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STM32 IAP在線升級詳解

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樓主
ID:104126 發(fā)表于 2016-1-23 00:40 | 只看該作者 回帖獎勵 |正序瀏覽 |閱讀模式
（考慮到出廠時要先燒寫IAP 再燒寫APP應(yīng)用程序要燒寫2次增加工人勞動力基礎(chǔ)上寫了“STM32 IAP+APP）

1.ST 官方IAP是什么針對什么芯片型號的，我們要用的又是什么芯片型號；

2.我們要用官方IAP適合我們芯片的程序升級使用，要在原有的基礎(chǔ)上做那些改變；

初略看了一下IAP源碼后，現(xiàn)在我們可以回答一下上面的2個問題了：

1.官網(wǎng)剛下載的IAP針對的是stm32f103c8芯片的，所以他的啟動代碼文件選擇的是 startup_stm32f10x_md.s，而我的芯片是stm32f100cb,所以我的啟動代碼文件選擇的是 startup_stm32f10x_md_lv.s

2 .第二個問題就是今天我們要做詳細(xì)分析才能回答的問題了；

(1).知道了IAP官方源碼的芯片和我們要用芯片的差異，首先我們要在源碼的基礎(chǔ)上做芯片級的改動；

A.首先改變編譯器keil的芯片型號上我們要改成我們的芯片類型---STM32F100CB;

B.在keil的options for targer 選項C/C++/PREPROMCESSOR symbols的Define欄里定義，把有關(guān)STM32F10X_MD的宏定義改成：STM32F10X_MD_VL

也可以在STM32F10X.H里用宏定義
  3. #if !defined (STM32F10X_LD) && !defined (STM32F10X_LD_VL) && !defined (STM32F10X_MD) && !defined (STM32F10X_MD_VL) && !defined (STM32F10X_HD) && !defined (STM32F10X_HD_VL) && !defined (STM32F10X_XL) && !defined (STM32F10X_CL)
  7. #define STM32F10X_MD_VL
  12. #endif

上面代碼說的是如果沒有定義 STM32F10X_MD_VL, 則宏定義 STM32F10X_MD_VL

C.外部時鐘問價在stm32f10x.h 依據(jù)實際修改，原文是 說如果沒有宏定義外部時鐘HES_VALUE的值，但是宏定義了stm32f10x_cl 則外部時鐘設(shè)置為25MHZ, 否則外部時鐘都設(shè)置為8MHZ; 我用的外部晶振是8MHZ的所以不必修改這部分代碼；

  1. #if !defined HSE_VALUE
  2. #ifdef STM32F10X_CL
  3. #define HSE_VALUE ((uint32_t)25000000) // Value of the External oscillator in Hz #else #define HSE_VALUE ((uint32_t)8000000) //Value of the External oscillator in Hz #endif #endif

D.做系統(tǒng)主頻時鐘的更改

system_stm32f10x.c的系統(tǒng)主頻率，依實際情況修改 ；我用的芯片主頻時鐘是24MHZ;
  2. #if defined (STM32F10X_LD_VL) || (defined STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)
  4. #define SYSCLK_FREQ_24MHz 24000000
  5. #else
  7. #define SYSCLK_FREQ_24MHz 24000000
  12. #endif
E.下面是關(guān)鍵部分操作了，在說這部分操作前我們先來說一下內(nèi)存映射：
下圖在stm32f100芯片手冊的29頁，我們只截取關(guān)鍵部分


從上圖我們看出幾個關(guān)鍵部分：

1.內(nèi)部flash 是從0x0800 0000開始 到0x0801 FFFF 結(jié)束， 0x0801FFFF-0x0800 0000= 0x20000 =128k 128也就是flash的大�。�

2.SRAM的開始地址是 0x2000 0000 ;

我們要把我們的在線升級程序IAP放到FLASH里以0x0800 0000 開始的位置， 應(yīng)用程序放APP放到以0x08003000開始的位置，中斷向量表也放在0x0800 3000開始的位置；如圖


