STM32启动过程--启动文件--分析
2014-05-09 19:42
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[b]一、概述[/b]
1、说明
每一款芯片的启动文件都值得去研究,因为它可是你的程序跑的最初一段路,不可以不知道。通过了解启动文件,我们可以体会到处理器的架构、指令集、中断向量安排等内容,是非常值得玩味的。
STM32作为一款高端Cortex-M3系列单片机,有必要了解它的启动文件。打好基础,为以后优化程序,写出高质量的代码最准备。
本文以一个实际测试代码--START_TEST为例进行阐述。
2、整体过程概括
STM整个启动过程是指从上电开始,一直到运行到main函数之间的这段过程,步骤为(以使用微库为例):
①上电后硬件设置SP、PC
②设置系统时钟
③软件设置SP
④加载.data、.bss,并初始化栈区
⑤跳转到C文件的main函数
3、整个启动过程涉及的代码
启动过程涉及的文件不仅包含startup_stm32f10x_hd.s,还涉及到了MDK自带的连接库文件entry.o、entry2.o、entry5.o、entry7.o等(从生成的map文件可以看出来)。
[b]二、程序在Flash上的存储结构[/b]
在真正讲解启动过程之前,先要讲解程序下载到Flash上的结构和程序运行时(执行到main函数)时的SRAM数据结构。程序在用户Flash上的结构如下图所示。下图是通过阅读hex文件和在MDK下调试综合提炼出来的。
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2、使用微库而不使用系统库
在程序连接时,不会把包含printf函数的库连接到终极目标文件中,而使用我们定义的库。
启动时需要完成的工作就是之前论述的步骤1、2、3、4、5,相比使用系统库,启动过程步骤更少。
附测试代码:START_TEST.zip
1、说明
每一款芯片的启动文件都值得去研究,因为它可是你的程序跑的最初一段路,不可以不知道。通过了解启动文件,我们可以体会到处理器的架构、指令集、中断向量安排等内容,是非常值得玩味的。
STM32作为一款高端Cortex-M3系列单片机,有必要了解它的启动文件。打好基础,为以后优化程序,写出高质量的代码最准备。
本文以一个实际测试代码--START_TEST为例进行阐述。
2、整体过程概括
STM整个启动过程是指从上电开始,一直到运行到main函数之间的这段过程,步骤为(以使用微库为例):
①上电后硬件设置SP、PC
②设置系统时钟
③软件设置SP
④加载.data、.bss,并初始化栈区
⑤跳转到C文件的main函数
3、整个启动过程涉及的代码
启动过程涉及的文件不仅包含startup_stm32f10x_hd.s,还涉及到了MDK自带的连接库文件entry.o、entry2.o、entry5.o、entry7.o等(从生成的map文件可以看出来)。
[b]二、程序在Flash上的存储结构[/b]
在真正讲解启动过程之前,先要讲解程序下载到Flash上的结构和程序运行时(执行到main函数)时的SRAM数据结构。程序在用户Flash上的结构如下图所示。下图是通过阅读hex文件和在MDK下调试综合提炼出来的。
__main: 0x08000130 F000F802 BL.W __scatterload_rt2_thumb_only (0x08000138) 0x08000134 F000F83C BL.W __rt_entry_sh (0x080001B0) __scatterload_rt2_thumb_only: 0x08000138 A00A ADR r0,{pc}+4 ; @0x08000164 0x0800013A E8900C00 LDM r0,{r10-r11} 0x0800013E 4482 ADD r10,r10,r0 0x08000140 4483 ADD r11,r11,r0 0x08000142 F1AA0701 SUB r7,r10,#0x01 __scatterload_null: 0x08000146 45DA CMP r10,r11 0x08000148 D101 BNE 0x0800014E 0x0800014A F000F831 BL.W __rt_entry_sh (0x080001B0) 0x0800014E F2AF0E09 ADR.W lr,{pc}-0x07 ; @0x08000147 0x08000152 E8BA000F LDM r10!,{r0-r3} 0x08000156 F0130F01 TST r3,#0x01 0x0800015A BF18 IT NE 0x0800015C 1AFB SUBNE r3,r7,r3 0x0800015E F0430301 ORR r3,r3,#0x01 0x08000162 4718 BX r3 0x08000164 0298 LSLS r0,r3,#10 0x08000166 0000 MOVS r0,r0 0x08000168 02B8 LSLS r0,r7,#10 0x0800016A 0000 MOVS r0,r0 __scatterload_copy: 0x0800016C 3A10 SUBS r2,r2,#0x10 0x0800016E BF24 ITT CS 0x08000170 C878 LDMCS r0!,{r3-r6} 0x08000172 C178 STMCS r1!,{r3-r6} 0x08000174 D8FA BHI __scatterload_copy (0x0800016C) 0x08000176 0752 LSLS r2,r2,#29 0x08000178 BF24 ITT CS 0x0800017A C830 LDMCS r0!,{r4-r5} 0x0800017C C130 STMCS r1!,{r4-r5} 0x0800017E BF44 ITT MI 0x08000180 6804 LDRMI r4,[r0,#0x00] 0x08000182 600C STRMI r4,[r1,#0x00] 0x08000184 4770 BX lr 0x08000186 0000 MOVS r0,r0 __scatterload_zeroinit: 0x08000188 2300 MOVS r3,#0x00 0x0800018A 2400 MOVS r4,#0x00 0x0800018C 2500 MOVS r5,#0x00 0x0800018E 2600 MOVS r6,#0x00 0x08000190 3A10 SUBS r2,r2,#0x10 0x08000192 BF28 IT CS 0x08000194 C178 STMCS r1!,{r3-r6} 0x08000196 D8FB BHI 0x08000190 0x08000198 0752 LSLS r2,r2,#29 0x0800019A BF28 IT CS 0x0800019C C130 STMCS r1!,{r4-r5} 0x0800019E BF48 IT MI 0x080001A0 600B STRMI r3,[r1,#0x00] 0x080001A2 4770 BX lr __rt_lib_init: 0x080001A4 B51F PUSH {r0-r4,lr} 0x080001A6 F3AF8000 NOP.W __rt_lib_init_user_alloc_1: 0x080001AA BD1F POP {r0-r4,pc} __rt_lib_shutdown: 0x080001AC B510 PUSH {r4,lr} __rt_lib_shutdown_user_alloc_1: 0x080001AE BD10 POP {r4,pc} __rt_entry_sh: 0x080001B0 F000F82F BL.W __user_setup_stackheap (0x08000212) 0x080001B4 4611 MOV r1,r2 __rt_entry_postsh_1: 0x080001B6 F7FFFFF5 BL.W __rt_lib_init (0x080001A4) __rt_entry_postli_1: 0x080001BA F000F919 BL.W main (0x080003F0)
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2、使用微库而不使用系统库
在程序连接时,不会把包含printf函数的库连接到终极目标文件中,而使用我们定义的库。
启动时需要完成的工作就是之前论述的步骤1、2、3、4、5,相比使用系统库,启动过程步骤更少。
附测试代码:START_TEST.zip
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