAK]
                B       .
                ENDP

其实这些都是留给需要的时候写的,  B   .  代表的跳转到自身,也就是死循环了,除非你在其他地方定义了NMI_Handler函数

 
 
 
 
 
 
Base Addr    Size         Type   Attr      Idx    E Section Name        Object
 
    0x08000000   0x00000130   Data   RO          519    RESET               startup_stm32f10x_hd.o
    0x0800228c   0x00000024   Code   RO          520    .text               startup_stm32f10x_hd.o
 
 
Base Addr    Size         Type   Attr      Idx    E Section Name        Object
 
    0x20000038   0x00000400   Zero   RW          517    STACK               startup_stm32f10x_hd.o
 
这里我们可以看到我们建立的3个AREA具体在存储器的哪里。但是我很奇怪为什么没有heap
 
Global Symbols
    Symbol Name                              Value     Ov Type        Size  Object(Section)
 
    __Vectors_Size                           0x00000130   Number         0  startup_stm32f10x_hd.o ABSOLUTE
    __Vectors                                   0x08000000   Data               4  startup_stm32f10x_hd.o(RESET)
    __Vectors_End                           0x08000130   Data               0  startup_stm32f10x_hd.o(RESET)
    Reset_Handler                          0x0800228d   Thumb Code 8  startup_stm32f10x_hd.o(.text)
 
也就是说 在中断向量表中  0x08000004 这个地址里面存放了 0x0800228d 【也就是Reset_Handler这个入口地址】

 

STM32启动过程的理解

标签:

原文地址:http://www.cnblogs.com/dengfeng/p/5077162.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!