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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
9 ~2 E6 G9 N# ^6 ]) D" |- K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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) t9 a+ }+ @; _* ~# \# \" ^, ^三种启动模式如下:( g# X7 c; Q; z6 T

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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。7 W* l7 Q/ n7 Q% G

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( Z* k% k3 ~. I) E# L, S
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。! W$ R+ u- n9 T
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1 p( z" Y  N0 S$ e( I9 p6 U+ S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。  W. D2 D$ h  }* R
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) s3 b/ g* L  n; o! x" F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:- E# P/ x, T* O
v2-e28b00157f20aab42e821c50e425e5c2_1440w.jpg ! _- V7 W- g* S; Z0 P' N# _
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. Y1 u( `" X' G% |6 M9 {

$ J0 a) t+ D, y+ ?/ N6 q8 [串口下载程序原理
, I  M1 {; t" `  ~/ S8 N. @  R5 e# P+ b+ I

5 P2 K6 \! K, X! ?1 E+ m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。
4 o$ M  g% @2 I1 V+ ?
! b( g( T7 s! M. @4 Q
( h8 f& }& I5 \/ `- t4 Z
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。 ; B8 K' Z( a$ x5 _

( q6 @- p% e1 T0 P# r/ b- g7 q

7 X2 H' b; O- S, t9 q0 O这个下载方式需要以下步骤:
8 k' h5 B! }1 z  d0 v+ ^' m+ f4 s( S" I% f
  • 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。
    ) T/ n$ q4 h3 d# q8 S
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0 f8 [$ Q( ^) O9 A# o0 z( l

5 A  W5 y0 V$ G从汇编代码分析STM32启动过程$ I  ]; R; ?0 O
: o: I' Y( i. }( O) s" l

, P% r) }/ n& vSTM32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。( _; L" A& `3 d
v2-04e4994c833f9d8e3bfb942285a31c8b_1440w.jpg % q4 Q  B9 I" M$ B
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:

: l: D9 G2 A: P" M( s) k v2-7e4cb145dabc534d974470a4cadf676c_1440w.jpg
( s0 b& c1 W1 @9 \! S2 E在IAR中,是通过工程配置堆栈大小:

0 c) |* r5 Z7 o- q( y4 b0 j v2-9aa12d589dcf6e3d45729bba2321e08b_1440w.jpg
/ o' q: g  u& Q3 I8 C看下面的汇编代码,程序上电之后,是跳到Reset_Handler这个位置。
  p2 N- P3 M, J. }6 Q# g- U
v2-684df8bf2cff23dafcc1b706697cecf8_1440w.jpg 1 K$ W/ ~/ c( _/ P9 v  B
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。

# N2 c2 x, U' ?; \9 u8 p' b v2-df04132669bab96bdde168a6fa31aa79_1440w.jpg : D7 H; K% _' y
执行完SystemInit函数,初始化了系统时钟,之后跳转到main函数执行。

! a7 g) ~+ E8 w1 f, r8 w0 M4 s) J+ f, K% r1 c
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