STM32單片機是如何啟動的？

STM32中的內存

STM32中的內存包含兩塊主要區域：flash memory（只讀）、static ram memory（SRAM，讀寫）。其中，flash memory 起始于0x08000000，SRAM起始于0x20000000。flash memory的第一部分存放異常向量表，表中包含了指向各種異常處理程序的指針。比如說，RESET Handler便位于0x08000004的位置，在處理器上電或重啟時執行。在0x08000000處存放的是內部棧指針。

STM32的存儲器映射如下圖所示：

程序執行時，機器代碼位于flash區域，變量和運行時棧等易變的內容位于SRAM中。

startup.s

下面看一下start.s的代碼，了解下如何定義不同類型的代碼。

Stack_Size		EQU     0x400			;定義一個變量Stack_Size，相當于 Stack_Size = 0x400

                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3	;定義一個segment 命名為 STACK
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size		;連續0x400個字節清零
__initial_sp


; <h> Heap Configuration
;   <o>  Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
; </h>

Heap_Size      EQU     0x200

                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem        SPACE   Heap_Size
__heap_limit

這段代碼中主要是定義了兩個段（segment），這兩個段都是可讀寫的，涉及到兩個匯編指令AREA和SPACE。

AREA
語法：
AREA sectionname{,attr}{,attr}...

where: sectionname is the name to give to the section. Sections are independent, named, indivisible chunks of code or data that are manipulated by the linker.

當遇到下一個AREA時，表示該段結束。或者是，碰到END也表示該段結束。

AREA屬性：

NOINIT 該數據段無須初始化
READWRITE 可讀寫
DATA 數據而非指令，默認是可讀寫的
ALIGN 對齊

SPACE
語法：
{label} SPACE expr
The SPACE directive reserves a zeroed block of memory.
保留了一段零初始化的內存

緊接著，定義了一個RESET段，該段只讀的數據段，該段主要包含異常向量表。異常向量表的每一個元素都是一個函數地址，CDC表示一個字長的整形數據。向量的第一個元素是棧頂地址，第二個元素是Reset_Handler。

                PRESERVE8
                THUMB


; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset
                AREA    RESET, DATA, READONLY
                EXPORT  __Vectors
                EXPORT  __Vectors_End
                EXPORT  __Vectors_Size

__Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack
                DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler
                DCD     NMI_Handler                ; NMI Handler

				/******后面代碼省略********/

定義完向量表之后，又定義了.text段，也就是存放程序代碼段，該段也是只讀的。

該段定義了向量表中的各個處理程序，每個程序以PROC開始，以ENDP結束。第一個是Reset_Handler處理函數，單片機器動時便是從這里開始執行的。我們可以看到，除了ResetHandler其他的函數都只有一個 "B ."這是一個空的跳轉，相當于進了死循環，所以需要在外部定義相應的處理函數。

Reset_Handler函數首先執行函數SystemInit，完成硬件初始化工作，然后執行__main建立C運行環境并從中調到用戶定義的main()函數執行。

                AREA    |.text|, CODE, READONLY

; Reset handler
Reset_Handler    PROC
                 EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
        IMPORT  SystemInit
        IMPORT  __main

                 LDR     R0, =SystemInit
                 BLX     R0
                 LDR     R0, =__main
                 BX      R0
                 ENDP

; Dummy Exception Handlers (infinite loops which can be modified)

NMI_Handler     PROC
                EXPORT  NMI_Handler                [WEAK]
                B       .
                ENDP

下載程序到單片機

startup.s匯編程序經過匯編器編譯后，產生目標代碼，然后通過鏈接器將各個子程序鏈接為可執行代碼。在鏈接之前，目標代碼中的地址都是相對地址，只有鏈接之后才能轉變為可執行的目標代碼。在鏈接過程中，會確定每一部分代碼的地址。這個過程都被IDE封裝起來了，所以用戶看不到。

鏈接過程中，不同的段的地址是不一樣的，比如可讀寫的段必須放在SRAM對應的地址中（0x20000000開始），只讀的段放到flash中（0x08000000開始）。我們可以在keil開發環境的Linker選項面板中看到讀寫和只讀存放的地址，如下圖所示。

下載到單片機時，也是分別制定了RAM和flash的地址，下圖所示。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32单片机是如何启动的？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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