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stm32启动代码分析

2014-02-09 22:33 344 查看
转载:http://blog.csdn.net/chehlcy/article/details/5164472

学习STM32,看了一堆乱七八糟的文档,准备写程序了,先分析了下STM32的启动代码,看着这堆鬼鬼的汇编代码,挺吓人的,看看帮助,查查网路,还是不那么难懂。

;// <h> Stack Configuration
;//   <o> Stack Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
;// </h>
Stack_Size      EQU     0x00000200
;//定义堆栈大小
AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
;//定义一个数据段 按8字节对齐
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
;//保留Stack_Size大小的堆栈空间
__initial_sp
;//标号,代表堆栈顶部地址,后面有用

;// <h> Heap Configuration
;//   <o>  Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
;// </h>
Heap_Size       EQU     0x00000020
;//定义堆空间大小
AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
;//定义一个数据段,8字节对齐
__heap_base
Heap_Mem        SPACE   Heap_Size
;//保留Heap_Size的堆空间
__heap_limit
;//标号,代表堆末尾地址,后面有用

PRESERVE8
;//指示编译器8字节对齐
THUMB
;//指示编译器为THUMB指令

; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset
AREA    RESET, DATA, READONLY
;//定义只读数据段,其实放在CODE区,位于0地址

EXTERN  NMIException
EXTERN  HardFaultException
EXTERN  MemManageException
EXTERN  BusFaultException
EXTERN  UsageFaultException
EXTERN  SVCHandler
EXTERN  DebugMonitor
EXTERN  PendSVC
EXTERN  SysTickHandler
;//声明这些符号在外部定义,同C
;//在××it.c中实现这些函数 ,中断就能自动调用了

EXPORT  __Vectors
__Vectors       DCD     __initial_sp              ; Top of Stack //Cotex-M  要求此处为堆栈顶部地址
DCD     Reset_Handler             ; Reset Handler
DCD     NMIException              ; NMI Handler
DCD     HardFaultException        ; Hard Fault Handler
DCD     MemManageException        ; MPU Fault Handler
DCD     BusFaultException         ; Bus Fault Handler
DCD     UsageFaultException       ; Usage Fault Handler
DCD     0                         ; Reserved
DCD     0                         ; Reserved
DCD     0                         ; Reserved
DCD     0                         ; Reserved
DCD     SVCHandler                ; SVCall Handler
DCD     DebugMonitor              ; Debug Monitor Handler
DCD     0                         ; Reserved
DCD     PendSVC                   ; PendSV Handler
DCD     SysTickHandler            ; SysTick Handler
//一大堆的异常处理函数地址

; External Interrupts
EXTERN  WWDG_IRQHandler
EXTERN  PVD_IRQHandler
EXTERN  TAMPER_IRQHandler
EXTERN  RTC_IRQHandler
EXTERN  FLASH_IRQHandler
EXTERN  RCC_IRQHandler
EXTERN  EXTI0_IRQHandler
EXTERN  EXTI1_IRQHandler
EXTERN  EXTI2_IRQHandler
EXTERN  EXTI3_IRQHandler
EXTERN  EXTI4_IRQHandler
EXTERN  DMAChannel1_IRQHandler
EXTERN  DMAChannel2_IRQHandler
EXTERN  DMAChannel3_IRQHandler
EXTERN  DMAChannel4_IRQHandler
EXTERN  DMAChannel5_IRQHandler
EXTERN  DMAChannel6_IRQHandler
EXTERN  DMAChannel7_IRQHandler
EXTERN  ADC_IRQHandler
EXTERN  USB_HP_CAN_TX_IRQHandler
EXTERN  USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler
EXTERN  CAN_RX1_IRQHandler
EXTERN  CAN_SCE_IRQHandler
EXTERN  EXTI9_5_IRQHandler
EXTERN  TIM1_BRK_IRQHandler
EXTERN  TIM1_UP_IRQHandler
EXTERN  TIM1_TRG_COM_IRQHandler
EXTERN  TIM1_CC_IRQHandler
EXTERN  TIM2_IRQHandler
EXTERN  TIM3_IRQHandler
EXTERN  TIM4_IRQHandler
EXTERN  I2C1_EV_IRQHandler
EXTERN  I2C1_ER_IRQHandler
EXTERN  I2C2_EV_IRQHandler
EXTERN  I2C2_ER_IRQHandler
EXTERN  SPI1_IRQHandler
EXTERN  SPI2_IRQHandler
EXTERN  USART1_IRQHandler
EXTERN  USART2_IRQHandler
EXTERN  USART3_IRQHandler
EXTERN  EXTI15_10_IRQHandler
EXTERN  RTCAlarm_IRQHandler
EXTERN  USBWakeUp_IRQHandler
;//同上,