所以我們需要先查看一下misc.h文件中的中斷向量表的初始位置宏定義為 NVIC_VectTab_Flash 0x0800 0000

那么要就要設(shè)置編譯器keil 中的 options for target 的target選項中的 IROM1地址 為0x0800 0000 大小為 0x20000即128K;

IRAM1地址為0x2000 0000 大小為0x2000;

(提示：這一項IROM1 地址 即為當(dāng)前程序下載到flash的地址的起始位置)

下面我們來分析一下修改后的IAP代碼：

  2. int main(void)
  3. {
  4. //Flash 解鎖
  5. FLASH_Unlock();
  7. //配置PA15管腳
  8. KEY_Configuration() ;
  9. //配置串口1
  10. IAP_Init();
  11. //PA15是否為低電平
  12. if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_15) == 0x00)
  13. {
  15. //執(zhí)行IAP驅(qū)動程序更新Flash程序
  17. SerialPutString("\r\n======================================================================");
  18. SerialPutString("\r\n= (C) COPYRIGHT 2011 Lierda =");
  19. SerialPutString("\r\n= =");
  20. SerialPutString("\r\n= In-Application Programming Application (Version 1.0.0) =");
  21. SerialPutString("\r\n= =");
  22. SerialPutString("\r\n= By wuguoyan =");
  23. SerialPutString("\r\n======================================================================");
  24. SerialPutString("\r\n\r\n");
  25. Main_Menu ();
  26. }
  27. //否則執(zhí)行用戶程序
  28. else
  29. {
  30. //判斷用處是否已經(jīng)下載了用戶程序，因為正常情況下此地址是棧地址
  31. //若沒有這一句話，即使沒有下載程序也會進(jìn)入而導(dǎo)致跑飛。
  32. if (((*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)
  33. {
  34. SerialPutString("Execute user Program\r\n\n");
  35. //跳轉(zhuǎn)至用戶代碼
  36. JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4);
  37. Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
  39. //初始化用戶程序的堆棧指針
  40. __set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress);
  41. Jump_To_Application();
  42. }
  43. else
  44. {
  45. SerialPutString("no user Program\r\n\n");
  46. }
  47. }

這里重點說一下幾句經(jīng)典且非常重要的代碼：

第一句： if (((*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000) //判斷棧定地址值是否在0x2000 0000 - 0x 2000 2000之間

怎么理解呢？ (1),在程序里#define ApplicationAddress 0x8003000 ，*(__IO uint32_t*)ApplicationAddress) 即取0x8003000開始到0x8003003 的4個字節(jié)的值, 因為我們的應(yīng)用程序APP中設(shè)置把 中斷向量表 放置在0x08003000 開始的位置；而中斷向量表里第一個放的就是棧頂?shù)刂返闹?/span>

也就是說，這句話即通過判斷棧頂?shù)刂分凳欠裾_（是否在0x2000 0000 - 0x 2000 2000之間） 來判斷是否應(yīng)用程序已經(jīng)下載了，因為應(yīng)用程序的啟動文件剛開始就去初始化化�？臻g，如果棧頂值對了，說應(yīng)用程已經(jīng)下載了啟動文件的初始化也執(zhí)行了；


第二句： JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4); [ common.c文件第18行定義了： pFunction Jump_To_Application;]

ApplicationAddress + 4 即為0x0800 3004 ,里面放的是中斷向量表的第二項“復(fù)位地址” JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4); 之后此時JumpAddress

第三句： Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
startup_stm32f10x_md_lv. 文件中別名 typedef void (*pFunction)(void); 這個看上去有點奇怪；正常第一個整型變量 typedef int a; 就是給整型定義一個別名 a

void (*pFunction)(void); 是聲明一個函數(shù)指針，加上一個typedef 之后 pFunction只不過是類型 void (*)(void) 的一個別名；例如：

