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我们写嵌入式程序,基本上采用C语言来编写,以main( )作为程序的入口。但实际上,mian()并不是最先要执行的,在这之前需要做一些基本的工作,如堆、栈的定义;main函数的复位连接等,这些工作就需要一个专门的启动程序来完成,由于需要做的工作内容不多,并且需要更直接的管理内存,一般采用汇编编写。3 l1 ^' G4 }* f2 c8 b 无论是STM32、ARM系列的单片机,还是简单的如51,PIC等,都以为上述原因,需要启动程序,只不过51,PIC等单片机的启动程序已经在相应的IDE编译、链接的时候隐含的编译了,故在写单片机程序的时候无需考虑。而STM32的启动有相应的启动文件,本文将采用KEIL MDK自带的启动文件STM32F10x.s进行分析。 1 启动模式的选择 STM32芯片自带的启动方式有3种如下表, ^; w( E: B2 ~& S8 I3 p
就程序的启动而言,采用以上3种方式启动,但对于一个嵌入式系统的程序来说,如果程序执行文件很大,而STM32内置的存储空间有限,就需要外置Nand flash/Nor flash 和SDRAM,即程序存储在flash中,程序执行在SDRAM中,既节约了成本有提高了运行效率。如果采用外置的Flash+SDRAM的方式,就需要一个更加复杂的启动文件(bootloader),需要考虑flash的COPY,Flash的驱动,内存的管理,通信机制等,本文暂不涉及此内容,以后有机会专门讲述。 2 启动文件STM32F10x.s分析 关于STM32F10x.s的启动文件,主要做了3个工作:分配和初始化堆、栈;定义复位向量并初始化;中断向量表及其相应的异常处理程序。, l' h8 @) \, f+ E7 h' R K# t 2.1 定义堆、栈及其初始化" u3 F# v( _& v1 _# C 堆和栈是能够运行C语言的前提,如以下程序:: d4 l% V0 T; a, { 定义栈: Stack_Size EQU 0x00000200 AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 Stack_Mem SPACE Stack_Size# e) S4 T! \7 u! ^$ \ __initial_sp 定义堆: Heap_Size EQU 0x00000000& h# f: N' Q. t4 G/ w( ~ AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 __heap_base Heap_Mem SPACE Heap_Size: y0 a+ a, m H- e7 } __heap_limit 初始化堆、栈: _user_initial_stackheap LDR R0, = Heap_Mem3 x1 |, a" y" @ O LDR R1, =(Stack_Mem + Stack_Size). [$ a2 X( b8 M LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size)" @9 }# l v; d" l) G LDR R3, = Stack_Mem* {9 k- g) n1 X3 y4 v8 Q5 A5 t1 g" Z BX LR 2.2 定义复位向量+ S& G- t/ D! Z; n+ i- r& O Boot引脚的设置不同,复位时,起始地址的位置不同,SRAM的起始地址为0x2000000, flash的起始地址为0x8000000。Cortex-M3内核规定,起始地址必须存放堆定指针,而第二个地址必须存放复位中断入口向量。在系统复位时,内核会自动从其实地址的下一个地址(即32位)空间取出复位中断入口向量,然后跳转到复位中断服务程序,该服务程序就会跳转到main()执行程序。) ^% \/ ]" }3 U* f 中断向量表(部分向量):7 S: }2 k& |0 ~: M2 J! `" D2 { __Vectors% `2 u% U8 }7 \ DCD __initial_sp ; Top of Stack // 初始化堆跳转 DCD Reset_Handler ; Reset Handler // 复位中断向量跳转 DCD NMI_Handler ; NMI Handler DCD HardFault_Handler ; Hard Fault Handler9 @' M/ Z. I3 ^ DCD MemManage_Handler ; MPU Fault Handler DCD BusFault_Handler ; Bus Fault Handler DCD UsageFault_Handler ; Usage Fault Handler DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved! q6 I. C/ p r+ @+ K$ B% V DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD SVC_Handler ; SVCall Handler- x: O' J( M' }" F {; I DCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor Handler( r% W" c; |8 f9 \ DCD 0 ; Reserved DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler' ?; V8 P g6 h5 }2 D% D7 M) A DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler 复位中断服务程序 ; Reset Handler // 该程序会跳转到main() Reset_Handler PROC EXPORT Reset_Handler [WEAK]1 S) Z/ \% K" X w IMPORT __main4 n% d1 p' {& H LDR R0, =__main BX R0: x8 u) r- M, \1 u ENDP# B* D3 H6 i1 M1 T, n( ]6 M9 t 3 其他中断向量及服务子程序4 C4 O- W) y' j) h0 V% j) C 在启动文件中,只定义了中断向量,其相应的服务子程序跳转到空操作。为以后扩展中断服务程序做了准备。' x( y" ~ w* v 在以上这些都胜利跑完之后,我们的微处理器(MCU)就开始main函数之旅……( X: H8 B6 ~9 ?: g | ||||||||||||||||||
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