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
   
2. 
   # w  \5 ^$ {! Z* \- D
3. AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=
   
4. Stack_Mem SPACE Stack_Size
   
5. __initial_sp

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# s8 j0 a- `2 [- Z, e% m& X6 ~

    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。
8 l3 x7 Z8 U) [- \, f5 r

    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。

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
   
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。

. ]4 _2 B3 d+ `2 v) H, u向量表

1. AREA RESET, DATA, READONLY
   
2. EXPORT __Vectors
   2 ~* ^$ x7 @3 n3 j/ m3 n
3. EXPORT __Vectors_End
   
4. EXPORT __Vectors_Size

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/ b2 u) i3 [" D+ v/ a0 T* b) y
* [! `! Z1 b  Y0 ?$ I

    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。

3 `$ W* R5 c" b

1. __Vectors DCD __initial_sp ;栈顶地址
   
2. DCD Reset_Handler ;复位程序地址
   . o. t$ i8 c+ d9 o) L7 o
3. DCD NMI_Handler
   4 |) m0 Q8 u* j' o+ k1 N
4. DCD HardFault_Handler
   
5. DCD MemManage_Handler
   ) X6 X1 C( m2 N9 R
6. DCD BusFault_Handler
   : @* h$ a4 ?9 B% u
7. DCD UsageFault_Handler
   9 M$ k  a. Y* R9 Q, J; ~: o
8. DCD 0 ; 0 表示保留
   % S) [; A2 |5 n' W. r
9. DCD 0
   
10. DCD 0
    $ f$ l/ Z  s) F3 m
11. DCD 0
    
12. DCD SVC_Handler
    % P. G$ }$ @, H: s
13. DCD DebugMon_Handler
    
14. DCD 0
    
15. DCD PendSV_Handler
    6 Z5 ?/ Q/ S$ F1 R
16. DCD SysTick_Handler
    
17. ;外部中断开始
    0 q/ b' p3 t6 N" f
18. DCD WWDG_IRQHandler
    + B4 j) m& {6 Z/ }* E& ~" K8 b
19. DCD PVD_IRQHandler
    # A& o3 f. S, J
20. DCD TAMPER_IRQHandler
    
21. ;限于篇幅，中间代码省略
    + L+ r6 I* f6 w+ V) g/ Y, X) G
22. DCD DMA2_Channel2_IRQHandler
    * u+ z" I' S0 |
23. DCD DMA2_Channel3_IRQHandler
    7 H+ W4 ~# y) o# v) K
24. DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler
    2 c) M2 X. j7 h+ p
25. __Vectors_End
    
26. __Vectors_Size EQU __Vectors_End - __Vectors

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3 T) ?# O+ \; f/ P4 {' x7 x

   __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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6 L' e! a, K( k  J5 {

    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
   9 j. V( e/ Y3 {. l8 s7 ?3 I. ~( g
2. EXPORT NMI_Handler [WEAK]
   7 |: t( s5 t' D6 L1 r% z; h- ~0 ]
3. B .
   # k9 N: x7 C" L$ M4 R+ S5 g8 _; i
4. ENDP
   . v8 F% n$ Y4 I8 o
5. ;限于篇幅，中间代码省略
   
6. SysTick_Handler PROC
   
7. EXPORT SysTick_Handler [WEAK]
   9 W) d3 Y# n! U
8. B .
   
9. ENDP
   & {7 [* S0 r9 B5 W9 {
10. Default_Handler PROC ;外部中断
    $ @0 Q: e) b  N) Q  \- @4 R
11. EXPORT WWDG_IRQHandler [WEAK]
    , y" h. N/ G/ T5 Q, E
12. EXPORT PVD_IRQHandler [WEAK]
    
13. EXPORT TAMP_STAMP_IRQHandler [WEAK]
    3 f1 u( b1 {: u7 z9 _
14. ;限于篇幅，中间代码省略
    
15. LTDC_IRQHandler
    
16. LTDC_ER_IRQHandler
    / t  p1 D# ]/ e; e/ Q+ {
17. DMA2D_IRQHandler
    
18. B .
    ! o% A" X4 G# J; ?1 _: e
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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' N1 E! ^( B; Q) d) R3 {

    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
   
3. EXPORT __initial_sp
   
4. EXPORT __heap_base
   ; Y6 c! a5 E( D8 [- S- m
5. EXPORT __heap_limit
   
6. ELSE
   : D- f2 _. @1 z
7. IMPORT __use_two_region_memory ; 这个函数由用户自己实现
   
8. EXPORT __user_initial_stackheap
   
9. __user_initial_stackheap
   
10. LDR R0, = Heap_Mem
    
11. LDR R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)
    7 Y; B. K7 I' b
12. LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size)
      C) O7 l; ~9 Q. v
13. LDR R3, = Stack_Mem
    
14. BX LR
    
15. ALIGN
    7 ~$ W, L  u. i; l/ q# R
16. ENDIF
    / M: F8 R) A' K
17. END

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8 W6 I8 t# N1 j

    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，相关文章:STM32代码的启动过程。

    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。
6 V6 |5 M' c, q* N4 o4 A3 i9 H

    前文的汇编代码，需要注意：
% m3 g3 [6 B) G8 s4 f2 {) l" G

• 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
  
  " ?/ r7 Q( j6 x8 P

, G0 U% @0 S  Y0 o5 b+ n5 N
转载自：EE时间