DCD     WWDG_IRQHandler           ; Window Watchdog
DCD     PVD_IRQHandler            ; PVD through EXTI Line detect
DCD     TAMPER_IRQHandler         ; Tamper
DCD     RTC_IRQHandler            ; RTC
DCD     FLASH_IRQHandler          ; Flash
DCD     RCC_IRQHandler            ; RCC
DCD     EXTI0_IRQHandler          ; EXTI Line 0
DCD     EXTI1_IRQHandler          ; EXTI Line 1
DCD     EXTI2_IRQHandler          ; EXTI Line 2
DCD     EXTI3_IRQHandler          ; EXTI Line 3
DCD     EXTI4_IRQHandler          ; EXTI Line 4
DCD     DMAChannel1_IRQHandler    ; DMA Channel 1
DCD     DMAChannel2_IRQHandler    ; DMA Channel 2
DCD     DMAChannel3_IRQHandler    ; DMA Channel 3
DCD     DMAChannel4_IRQHandler    ; DMA Channel 4
DCD     DMAChannel5_IRQHandler    ; DMA Channel 5
DCD     DMAChannel6_IRQHandler    ; DMA Channel 6
DCD     DMAChannel7_IRQHandler    ; DMA Channel 7
DCD     ADC_IRQHandler            ; ADC
DCD     USB_HP_CAN_TX_IRQHandler  ; USB High Priority or CAN TX
DCD     USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler ; USB Low  Priority or CAN RX0
DCD     CAN_RX1_IRQHandler        ; CAN RX1
DCD     CAN_SCE_IRQHandler        ; CAN SCE
DCD     EXTI9_5_IRQHandler        ; EXTI Line 9..5
DCD     TIM1_BRK_IRQHandler       ; TIM1 Break
DCD     TIM1_UP_IRQHandler        ; TIM1 Update
DCD     TIM1_TRG_COM_IRQHandler   ; TIM1 Trigger and Commutation
DCD     TIM1_CC_IRQHandler        ; TIM1 Capture Compare
DCD     TIM2_IRQHandler           ; TIM2
DCD     TIM3_IRQHandler           ; TIM3
DCD     TIM4_IRQHandler           ; TIM4
DCD     I2C1_EV_IRQHandler        ; I2C1 Event
DCD     I2C1_ER_IRQHandler        ; I2C1 Error
DCD     I2C2_EV_IRQHandler        ; I2C2 Event
DCD     I2C2_ER_IRQHandler        ; I2C2 Error
DCD     SPI1_IRQHandler           ; SPI1
DCD     SPI2_IRQHandler           ; SPI2
DCD     USART1_IRQHandler         ; USART1
DCD     USART2_IRQHandler         ; USART2
DCD     USART3_IRQHandler         ; USART3
DCD     EXTI15_10_IRQHandler      ; EXTI Line 15..10
DCD     RTCAlarm_IRQHandler       ; RTC Alarm through EXTI Line
DCD     USBWakeUp_IRQHandler      ; USB Wakeup from suspend   ;//同上

AREA    |.text|, CODE, READONLY
;//定义代码段

; Reset Handler
Reset_Handler   PROC
;//Rset_Handler的实现

EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
;//在外部没有定义该符号时导出该符号,见HELP中[WEAK]

