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系统分析STM32的上电启动过程_文件_函数

雨夜梧桐 2025-01-21 16:13:40 0

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实在不只STM32系列单片机是这样,我们打仗的NXP的微掌握器、TI的MSP430以及51单片机等等实在都是有上述的启动文件的。
启动文件卖力的便是从单片机复位开始到main函数之前这段韶光所须要进行的事情。
我们一样平常很少打仗启动文件的紧张缘故原由是开拓环境每每给开拓者自动的供应了这个启动文件,不须要我们再去操心,直接从main函数开始进行设计就可以了。

STM32三种启动办法

打仗过STM32系列单片机的朋友该当知道STM32有三种启动模式,用户可以通过设置BOOT0和BOOT1的引脚电平状态,来选择复位后的启动模式。

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须要把稳的是STM32上电复位往后,代码区都是从0x00000000开始的,三种启动模式只是将各自存储空间的地址映射到0x00000000中。

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(图片来自网络侵删)

1)从Flash启动,将Flash地址0x08000000映射到0x00000000,这样启动往后就相称于从0x08000000开始的,这是我们最常用的模式;

2)从SRAM启动,将SRAM地址0x20000000映射到0x00000000,这样启动往后就相称于从0x20000000开始的,用于调试,笔者基本没用过;

3)从系统存储器启动(可以看上篇文章里的内存映射图,System memory),将系统存储器地址0x1FFFF000映射到0x00000000,这样启动往后就相称于从0x1FFFF000开始实行的,值得把稳的是这个别系存储器里面存储的实在是STM32自带的Bootloader代码,这实在是一个官方的IAP,它供应了可以通过UART1接口将用户的代码下载到Flash中的功能,下载完往后再切换到从Flash中启动就可以正常运行了。
打个比方这个官方的Bootloader就相称于我们玩路由器时的“不去世breed”。
笔者之前在调STM32低功耗的时候将下载口给复用了其他功能导致“变砖”,便是通过这种办法规复的

切回正题

下面我们来详细看一下从用户的Flash启动STM32,从上电到main函数之间的这段韶光都做了什么。

1)第一步是硬件设置SP、PC

我们参考《Cortex-M3威信指南》向量表章节表7.6,如下图所示:

前两段地址紧张是用来指定SP和PC的初值,上一节我们已经知道了映射关系,以是这时已自动从0x08000000位置处读取数据赋值给了栈指针SP,从0x08000004位置处读取数据赋值给了PC。
须要把稳的是这个复位向量初始值并不是固定的,可以通过一个叫“向量表偏移量寄存器”来修正定位。

下图是我们那个开源OLED时钟项目的HEX文件,用J-Flash打开就可以看到设置完的SP=0x20005B88,PC=0x0800282D。

2)第二步是设置系统时钟

我们接着来追踪系统的运行轨迹,上面我们已经知道了PC的地址为0x0800282D,但是这没有遵照4字节对齐,我们将其对齐为0x0800282C,这时我们打开项目文件里面的.map文件,找到这个地址,如下图示:

我们创造来到了第一节说的startup_xxxxx.s文件,我们打开startup文件找到:

我们创造运行到了SystemInit,C的天下我们就不陌生了,在项目文件的system_stm32f10x.c里面可以找到SystemInit函数,也便是初始化系统时钟了。

3)第三步是___main

到这里大家可能会以为已经到了main函数了,实在不是这样的。
___main和main是不一样的,我们探求这个___main会创造找不到,startup文件里面没有,map文件里面也没有。
实在它是在MDK自带的库里面了,紧张的功能是软件设置SP、加载.data\.bss并初始化栈区。
由于须要在线跟踪才能看到,我在这里就不给大家列出来了,感兴趣的朋友可以深入研究一下。

4)末了来到C的天下

在实行到___main的末了就跳转到了C文件的main函数了。

末了用一张图来整体看一下流程:

总 结

到这里STM32的存储器以及上电启动过程就完全的总结完了,希望对大家有所帮助,大家如果感兴趣可以在调试STM32的时候一步一步的来跟踪一下看看,每一款单片机的启动文件实在都是很值得玩味的,对我们系统的来体会掌握器的架构、指令集、中断向量等内容是很有帮助的。
大家如果将启动过程理解清楚了对我们后面来进行IAP等故意思的操作是很有帮助的。

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