  1. pFunction a1,a2,a3;
  3. void fun(void)
  4. {
  5. ......
  6. }
  8. a1 = fun;

所以，Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress； 此時Jump_To_Application指向了復(fù)位函數(shù)所在的地址；

第四 、五句： __set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress); \\設(shè)置主函數(shù)棧指針
Jump_To_Application(); \\執(zhí)行復(fù)位函數(shù)

我們看一下啟動文件startup_stm32f10x_md_vl。s 中的啟動代碼，更容易理解


移植后的IAP代碼在我的資源（如果是stm32f100cb的芯片可以直接用）：http://download.csdn.net/detail/yx_l128125/6475219

三、我們來簡單看下啟動文件中的啟動代碼，分析一下這更有利于我們對IAP的理解： （下面這篇文章寫的非常好，有木有�。�


解析 STM32 的啟動過程

解析STM32的啟動過程

當(dāng)前的嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)過程里，并且C語言成為了絕大部分場合的最佳選擇。如此一來main函數(shù)似乎成為了理所當(dāng)然的起點——因為C程序往往從main函數(shù)開始執(zhí)行。但一個經(jīng)常會被忽略的問題是：微控制器（單片機(jī)）上電后，是如何尋找到并執(zhí)行main函數(shù)的呢？很顯然微控制器無法從硬件上定位main函數(shù)的入口地址，因為使用C語言作為開發(fā)語言后，變量/函數(shù)的地址便由編譯器在編譯時自行分配，這樣一來main函數(shù)的入口地址在微控制器的內(nèi)部存儲空間中不再是絕對不變的。相信讀者都可以回答這個問題，答案也許大同小異，但肯定都有個關(guān)鍵詞，叫“啟動文件”，用英文單詞來描述是“Bootloader”。

無論性能高下，結(jié)構(gòu)簡繁，價格貴賤，每一種微控制器（處理器）都必須有啟動文件，啟動文件的作用便是負(fù)責(zé)執(zhí)行微控制器從“復(fù)位”到“開始執(zhí)行main函數(shù)”中間這段時間（稱為啟動過程）所必須進(jìn)行的工作。最為常見的51，AVR或MSP430等微控制器當(dāng)然也有對應(yīng)啟動文件，但開發(fā)環(huán)境往往自動完整地提供了這個啟動文件，不需要開發(fā)人員再行干預(yù)啟動過程，只需要從main函數(shù)開始進(jìn)行應(yīng)用程序的設(shè)計即可。

話題轉(zhuǎn)到STM32微控制器，無論是keil
uvision4還是IAR EWARM開發(fā)環(huán)境，ST公司都提供了現(xiàn)成的直接可用的啟動文件，程序開發(fā)人員可以直接引用啟動文件后直接進(jìn)行C應(yīng)用程序的開發(fā)。這樣能大大減小開發(fā)人員從其它微控制器平臺跳轉(zhuǎn)至STM32平臺，也降低了適應(yīng)STM32微控制器的難度（對于上一代ARM的當(dāng)家花旦ARM9，啟動文件往往是第一道難啃卻又無法逾越的坎）。

