STM32上电引导过程

01  STM32的三种启动模式

STM32有三种启动模式：FLASH启动、SRAM启动和系统存储器启动，通常三种启动方式由外部引脚boot0和boot1的电平决定。每个系列boot0和boot1电平对应的意义可能不同，下表是STM32F4xx系列的启动方式选择

当STM32上电时，无论哪种启动模式，程序都将会从地址0x0000 0000开始执行，三种启动模式只是将各自存储空间映射到地址0x00000000。事实上，原存储空间的内容仍然被保留，也就是说从地址0x0000 0000和原存储地址都可以开始访问程序。

1） Flash启动，将Flash地址0x0800 0000映射到0x0000 0000，这样启动以后程序相当于是从0x0800 0000开始的，这是我们最常用的模式；

2） SRAM启动，将SRAM地址0x2000 0000映射到0x00000000，这样启动以后程序相当于是从0x2000 0000开始的；

3） 系统存储器启动，将系统存储器地址0x1FFFF000映射到0x0000 0000，这样启动以后就相当于从0x1FFFF000开始执行的，值得注意的是这个系统存储器里面存储的其实是STM32自带的Bootloader代码，其实是一个官方的IAP，它提供了可以通过UART1接口将用户的代码下载到Flash中的功能，下载完以后再切换到从Flash中启动就可以正常运行了。

02  启动文件

STM32同其它单片机和DSP一样，虽然是从main函数开始编程的，其实上电后并不是从main函数开始执行的，在进入main函数之前，STM32的CPU会最先设置SP（栈指针）、PC（程序计数器指针），然后执行“启动文件”，这个启动文件就是工程文件夹中的startup_stm32xxxx.s文件。

启动文件由汇编编写，是系统上电复位后第一个执行的程序。主要做了以下工作：

1、初始化堆栈指针SP=_initial_sp

2、初始化程序计数器指针PC=Reset_Handler

3、初始化中断向量表

4、配置系统时钟

5、调用C库函数__main（__main并不是main函数）初始化用户堆栈，从而最终调用main函数去到C的世界

03  上电启动流程

我们以Flash启动模式为例。上电后，地址0x0800 0000开始的程序被映射到地址0x0000 0000，然后程序从0x0000 0000开始执行。

CPU会从地址0x0000 0000读取32位长度的值，并赋值给栈指针SP；然后从地址0x0000 0004读取32位长度的值复制给程序计数器指针PC，程序将会从PC指针内容处开始执行。

为了验证这一点，我们用在线仿真的方式查看地址0x0000 0000开始的数据：

想了解启动映射过程的朋友可以在这里分别查看地址0x0000 0000和地址0x08000 0000开始的存储区域，会发现两个完全是复制粘贴的关系。

那么由上图可以看出SP=0x20000738，PC=0x08000165，也就是说程序会从地址0x08000165开始执行。

打开map文件（如何生成map文件，公众号iFTrue未来已来中有对应的文章讲解），查看0x08000165这个地址处放的是什么程序？

可以看到这里是复位入口地址Reset_Handler，这个入口地址在前面提到的“启动文件”startup_stm32xxxx.s中会有定义。打开工程中的启动文件，找到Reset_Handler的位置：

这段函数将会首先调用SystemInit函数对系统时钟进行初始化配置，这个函数可以在system_stm32fxxx.c中找到。然后会继续调用__main库函数（__main并不是main函数），主要的功能是软件设置SP、加载.data.bss并初始化栈区。

在执行到__main函数的最后，会跳转到mian()函数，这时便来到了我们的C语言环境。

文章出处：  雷 I 神 iFTrue未来已来