STM32启动文件——startup_stm32f10x_hd.s
STM32啟動文件——startup_stm32f10x_hd.s
宗旨:技術的學習是有限的,分享的精神是無限的。
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一、啟動文件的作用
?(關于啟動代碼的作用,前面已經提到過了,這里再啰嗦一下)
(1)初始化堆棧指針 SP;
(2)初始化程序計數器指針 PC;
(3)設置堆、棧的大小;
(4)設置異常向量表的入口地址;
(5)配置外部 SRAM作為數據存儲器(這個由用戶配置,一般的開發板可沒有外部 SRAM);
(6)設置 C庫的分支入口__main(最終用來調用 main函數);
(7)在 3.5版的啟動文件還調用了在 system_stm32f10x.c文件中的SystemIni()函數配置系統時鐘。
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二、啟動文件中提到的匯編指令
| 指令 | 作用 |
| EQU | 給數字常量取一個符號名,相當于 C 語言中的 define |
| AREA | 匯編一個新的代碼段或者數據段 |
| SPACE | 分配內存空間 |
| PRESERVE8 | 當前文件堆棧需按照 8 字節對齊 |
| EXPORT | 聲明一個標號具有全局屬性,可被外部的文件使用 |
| DCD | 以字為單位分配內存,要求 4 字節對齊,并要求初始化這些內存 |
| PROC | 定義子程序,與 ENDP 成對使用,表示子程序結束 |
| WEAK | 弱定義,如果外部文件聲明了一個標號,則優先使用外部文件定義的標號,如果外部文件沒有定義也不出錯。 |
| IMPORT | 聲明標號來自外部文件,跟 C 語言中的 EXTERN 關鍵字類似 |
| B | 跳轉到一個標號 |
| ALIGN | 編譯器對指令或者數據的存放地址進行對齊,一般需要跟一個立即 |
| END | 到達文件的末尾,文件結束 |
| IF,ELSE,ENDIF | 匯編條件分支語句,跟 C 語言的類似 |
| LDR | 從存儲器中加載字到一個寄存器中 |
| BL | 跳轉到由寄存器/標號給出的地址,并把跳轉前的下條指令地址保存到 LR |
| BLX | 跳轉到由寄存器給出的地址,并根據寄存器的 LSE 確定處理器的狀態,還要把跳轉前的下條指令地址保存到 LR |
| BX | 跳轉到由寄存器/標號給出的地址,不用返回 |
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三、啟動代碼詳解
1、stack——棧
Stack_Size EQU 0x00000400AREA STACK, NOINIT, READWRITE,ALIGN=3 Stack_Mem SPACE Stack_Size __initial_sp? ? ? ?分配名為STACK,不初始化,可讀可寫,8(2^3)字節對齊的1KB空間。
?????? 棧:局部變量,函數形參等。棧的大小不能超過內部SRAM大小。
?????? AREA:匯編一個新的代碼段或者數據段。STACK段名,任意命名;NOINIT表示不初始化;READWRITE可讀可寫;ALIGN=3(2^3= 8字節對齊)。
__initial_sp緊挨了SPACE放置,表示棧的結束地址,棧是從高往低生長,結束地址就是棧頂地址。
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2、heap——堆
Heap_Size EQU 0x00000200AREA HEAP, NOINIT, READWRITE,ALIGN=3 __heap_base Heap_Mem SPACE Heap_Size __heap_limit?????? 分配名為HEAP,不初始化,可讀可寫,8(2^3)字節對齊的512字節空間。__heap_base堆的起始地址,__heap_limit堆的結束地址。堆由低向生長。動態分配內存用到堆。
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PRESERVE8 //指定當前文件的堆棧按照 8 字節對齊。
THUMB //表示后面指令兼容 THUMB 指令。THUBM 是ARM 以前的指令集,16bit,現在 Cortex-M 系列的都使用 THUMB-2 指令集,THUMB-2 是32 位的,兼容 16 位和 32 位的指令,是 THUMB 的超級。
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3、向量表
AREA RESET, DATA, READONLYEXPORT __VectorsEXPORT __Vectors_EndEXPORT __Vectors_Size
?????? 定義一個名為RESET,可讀的數據段。并聲明 __Vectors、__Vectors_End 和__Vectors_Size 這三個標號可被外部的文件使用。?