相對于ARM上一代的主流ARM7/ARM9內(nèi)核架構(gòu)，新一代Cortex內(nèi)核架構(gòu)的啟動方式有了比較大的變化。ARM7/ARM9內(nèi)核的控制器在復(fù)位后，CPU會從存儲空間的絕對地址0x000000取出第一條指令執(zhí)行復(fù)位中斷服務(wù)程序的方式啟動，即固定了復(fù)位后的起始地址為0x000000（PC = 0x000000）同時中斷向量表的位置并不是固定的。而Cortex-M3內(nèi)核則正好相反，有3種情況:
1、 通過boot引腳設(shè)置可以將中斷向量表定位于SRAM區(qū)，即起始地址為0x2000000，同時復(fù)位后PC指針位于0x2000000處；
2、 通過boot引腳設(shè)置可以將中斷向量表定位于FLASH區(qū)，即起始地址為0x8000000，同時復(fù)位后PC指針位于0x8000000處；
3、 通過boot引腳設(shè)置可以將中斷向量表定位于內(nèi)置Bootloader區(qū)，本文不對這種情況做論述；
而Cortex-M3內(nèi)核規(guī)定，起始地址必須存放堆頂指針，而第二個地址則必須存放復(fù)位中斷入口向量地址，這樣在Cortex-M3內(nèi)核復(fù)位后，會自動從起始地址的下一個32位空間取出復(fù)位中斷入口向量，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行復(fù)位中斷服務(wù)程序。對比ARM7/ARM9內(nèi)核，Cortex-M3內(nèi)核則是固定了中斷向量表的位置而起始地址是可變化的。
有了上述準(zhǔn)備只是后，下面以STM32的2.02固件庫提供的啟動文件“stm32f10x_vector.s”為模板，對STM32的啟動過程做一個簡要而全面的解析。
程序清單一：
；文件“stm32f10x_vector.s”，其中注釋為行號
DATA_IN_ExtSRAM EQU 0 ；1
Stack_Size EQU 0x00000400 ；2
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3 ；3
Stack_Mem SPACE Stack_Size ；4
__initial_sp ；5
Heap_Size EQU 0x00000400 ；6
AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3 ；7
__heap_base ；8
Heap_Mem SPACE Heap_Size ；9
__heap_limit ；10
THUMB ；11
PRESERVE8 ；12
IMPORT NMIException ；13
IMPORT HardFaultException ；14
IMPORT MemManageException ；15
IMPORT BusFaultException ；16
IMPORT UsageFaultException ；17
IMPORT SVCHandler ；18
IMPORT DebugMonitor ；19
IMPORT PendSVC ；20
IMPORT SysTickHandler ；21
IMPORT WWDG_IRQHandler ；22
IMPORT PVD_IRQHandler ；23
IMPORT TAMPER_IRQHandler ；24
IMPORT RTC_IRQHandler ；25
IMPORT FLASH_IRQHandler ；26
IMPORT RCC_IRQHandler ；27
IMPORT EXTI0_IRQHandler ；28
IMPORT EXTI1_IRQHandler ；29
IMPORT EXTI2_IRQHandler ；30
IMPORT EXTI3_IRQHandler ；31
IMPORT EXTI4_IRQHandler ；32
IMPORT DMA1_Channel1_IRQHandler ；33
IMPORT DMA1_Channel2_IRQHandler ；34
IMPORT DMA1_Channel3_IRQHandler ；35
IMPORT DMA1_Channel4_IRQHandler ；36
IMPORT DMA1_Channel5_IRQHandler ；37
IMPORT DMA1_Channel6_IRQHandler ；38
IMPORT DMA1_Channel7_IRQHandler ；39
IMPORT ADC1_2_IRQHandler ；40
IMPORT USB_HP_CAN_TX_IRQHandler ；41
IMPORT USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler ；42
IMPORT CAN_RX1_IRQHandler ；43
IMPORT CAN_SCE_IRQHandler ；44
IMPORT EXTI9_5_IRQHandler ；45
IMPORT TIM1_BRK_IRQHandler ；46
IMPORT TIM1_UP_IRQHandler ；47
IMPORT TIM1_TRG_COM_IRQHandler ；48
IMPORT TIM1_CC_IRQHandler ；49
IMPORT TIM2_IRQHandler ；50
IMPORT TIM3_IRQHandler ；51
IMPORT TIM4_IRQHandler ；52
