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STM32的三种启动模式解析

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flyingstar 发布时间:2025-3-21 09:12

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9 Y7 g! l% t6 DSTM32三种启动模式+ c" j5 V( b' f1 H6 G, S
下好程序后,重启芯片时,SYSCLK的第4个上升沿,BOOT引脚的值将被锁存,这就是所谓的启动过程。STM32上电或者复位后,代码区始终从0x00000000开始,其实就是将存储空间的地址映射到0x00000000中。
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三种启动模式如下:
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$ {! C- _1 c( J* F/ _& r主闪存存储器启动,将主Flash地址0x08000000映射到0x00000000,这样代码启动之后就相当于从0x08000000开始。主闪存存储器是STM32内置的Flash,作为芯片内置的Flash,是正常的工作模式。一般我们使用JTAG或者SWD模式下载程序时,就是下载到这个里面,重启后也直接从这启动程序。
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系统存储器 启动。首先控制BOOT0、BOOT1管脚,复位后,STM32与上述两种方式类似,从系统存储器地址0x1FFF F000开始执行代码。系统存储器是芯片内部一块特定的区域,芯片出厂时在这个区域预置了一段Bootloader,就是通常说的ISP程序。这个区域的内容在芯片出厂后没有人能够修改或擦除,即它是一个ROM区。启动的程序功能由厂家设置。系统存储器存储的其实就是STM32自带的bootloader代码。
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. d9 o5 N; A. }6 t内置SRAM启动,将SRAM地址0x20000000映射到0x00000000,这样代码启动之后就相当于从0x20000000开始。内置SRAM,也就是STM32的内存,既然是SRAM,自然也就没有程序存储的能力了,这个模式一般用于程序调试。假如我只修改了代码中一个小小的地方,然后就需要重新擦除整个Flash,比较的费时,可以考虑从这个模式启动代码,用于快速的程序调试,等程序调试完成后,在将程序下载到SRAM中。
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用户可以通过设置BOOT1和BOOT0引脚的状态,来选择在复位后的启动模式。STM32三种启动模式对应的存储介质均是芯片内置的,如下图:4 Q- y2 x8 p% J7 A5 m
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串口下载程序原理. }5 I  E5 M# ^: S' V* \* y

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从系统存储器启动,这种模式启动的程序功能是由厂家设置的。一般来说,这种启动方式用的比较少。系统存储器是芯片内部一块特定的区域,STM32在出厂时,由ST在这个区域内部预置了一段BootLoader,也就是我们常说的ISP程序,这是一块ROM,出厂后无法修改。
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一般来说,我们选用这种启动模式时,是为了从串口下载程序,因为在厂家提供的BootLoader中,提供了串口下载程序的固件,可以通过这个BootLoader将程序下载到系统的Flash中。 3 ]4 o$ W8 L6 V' _" a! h4 w

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这个下载方式需要以下步骤:
. q2 G. }3 `9 j4 L* u: L9 H, w$ T4 o( ]7 ~+ N
  • 将BOOT0设置为1,BOOT1设置为0,然后按下复位键,这样才能从系统存储器启动BootLoader;
  • 在BootLoader的帮助下,通过串口下载程序到Flash中;
  • 程序下载完成后,又有需要将BOOT0设置为GND,手动复位,这样,STM32才可以从Flash中启动。
    ) F6 q7 ]" }$ R, `9 M; E- n6 K

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9 X/ P- N. b, h. X从汇编代码分析STM32启动过程
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9 D# j( e/ M3 u# f: e  T
STM32的启动文件与编译器有关,不同编译器,它的启动文件不同。虽然启动文件(汇编)代码各有不同,但它们原理类似,都属于汇编程序。拿基于MDK-ARM的启动文件来举例,说一下要点内容。在基于MDK的启动文件开始,有一段汇编代码是分配堆栈大小的。. F- t* d& u0 o0 k( h
v2-04e4994c833f9d8e3bfb942285a31c8b_1440w.jpg 5 G3 q7 q6 z1 W( i
这里重点知道堆栈数值大小就行。还有一段AREA(区域),表示分配一段堆栈数据段。可以使用[STM32](https://www.21ic.com/tags/STM32)CubeMX对上面的数值大小进行配置:

5 R" P- H: J: s( E5 U) Z+ }8 V v2-7e4cb145dabc534d974470a4cadf676c_1440w.jpg 9 u% \/ j: }1 y$ p
在IAR中,是通过工程配置堆栈大小:
% b% G! A8 p. F) P( k' F
v2-9aa12d589dcf6e3d45729bba2321e08b_1440w.jpg 9 \) R7 [! [  p9 W9 c2 ^8 `
看下面的汇编代码,程序上电之后,是跳到Reset_Handler这个位置。
! \( X7 Q/ j4 {4 Q2 D. Y( R
v2-684df8bf2cff23dafcc1b706697cecf8_1440w.jpg 7 \  x' s4 J. W. S2 g
知道代码是从Reset_Handler开始执行,再来看如下Reset_Handler汇编代码。在启动的时候,执行了SystemInit这个函数。
) w* J' X7 O. q0 z5 o
v2-df04132669bab96bdde168a6fa31aa79_1440w.jpg
0 T3 r$ i" M/ u# c* R/ @* G/ c& Q执行完SystemInit函数,初始化了系统时钟,之后跳转到main函数执行。

( z4 P$ Y$ K9 X0 T4 z/ W1 @/ l; \9 |4 g+ W3 [
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