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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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STM32三种启动模式
# f. ~8 i3 D0 b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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4 d% \4 O' H- E2 q" u4 j三种启动模式如下:
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从主闪存存储器启动,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。( \  F- w2 R/ i- q  ]
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从系统存储器 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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从内置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。9 G' n6 C7 ~# a! ~6 u7 M
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- g% O9 r8 P- @; H3 v' D; X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 c/ f! H2 s7 P9 H3 A3 y* F% h
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串口下载程序原理
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# a" K2 r. D% R; |8 L, i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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9 b7 u1 [/ }9 U+ |7 b$ z, S9 }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。
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& w5 o8 {/ Q# Z+ a" |

" ^* C) t/ u  T1 p1 N, ?3 J0 W. S这个下载方式需要以下步骤:
+ @; C- |2 Y  Q0 X
1 @" h7 P1 E" H
  • 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。$ I7 K# c( Z0 }& n6 E% E* O, D
' ^: \' r+ X0 A6 u* s# q) o

8 e5 E  ?4 x. Z) k* N/ F9 u
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从汇编代码分析STM32启动过程
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+ w( }- J; D: B
; m% \  [: E2 _. G4 s
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。3 g, g$ W, ~* R& C& W
v2-04e4994c833f9d8e3bfb942285a31c8b_1440w.jpg 5 O6 _5 G, K; q5 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:

$ K, O' G" P; @4 S# z$ S5 Y0 L2 A v2-7e4cb145dabc534d974470a4cadf676c_1440w.jpg
2 k( N4 j7 S0 W* Z# ~在IAR中,是通过工程配置堆栈大小:

' n) D8 Y2 P: m v2-9aa12d589dcf6e3d45729bba2321e08b_1440w.jpg # ?, ~4 C" B1 [" H1 W6 K4 o
看下面的汇编代码,程序上电之后,是跳到Reset_Handler这个位置。

' |% P1 m3 l. Y( B v2-684df8bf2cff23dafcc1b706697cecf8_1440w.jpg
" u: {+ V! `% ]" z" p2 C, x3 e- Q6 x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。
1 D) b/ S& J; F1 s
v2-df04132669bab96bdde168a6fa31aa79_1440w.jpg 9 {* o$ s/ J# N# ^4 A1 D
执行完SystemInit函数,初始化了系统时钟,之后跳转到main函数执行。

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