IMPORT  __main
;//导入符号,__main为 运行时库提供的函数;完成堆栈,堆的初始话

LDR     R0, =__main
;//等工作,会调用下面定义的__user_initial_stackheap;

BX      R0
;//跳到__main,进入C的世界

ENDP

ALIGN

; User Initial Stack & Heap
IF      :DEF:__MICROLIB
;//如果使用micro lib,micro lib 描述见armlib.chm

EXPORT  __initial_sp
EXPORT  __heap_base
EXPORT  __heap_limit
;//只导出几个定义

ELSE
;//如果使用默认C运行时库

IMPORT  __use_two_region_memory
EXPORT  __user_initial_stackheap
__user_initial_stackheap
;//则进行堆栈和堆的赋值,在__main函数执行过程中调用。

LDR     R0, =  Heap_Mem
LDR     R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)
LDR     R2, = (Heap_Mem +  Heap_Size)
LDR     R3, = Stack_Mem
BX      LR
ALIGN
ENDIF

END                                         ;//OK ,完了


版本二

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”到“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51,AVR或MSP430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keil

uvision4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0x000000(PC
= 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;

而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STM32的2.02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 ;1

Stack_Size EQU 0x00000400 ;2

AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3 ;3

Stack_Mem SPACE Stack_Size ;4

__initial_sp ;5

Heap_Size EQU 0x00000400 ;6

AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3 ;7 “可读写”段保存于SRAM区,即0x2000000地址后