__Vectors DCD __initial_sp ; Top of StackDCD Reset_Handler ; Reset HandlerDCD NMI_Handler ; NMI HandlerDCD HardFault_Handler ; Hard Fault HandlerDCD MemManage_Handler ; MPU Fault HandlerDCD BusFault_Handler ; Bus Fault HandlerDCD UsageFault_Handler ; Usage Fault HandlerDCD 0 ; ReservedDCD 0 ; ReservedDCD 0 ; ReservedDCD 0 ; ReservedDCD SVC_Handler ; SVCall HandlerDCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor HandlerDCD 0 ; ReservedDCD PendSV_Handler ; PendSV HandlerDCD SysTick_Handler ; SysTick Handler; External InterruptsDCD WWDG_IRQHandler ; Window WatchdogDCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detectDCD TAMPER_IRQHandler ; TamperDCD RTC_IRQHandler ; RTCDCD FLASH_IRQHandler ; FlashDCD RCC_IRQHandler ; RCCDCD EXTI0_IRQHandler ; EXTI Line 0DCD EXTI1_IRQHandler ; EXTI Line 1DCD EXTI2_IRQHandler ; EXTI Line 2DCD EXTI3_IRQHandler ; EXTI Line 3DCD EXTI4_IRQHandler ; EXTI Line 4DCD DMA1_Channel1_IRQHandler ; DMA1Channel 1DCD DMA1_Channel2_IRQHandler ; DMA1Channel 2DCD DMA1_Channel3_IRQHandler ; DMA1Channel 3DCD DMA1_Channel4_IRQHandler ; DMA1Channel 4DCD DMA1_Channel5_IRQHandler ; DMA1Channel 5DCD DMA1_Channel6_IRQHandler ; DMA1Channel 6DCD DMA1_Channel7_IRQHandler ; DMA1 Channel 7DCD ADC1_2_IRQHandler ; ADC1 & ADC2DCD USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler ; USBHigh Priority or CAN1 TXDCD USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler; USB Low Priority or CAN1 RX0DCD CAN1_RX1_IRQHandler ; CAN1 RX1DCD CAN1_SCE_IRQHandler ; CAN1 SCEDCD EXTI9_5_IRQHandler ; EXTI Line 9..5DCD TIM1_BRK_IRQHandler ; TIM1 BreakDCD TIM1_UP_IRQHandler ; TIM1 UpdateDCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler ; TIM1Trigger and CommutationDCD TIM1_CC_IRQHandler ; TIM1 Capture CompareDCD TIM2_IRQHandler ; TIM2DCD TIM3_IRQHandler ; TIM3DCD TIM4_IRQHandler ; TIM4DCD I2C1_EV_IRQHandler ; I2C1 EventDCD I2C1_ER_IRQHandler ; I2C1 ErrorDCD I2C2_EV_IRQHandler ; I2C2 EventDCD I2C2_ER_IRQHandler ; I2C2 ErrorDCD SPI1_IRQHandler ; SPI1DCD SPI2_IRQHandler ; SPI2DCD USART1_IRQHandler ; USART1DCD USART2_IRQHandler ; USART2DCD USART3_IRQHandler ; USART3DCD EXTI15_10_IRQHandler ; EXTI Line 15..10DCD RTCAlarm_IRQHandler ; RTC Alarm through EXTI LineDCD USBWakeUp_IRQHandler ; USB Wakeup from suspendDCD TIM8_BRK_IRQHandler ; TIM8 BreakDCD TIM8_UP_IRQHandler ; TIM8 UpdateDCD TIM8_TRG_COM_IRQHandler ; TIM8Trigger and CommutationDCD TIM8_CC_IRQHandler ; TIM8 Capture CompareDCD ADC3_IRQHandler ; ADC3DCD FSMC_IRQHandler ; FSMCDCD SDIO_IRQHandler ; SDIODCD TIM5_IRQHandler ; TIM5DCD SPI3_IRQHandler ; SPI3DCD UART4_IRQHandler ; UART4DCD UART5_IRQHandler ; UART5DCD TIM6_IRQHandler ; TIM6DCD TIM7_IRQHandler ; TIM7DCD DMA2_Channel1_IRQHandler ; DMA2Channel1DCD DMA2_Channel2_IRQHandler ; DMA2Channel2DCD DMA2_Channel3_IRQHandler ; DMA2Channel3DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler; DMA2 Channel4 & Channel5 __Vectors_End__Vectors_Size?EQU? __Vectors_End - __Vectors
__Vectors 為向量表起始地址,__Vectors_End 為向量表結束地址,兩個相減即可算出向量表大小。
向量表從 FLASH 的 0 地址開始放置,以 4 個字節為一個單位,地址 0 存放的是棧頂地址,0X04 存放的是復位程序的地址,以此類推。從代碼上看,向量表中存放的都是中斷服務函數的函數名,可我們知道 C 語言中的函數名就是一個地址。
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4、復位程序
AREA |.text|, CODE, READONLY?????? 定義一個名為.text,可讀的代碼段
Reset_Handler PROCEXPORT Reset_Handler [WEAK]IMPORT __mainIMPORT SystemInitLDR R0, =SystemInitBLX R0 LDR R0, =__mainBX R0ENDP?????? 復位子程序是系統上電后第一個執行的程序,調用 SystemInit ()函數初始化系統時鐘,然后調用 C 庫函數_main。
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5、終端服務子程序
NMI_Handler PROCEXPORT NMI_Handler [WEAK]B .ENDP HardFault_Handler\PROCEXPORT HardFault_Handler [WEAK]B .ENDP MemManage_Handler\PROCEXPORT MemManage_Handler [WEAK]B .ENDP此處省略部分……
?????? 啟動文件里面已經幫我們寫好所有中斷的中斷服務函數,跟我們平時寫的中斷服務函數不一樣的就是這些函數都是空的,真正的中斷復服務程序需要我們在外部的 C 文件里面重新實現,這里只是提前占了一個位置而已。
? ? ? ?如果我們在使用某個外設的時候,開啟了某個中斷,但是又忘記編寫配套的中斷服務程序或者函數名寫錯,那當中斷來臨的時,程序就會跳轉到啟動文件預先寫好的空的中斷服務程序中,并且在這個空函數中無線循環,即程序就死在這里。
B:跳到一個“.”,表示無限循環。
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6、用戶堆棧初始化
ALIGN
?????? ALIGN:對指令或者數據存放的地址進行對齊,后面會跟一個立即數。缺省表示 4 字節對齊。
IF :DEF:__MICROLIBEXPORT __initial_spEXPORT __heap_baseEXPORT __heap_limitELSEIMPORT __use_two_region_memoryEXPORT __user_initial_stackheap__user_initial_stackheapLDR R0, = Heap_MemLDR R1, =(Stack_Mem +Stack_Size)LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size)LDR R3, = Stack_MemBX LRALIGNENDIFEND?????? 判斷是否定義了__MICROLIB ,如果定義了則賦予標號__initial_sp(棧頂地址)、__heap_base(堆起始地址)、__heap_limit(堆結束地址)全局屬性,可供外部文件調用。如果沒有定義(實際的情況就是我們沒定義__MICROLIB)則使用默認的 C 庫,然后初始化用戶堆棧大小,這部分有 C 庫函數__main 來完成。
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總結
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