本文对STM32启动文件startup_stm32f10x_hd.s的代码进行讲解，此文件的代码在任何一个STM32F10x工程中都可以找到。

启动文件使用的ARM汇编指令汇总

Stack——栈

1. Stack_Size EQU 0x00000400
   ! a1 ~0 p- k; r! W- P
2. 
   
3. AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=
   
4. Stack_Mem SPACE Stack_Size
   
5. __initial_sp

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    开辟栈的大小为 0X00000400（1KB），名字为 STACK， NOINIT 即不初始化，可读可写， 8（2^3）字节对齐。

    栈的作用是用于局部变量，函数调用，函数形参等的开销，栈的大小不能超过内部SRAM 的大小。如果编写的程序比较大，定义的局部变量很多，那么就需要修改栈的大小。如果某一天，你写的程序出现了莫名奇怪的错误，并进入了硬 fault 的时候，这时你就要考虑下是不是栈不够大，溢出了。

    EQU：宏定义的伪指令，相当于等于，类似于C 中的 define。

    AREA：告诉汇编器汇编一个新的代码段或者数据段。STACK 表示段名，这个可以任意命名；NOINIT 表示不初始化；READWRITE 表示可读可写， ALIGN=3，表示按照 2^3对齐，即 8 字节对齐。

    SPACE：用于分配一定大小的内存空间，单位为字节。这里指定大小等于 Stack_Size。

    标号__initial_sp 紧挨着 SPACE 语句放置，表示栈的结束地址，即栈顶地址，栈是由高向低生长的。

/ |5 J# G# s- x

Heap——堆

    开辟堆的大小为 0X00000200（512 字节），名字为 HEAP， NOINIT 即不初始化，可读可写， 8（2^3）字节对齐。__heap_base 表示对的起始地址， __heap_limit 表示堆的结束地址。堆是由低向高生长的，跟栈的生长方向相反。

    堆主要用来动态内存的分配，像 malloc()函数申请的内存就在堆上面。这个在 STM32里面用的比较少。

1. PRESERVE8
   6 z# y( w5 l$ p: @+ K5 \' O
2. THUMB

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   PRESERVE8：指定当前文件的堆栈按照 8 字节对齐。

    THUMB：表示后面指令兼容 THUMB 指令。THUBM 是 ARM 以前的指令集， 16bit，现在 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 的超集。

向量表

1. AREA RESET, DATA, READONLY
   
2. EXPORT __Vectors
   
3. EXPORT __Vectors_End
   
4. EXPORT __Vectors_Size

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; N( T% k. O. n, a0 M

    定义一个数据段，名字为 RESET，可读。并声明 __Vectors、 __Vectors_End 和__Vectors_Size 这三个标号具有全局属性，可供外部的文件调用。

    EXPORT：声明一个标号可被外部的文件使用，使标号具有全局属性。如果是 IAR 编译器，则使用的是 GLOBAL 这个指令。

    当内核响应了一个发生的异常后，对应的异常服务例程(ESR)就会执行。为了决定 ESR的入口地址， 内核使用了―向量表查表机制‖。这里使用一张向量表。向量表其实是一个WORD（32 位整数）数组，每个下标对应一种异常，该下标元素的值则是该 ESR 的入口地址。向量表在地址空间中的位置是可以设置的，通过 NVIC 中的一个重定位寄存器来指出向量表的地址。在复位后，该寄存器的值为 0。因此，在地址 0 （即 FLASH 地址 0） 处必须包含一张向量表，用于初始时的异常分配。要注意的是这里有个另类：0 号类型并不是什么入口地址，而是给出了复位后 MSP 的初值。下图是F103的向量表。

1. __Vectors DCD __initial_sp ;栈顶地址
   
2. DCD Reset_Handler ;复位程序地址
   0 o0 q) r: ]. s1 g
3. DCD NMI_Handler
   
4. DCD HardFault_Handler
   * ?1 I. ^( B; Q
5. DCD MemManage_Handler
   - P* b0 I' F  K& s/ t
6. DCD BusFault_Handler
   
7. DCD UsageFault_Handler
   
8. DCD 0 ; 0 表示保留
   
9. DCD 0
   
10. DCD 0
    
11. DCD 0
    ! z$ q% l* M7 F8 O1 q
12. DCD SVC_Handler
    
13. DCD DebugMon_Handler
    3 q0 ^1 s( l3 F0 Q
14. DCD 0
    
15. DCD PendSV_Handler
    5 J2 {$ U" Q6 [" D/ S4 ]. l
16. DCD SysTick_Handler
    ; {1 h8 ?, \" F
17. ;外部中断开始
    ! c. |. w" ]/ a- u' [6 F
18. DCD WWDG_IRQHandler
    
19. DCD PVD_IRQHandler
    
20. DCD TAMPER_IRQHandler
    
21. ;限于篇幅，中间代码省略
    
22. DCD DMA2_Channel2_IRQHandler
    7 H1 S: k+ |% o4 ~$ Y* q% C
23. DCD DMA2_Channel3_IRQHandler
    
24. DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler
    0 R9 `0 q5 M4 v" Q9 W, r! {3 a
25. __Vectors_End
    % T, M: `, u. l* @% M
26. __Vectors_Size EQU __Vectors_End - __Vectors

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    __Vectors 为向量表起始地址， __Vectors_End 为向量表结束地址，两个相减即可算出向量表大小。

    向量表从 FLASH 的 0 地址开始放置，以 4 个字节为一个单位，地址 0 存放的是栈顶地址， 0X04 存放的是复位程序的地址，以此类推。从代码上看，向量表中存放的都是中断服务函数的函数名，可我们知道 C 语言中的函数名就是一个地址。