__heap_base ;8

Heap_Mem SPACE Heap_Size ;9

__heap_limit ;10

THUMB ;11

PRESERVE8 ;12

IMPORT NMIException ;13

IMPORT HardFaultException ;14

IMPORT MemManageException ;15

IMPORT BusFaultException ;16

IMPORT UsageFaultException ;17

IMPORT SVCHandler ;18

IMPORT DebugMonitor ;19

IMPORT PendSVC ;20

IMPORT SysTickHandler ;21

IMPORT WWDG_IRQHandler ;22

IMPORT PVD_IRQHandler ;23

IMPORT TAMPER_IRQHandler ;24

IMPORT RTC_IRQHandler ;25

IMPORT FLASH_IRQHandler ;26

IMPORT RCC_IRQHandler ;27

IMPORT EXTI0_IRQHandler ;28

IMPORT EXTI1_IRQHandler ;29

IMPORT EXTI2_IRQHandler ;30

IMPORT EXTI3_IRQHandler ;31

IMPORT EXTI4_IRQHandler ;32

IMPORT DMA1_Channel1_IRQHandler ;33

IMPORT DMA1_Channel2_IRQHandler ;34

IMPORT DMA1_Channel3_IRQHandler ;35

IMPORT DMA1_Channel4_IRQHandler ;36

IMPORT DMA1_Channel5_IRQHandler ;37

IMPORT DMA1_Channel6_IRQHandler ;38

IMPORT DMA1_Channel7_IRQHandler ;39

IMPORT ADC1_2_IRQHandler ;40

IMPORT USB_HP_CAN_TX_IRQHandler ;41

IMPORT USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler ;42

IMPORT CAN_RX1_IRQHandler ;43

IMPORT CAN_SCE_IRQHandler ;44

IMPORT EXTI9_5_IRQHandler ;45

IMPORT TIM1_BRK_IRQHandler ;46

IMPORT TIM1_UP_IRQHandler ;47

IMPORT TIM1_TRG_COM_IRQHandler ;48

IMPORT TIM1_CC_IRQHandler ;49

IMPORT TIM2_IRQHandler ;50

IMPORT TIM3_IRQHandler ;51

IMPORT TIM4_IRQHandler ;52

IMPORT I2C1_EV_IRQHandler ;53

IMPORT I2C1_ER_IRQHandler ;54

IMPORT I2C2_EV_IRQHandler ;55

IMPORT I2C2_ER_IRQHandler ;56

IMPORT SPI1_IRQHandler ;57

IMPORT SPI2_IRQHandler ;58

IMPORT USART1_IRQHandler ;59

IMPORT USART2_IRQHandler ;60

IMPORT USART3_IRQHandler ;61

IMPORT EXTI15_10_IRQHandler ;62

IMPORT RTCAlarm_IRQHandler ;63

IMPORT USBWakeUp_IRQHandler ;64

IMPORT TIM8_BRK_IRQHandler ;65

IMPORT TIM8_UP_IRQHandler ;66

IMPORT TIM8_TRG_COM_IRQHandler ;67

IMPORT TIM8_CC_IRQHandler ;68

IMPORT ADC3_IRQHandler ;69

IMPORT FSMC_IRQHandler ;70

IMPORT SDIO_IRQHandler ;71

IMPORT TIM5_IRQHandler ;72

IMPORT SPI3_IRQHandler ;73

IMPORT UART4_IRQHandler ;74

IMPORT UART5_IRQHandler ;75

IMPORT TIM6_IRQHandler ;76

IMPORT TIM7_IRQHandler ;77

IMPORT DMA2_Channel1_IRQHandler ;78

IMPORT DMA2_Channel2_IRQHandler ;79

IMPORT DMA2_Channel3_IRQHandler ;80

IMPORT DMA2_Channel4_5_IRQHandler ;81

AREA RESET, DATA, READONLY ;82 具有只读属性的段保存于FLASH区,即0x8000000地址后

EXPORT __Vectors ;83

__Vectors ;84

DCD __initial_sp ;85 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。

DCD Reset_Handler ;86

DCD NMIException ;87

DCD HardFaultException ;88

DCD MemManageException ;89

DCD BusFaultException ;90

DCD UsageFaultException ;91

DCD 0 ;92

DCD 0 ;93

DCD 0 ;94

DCD 0 ;95

DCD SVCHandler ;96

DCD DebugMonitor ;97

DCD 0 ;98

DCD PendSVC ;99

DCD SysTickHandler ;100

DCD WWDG_IRQHandler ;101

DCD PVD_IRQHandler ;102

DCD TAMPER_IRQHandler ;103

DCD RTC_IRQHandler ;104

DCD FLASH_IRQHandler ;105

DCD RCC_IRQHandler ;106

DCD EXTI0_IRQHandler ;107

DCD EXTI1_IRQHandler ;108

DCD EXTI2_IRQHandler ;109

DCD EXTI3_IRQHandler ;110

DCD EXTI4_IRQHandler ;111

DCD DMA1_Channel1_IRQHandler ;112

DCD DMA1_Channel2_IRQHandler ;113

DCD DMA1_Channel3_IRQHandler ;114

DCD DMA1_Channel4_IRQHandler ;115