IMPORT I2C1_EV_IRQHandler ；53
IMPORT I2C1_ER_IRQHandler ；54
IMPORT I2C2_EV_IRQHandler ；55
IMPORT I2C2_ER_IRQHandler ；56
IMPORT SPI1_IRQHandler ；57
IMPORT SPI2_IRQHandler ；58
IMPORT USART1_IRQHandler ；59
IMPORT USART2_IRQHandler ；60
IMPORT USART3_IRQHandler ；61
IMPORT EXTI15_10_IRQHandler ；62
IMPORT RTCAlarm_IRQHandler ；63
IMPORT USBWakeUp_IRQHandler ；64
IMPORT TIM8_BRK_IRQHandler ；65
IMPORT TIM8_UP_IRQHandler ；66
IMPORT TIM8_TRG_COM_IRQHandler ；67
IMPORT TIM8_CC_IRQHandler ；68
IMPORT ADC3_IRQHandler ；69
IMPORT FSMC_IRQHandler ；70
IMPORT SDIO_IRQHandler ；71
IMPORT TIM5_IRQHandler ；72
IMPORT SPI3_IRQHandler ；73
IMPORT UART4_IRQHandler ；74
IMPORT UART5_IRQHandler ；75
IMPORT TIM6_IRQHandler ；76
IMPORT TIM7_IRQHandler ；77
IMPORT DMA2_Channel1_IRQHandler ；78
IMPORT DMA2_Channel2_IRQHandler ；79
IMPORT DMA2_Channel3_IRQHandler ；80
IMPORT DMA2_Channel4_5_IRQHandler ；81
AREA RESET, DATA, READONLY ；82
EXPORT __Vectors ；83
__Vectors ；84
DCD __initial_sp ；85
DCD Reset_Handler ；86
DCD NMIException ；87
DCD HardFaultException ；88
DCD MemManageException ；89
DCD BusFaultException ；90
DCD UsageFaultException ；91
DCD 0 ；92
DCD 0 ；93
DCD 0 ；94
DCD 0 ；95
DCD SVCHandler ；96
DCD DebugMonitor ；97
DCD 0 ；98
DCD PendSVC ；99
DCD SysTickHandler ；100
DCD WWDG_IRQHandler ；101
DCD PVD_IRQHandler ；102
DCD TAMPER_IRQHandler ；103
DCD RTC_IRQHandler ；104
DCD FLASH_IRQHandler ；105
DCD RCC_IRQHandler ；106
DCD EXTI0_IRQHandler ；107
DCD EXTI1_IRQHandler ；108
DCD EXTI2_IRQHandler ；109
DCD EXTI3_IRQHandler ；110
DCD EXTI4_IRQHandler ；111
DCD DMA1_Channel1_IRQHandler ；112
DCD DMA1_Channel2_IRQHandler ；113
DCD DMA1_Channel3_IRQHandler ；114
DCD DMA1_Channel4_IRQHandler ；115
DCD DMA1_Channel5_IRQHandler ；116
DCD DMA1_Channel6_IRQHandler ；117
DCD DMA1_Channel7_IRQHandler ；118
DCD ADC1_2_IRQHandler ；119
DCD USB_HP_CAN_TX_IRQHandler ；120
DCD USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler ；121
DCD CAN_RX1_IRQHandler ；122
DCD CAN_SCE_IRQHandler ；123
DCD EXTI9_5_IRQHandler ；124
DCD TIM1_BRK_IRQHandler ；125
DCD TIM1_UP_IRQHandler ；126
DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler ；127
DCD TIM1_CC_IRQHandler ；128
DCD TIM2_IRQHandler ；129
DCD TIM3_IRQHandler ；130
DCD TIM4_IRQHandler ；131
DCD I2C1_EV_IRQHandler ；132
DCD I2C1_ER_IRQHandler ；133
DCD I2C2_EV_IRQHandler ；134
DCD I2C2_ER_IRQHandler ；135
DCD SPI1_IRQHandler ；136
DCD SPI2_IRQHandler ；137
DCD USART1_IRQHandler ；138
DCD USART2_IRQHandler ；139