    DCD：分配一个或者多个以字为单位的内存，以四字节对齐，并要求初始化这些内存。在向量表中， DCD 分配了一堆内存，并且以 ESR 的入口地址初始化它们。

复位程序

1. AREA |.text|, CODE, READONLY

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$ z$ F& s9 ^6 M# [

    定义一个名称为.text 的代码段，可读。

    复位子程序是系统上电后第一个执行的程序，调用 SystemInit 函数初始化系统时钟，然后调用 C 库函数_mian，最终调用 main 函数去到 C 的世界。

    WEAK：表示弱定义，如果外部文件优先定义了该标号则首先引用该标号，如果外部文件没有声明也不会出错。这里表示复位子程序可以由用户在其他文件重新实现，这里并不是唯一的。

    IMPORT：表示该标号来自外部文件，跟 C 语言中的 EXTERN 关键字类似。这里表示 SystemInit 和__main 这两个函数均来自外部的文件。

    SystemInit()是一个标准的库函数，在 system_stm32f10x.c 这个库文件中定义。主要作用是配置系统时钟，这里调用这个函数之后，单片机的系统时钟配被配置为 72M。__main 是一个标准的 C 库函数，主要作用是初始化用户堆栈，并在函数的最后调用main 函数去到 C 的世界。这就是为什么我们写的程序都有一个 main 函数的原因。

     LDR、 BLX、 BX 是 CM4 内核的指令，可在《CM3 权威指南 CnR2》第四章-指令集里面查询到，具体作用见下表：

中断服务程序

    在启动文件里面已经帮我们写好所有中断的中断服务函数，跟我们平时写的中断服务函数不一样的就是这些函数都是空的，真正的中断服务程序需要我们在外部的 C 文件里面重新实现，这里只是提前占了一个位置而已。

    如果我们在使用某个外设的时候，开启了某个中断，但是又忘记编写配套的中断服务程序或者函数名写错，那当中断来临的时，程序就会跳转到启动文件预先写好的空的中断服务程序中，并且在这个空函数中无线循环，即程序就死在这里。

1. NMI_Handler PROC ;系统异常
   
2. EXPORT NMI_Handler [WEAK]
   : Y' c: z/ K; y% C
3. B .
   
4. ENDP
   4 j0 g6 A! L/ i. n+ A# A2 d1 d7 I
5. ;限于篇幅，中间代码省略
   , f' y+ Z" d& C
6. SysTick_Handler PROC
   
7. EXPORT SysTick_Handler [WEAK]
   6 [/ r$ _+ {& `! U4 l) B
8. B .
   
9. ENDP
   
10. Default_Handler PROC ;外部中断
    ' h% T* a' Q' f& \) w2 E
11. EXPORT WWDG_IRQHandler [WEAK]
    
12. EXPORT PVD_IRQHandler [WEAK]
    ; r, E' Q' @: S9 k5 W
13. EXPORT TAMP_STAMP_IRQHandler [WEAK]
    
14. ;限于篇幅，中间代码省略
    " K1 F2 O- Q7 l( W
15. LTDC_IRQHandler
    ! ^# n+ }) Z. b' X/ e, n
16. LTDC_ER_IRQHandler
    " w8 G2 X  J- D8 B" J
17. DMA2D_IRQHandler
    
18. B .
    % t) }; `* j3 {
19. ENDP

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   B：跳转到一个标号。这里跳转到一个‘.’，即表示无线循环

用户堆栈初始化

1. ALIGN

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& _& Q" p% D3 G! @% T: T

    ALIGN：对指令或者数据存放的地址进行对齐，后面会跟一个立即数。缺省表示 4 字节对齐。

1. ;用户栈和堆初始化,由 C 库函数_main 来完成
   
2. IF :DEF:__MICROLIB ;这个宏在 KEIL 里面开启
   4 G1 t' Y' v- M
3. EXPORT __initial_sp
   ( a2 A% W$ v/ I! S& a( v) C
4. EXPORT __heap_base
   " x" ]. [& \# b8 t% [  {: G
5. EXPORT __heap_limit
   . s7 A9 N  U$ U. c8 D
6. ELSE
   ! K' a8 ^3 j; D# s6 x8 u
7. IMPORT __use_two_region_memory ; 这个函数由用户自己实现
   ' W  e8 O: t  d# I; w- l& S
8. EXPORT __user_initial_stackheap
   ; g  n* K( h2 r
9. __user_initial_stackheap
   % P2 u% a5 P) S0 e) C* i5 r
10. LDR R0, = Heap_Mem
    1 y7 ]% x+ F. M. e
11. LDR R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)
    
12. LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size)
    
13. LDR R3, = Stack_Mem
    
14. BX LR
    
15. ALIGN
    
16. ENDIF
    : |' ^% N! \; m- m/ C
17. END

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    首先判断是否定义了__MICROLIB ，如果定义了这个宏则赋予标号__initial_sp（栈顶地址）、 __heap_base（堆起始地址）、 __heap_limit（堆结束地址）全局属性，可供外部文件调用。有关这个宏我们在 KEIL 里面配置，具体见下图。然后堆栈的初始化就由 C 库函数_main 来完成。

    如果没有定义__MICROLIB，则才用双段存储器模式，且声明标号__user_initial_stackheap 具有全局属性，让用户自己来初始化堆栈。

    前文的汇编代码，需要注意：

• IF,ELSE,ENDIF：汇编的条件分支语句，跟 C 语言的 if ,else 类似
• END：文件结束