DCD DMA1_Channel5_IRQHandler ;116

DCD DMA1_Channel6_IRQHandler ;117

DCD DMA1_Channel7_IRQHandler ;118

DCD ADC1_2_IRQHandler ;119

DCD USB_HP_CAN_TX_IRQHandler ;120

DCD USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler ;121

DCD CAN_RX1_IRQHandler ;122

DCD CAN_SCE_IRQHandler ;123

DCD EXTI9_5_IRQHandler ;124

DCD TIM1_BRK_IRQHandler ;125

DCD TIM1_UP_IRQHandler ;126

DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler ;127

DCD TIM1_CC_IRQHandler ;128

DCD TIM2_IRQHandler ;129

DCD TIM3_IRQHandler ;130

DCD TIM4_IRQHandler ;131

DCD I2C1_EV_IRQHandler ;132

DCD I2C1_ER_IRQHandler ;133

DCD I2C2_EV_IRQHandler ;134

DCD I2C2_ER_IRQHandler ;135

DCD SPI1_IRQHandler ;136

DCD SPI2_IRQHandler ;137

DCD USART1_IRQHandler ;138

DCD USART2_IRQHandler ;139

DCD USART3_IRQHandler ;140

DCD EXTI15_10_IRQHandler ;141

DCD RTCAlarm_IRQHandler ;142

DCD USBWakeUp_IRQHandler ;143

DCD TIM8_BRK_IRQHandler ;144

DCD TIM8_UP_IRQHandler ;145

DCD TIM8_TRG_COM_IRQHandler ;146

DCD TIM8_CC_IRQHandler ;147

DCD ADC3_IRQHandler ;148

DCD FSMC_IRQHandler ;149

DCD SDIO_IRQHandler ;150

DCD TIM5_IRQHandler ;151

DCD SPI3_IRQHandler ;152

DCD UART4_IRQHandler ;153

DCD UART5_IRQHandler ;154

DCD TIM6_IRQHandler ;155

DCD TIM7_IRQHandler ;156

DCD DMA2_Channel1_IRQHandler ;157

DCD DMA2_Channel2_IRQHandler ;158

DCD DMA2_Channel3_IRQHandler ;159

DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler ;160

AREA |.text|, CODE, READONLY ;161

Reset_Handler PROC ;162

EXPORT Reset_Handler ;163

IF DATA_IN_ExtSRAM
== 1 ;164

LDR R0,= 0x00000114 ;165

LDR R1,= 0x40021014 ;166

STR R0,[R1] ;167

LDR R0,= 0x000001E0 ;168

LDR R1,= 0x40021018 ;169

STR R0,[R1] ;170

LDR R0,= 0x44BB44BB ;171

LDR R1,= 0x40011400 ;172

STR R0,[R1] ;173

LDR R0,= 0xBBBBBBBB ;174

LDR R1,= 0x40011404 ;175

STR R0,[R1] ;176

LDR R0,= 0xB44444BB ;177

LDR R1,= 0x40011800 ;178

STR R0,[R1] ;179

LDR R0,= 0xBBBBBBBB ;180

LDR R1,= 0x40011804 ;181

STR R0,[R1] ;182

LDR R0,= 0x44BBBBBB ;183

LDR R1,= 0x40011C00 ;184

STR R0,[R1] ;185

LDR R0,= 0xBBBB4444 ;186

LDR R1,= 0x40011C04 ;187

STR R0,[R1] ;188

LDR R0,= 0x44BBBBBB ;189

LDR R1,= 0x40012000 ;190

STR R0,[R1] ;191

LDR R0,= 0x44444B44 ;192

LDR R1,= 0x40012004 ;193

STR R0,[R1] ;194

LDR R0,= 0x00001011 ;195

LDR R1,= 0xA0000010 ;196

STR R0,[R1] ;197

LDR R0,= 0x00000200 ;198

LDR R1,= 0xA0000014 ;199

STR R0,[R1] ;200

ENDIF ;201

IMPORT __main ;202 声明__main标号

LDR R0, =__main ;203 跳转__main地址执行

BX R0 ;204 __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。

ENDP ;205

ALIGN ;206

IF :DEF:__MICROLIB ;207

EXPORT __initial_sp ;208

EXPORT __heap_base ;209

EXPORT __heap_limit ;210

ELSE ;211

IMPORT __use_two_region_memory ;212

EXPORT __user_initial_stackheap ;213

__user_initial_stackheap ;214 用户堆栈初始化程序入口

LDR R0, = Heap_Mem ;215 保存栈顶指针和栈大小

LDR R1, = (Stack_Mem + Stack_Size) ;216

LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) ;217 堆始地址和堆大小

LDR R3, = Stack_Mem ;218

BX LR ;219

ALIGN ;220

ENDIF ;221

END ;222

ENDIF ;223

END ;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:

 第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

 第2行:定义栈空间大小为0x00000400个字节,即1Kbyte。1024 此语行亦等价于:

#define Stack_Size 0x00000400

 第3行:伪指令AREA,表示

 第4行:开辟一段大小为Stack_Size的内存空间作为栈。Stack_Mem
SPACE Stack_Size

 第5行:标号__initial_sp,表示栈空间顶地址。

 第6行:定义堆空间大小为0x00000400个字节,也为1Kbyte。

 第7行:伪指令AREA,表示

 第8行:标号__heap_base,表示堆空间起始地址。

 第9行:开辟一段大小为Heap_Size的内存空间作为堆。

 第10行:标号__heap_limit,表示堆空间结束地址。

 第11行:告诉编译器使用THUMB指令集。

 第12行:告诉编译器以8字节对齐。

 第13—81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。

 第82行:定义只读数据段,实际上是在CODE区(假设STM32从FLASH启动,则此中断向量表起始地址即为0x8000000)

 第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。EXPORT
__Vectors ;

 第84行:标号__Vectors,表示中断向量表入口地址。

 第85—160行:建立中断向量表。

 第161行:

 第162行:复位中断服务程序,PROC…ENDP结构表示程序的开始和结束。Reset_Handler
PROC

 第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。

 第164行:IF…ENDIF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”。

 第165—201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。

 第202行:声明__main标号。

 第203—204行:跳转__main地址执行。

 第207行:IF…ELSE…ENDIF结构,判断是否使用DEF:__MICROLIB(此处为不使用)。

 第208—210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。

 第212行:定义全局标号__use_two_region_memory。

 第213行:声明全局标号__user_initial_stackheap,这样外程序也可调用此标号。

 第214行:标号__user_initial_stackheap,表示用户堆栈初始化程序入口。

 第215—218行:分别保存栈顶指针和栈大小,堆始地址和堆大小至R0,R1,R2,R3寄存器。

 第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“READWRITE”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3、7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_sp,0x8000004地址存放的是复位中断向量Reset_Handler(STM32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、 第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。

STM32启动代码问题

能否讲解一下startup_stm32f10x_cl.s启动代码含义,谢谢!

我现在看反汇编如下

0x08000000 0678 LSLS r0,r7,#25 (查看Memory窗口0x08000000 : 78 06 00 20 ---STM32小端缘故)

0x08000002 2000 MOVS r0,#0x00

0x08000004 1105 ASRS r5,r0,#408

0x08000006 0800 LSRS r0,r0,#00A

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

上面应该对应

__Vectors DCD __initial_sp ; Top of Stack

DCD Reset_Handler ; Reset Handler

DCD NMI_Handler ; NMI Handler

DCD HardFault_Handler ; Hard Fault Handler

DCD MemManage_Handler ; MPU Fault Handler

DCD BusFault_Handler ; Bus Fault Handler

DCD UsageFault_Handler ; Usage Fault Handler

0x08001104 4808 LDR r0,[pc,#32] ; 程序一运行跳到这里,why?

0x08001106 4700 BX r0,r0,#0

上面对应

Reset_Handler PROC

EXPORT Reset_Handler [WEAK]

IMPORT __main

LDR R0, =__main

BX R0

ENDP

那位能说一下为什么跳到0x08001104,即PC =0x08001104, 我想应该PC应该先跳到0x08000000?

解答:

cortex-M3和ARM9的架构有很大区别,ARM7、ARM9在复位后是从地址0处开始执行指令,也就是说地址0x00000000的内容是指令。而cortex-M3的异常向量表中的内容并不是指令,0x00000000处(当然也可能映射到别的范围)是主堆栈指针的数值,0x00000004的内容是复位后需要跳转到的地址,是一个地址而不是一条指令。

stm32选择flash启动方式,中断向量表映射到0x08000000,由楼主给出的反汇编可知,复位后主堆栈指针的位置是0x20000678,0x08000004位置的数值是0x08001105,由于cortex-M3只能运行在thumb2状态,所以要保证向PC(R15)写入的数值的bit0必须是1(如果向PC写入的数值的bit0是0,则处理器认为试图切入ARM状态,会产生fault),而实际上stm32的指令是半字对齐的,所以复位后会跳转到0x08001104.
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