DCD USART3_IRQHandler ；140
DCD EXTI15_10_IRQHandler ；141
DCD RTCAlarm_IRQHandler ；142
DCD USBWakeUp_IRQHandler ；143
DCD TIM8_BRK_IRQHandler ；144
DCD TIM8_UP_IRQHandler ；145
DCD TIM8_TRG_COM_IRQHandler ；146
DCD TIM8_CC_IRQHandler ；147
DCD ADC3_IRQHandler ；148
DCD FSMC_IRQHandler ；149
DCD SDIO_IRQHandler ；150
DCD TIM5_IRQHandler ；151
DCD SPI3_IRQHandler ；152
DCD UART4_IRQHandler ；153
DCD UART5_IRQHandler ；154
DCD TIM6_IRQHandler ；155
DCD TIM7_IRQHandler ；156
DCD DMA2_Channel1_IRQHandler ；157
DCD DMA2_Channel2_IRQHandler ；158
DCD DMA2_Channel3_IRQHandler ；159
DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler ；160
AREA |.text|, CODE, READONLY ；161
Reset_Handler PROC ；162
EXPORT Reset_Handler ；163
IF DATA_IN_ExtSRAM == 1 ；164
LDR R0,= 0x00000114 ；165
LDR R1,= 0x40021014 ；166
STR R0,[R1] ；167
LDR R0,= 0x000001E0 ；168
LDR R1,= 0x40021018 ；169
STR R0,[R1] ；170
LDR R0,= 0x44BB44BB ；171
LDR R1,= 0x40011400 ；172
STR R0,[R1] ；173
LDR R0,= 0xBBBBBBBB ；174
LDR R1,= 0x40011404 ；175
STR R0,[R1] ；176
LDR R0,= 0xB44444BB ；177
LDR R1,= 0x40011800 ；178
STR R0,[R1] ；179
LDR R0,= 0xBBBBBBBB ；180
LDR R1,= 0x40011804 ；181
STR R0,[R1] ；182
LDR R0,= 0x44BBBBBB ；183
LDR R1,= 0x40011C00 ；184
STR R0,[R1] ；185
LDR R0,= 0xBBBB4444 ；186
LDR R1,= 0x40011C04 ；187
STR R0,[R1] ；188
LDR R0,= 0x44BBBBBB ；189
LDR R1,= 0x40012000 ；190
STR R0,[R1] ；191
LDR R0,= 0x44444B44 ；192
LDR R1,= 0x40012004 ；193
STR R0,[R1] ；194
LDR R0,= 0x00001011 ；195
LDR R1,= 0xA0000010 ；196
STR R0,[R1] ；197
LDR R0,= 0x00000200 ；198
LDR R1,= 0xA0000014 ；199
STR R0,[R1] ；200
ENDIF ；201
IMPORT __main ；202
LDR R0, =__main ；203
BX R0 ；204
ENDP ；205
ALIGN ；206
IF :DEF:__MICROLIB ；207
EXPORT __initial_sp ；208
EXPORT __heap_base ；209
EXPORT __heap_limit ；210
ELSE ；211
IMPORT __use_two_region_memory ；212
EXPORT __user_initial_stackheap ；213
__user_initial_stackheap ；214
LDR R0, = Heap_Mem ；215
LDR R1, = (Stack_Mem + Stack_Size) ；216
LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) ；217
LDR R3, = Stack_Mem ；218
BX LR ；219
ALIGN ；220
ENDIF ；221
END ；222
ENDIF ；223
END ；224

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ID:104126 發(fā)表于 2016-1-23 00:41 | 只看該作者
相對于ARM上一代的主流ARM7/ARM9內(nèi)核架構(gòu)，新一代Cortex內(nèi)核架構(gòu)的啟動方式有了比較大的變化。ARM7/ARM9內(nèi)核的控制器在復(fù)位后，CPU會從存儲空間的絕對地址0x000000取出第一條指令執(zhí)行復(fù)位中斷服務(wù)程序的方式啟動，即固定了復(fù)位后的起始地址為0x000000（PC
= 0x000000）同時中斷向量表的位置并不是固定的。而Cortex-M3內(nèi)核則正好相反，有3種情況:

1、 通過boot引腳設(shè)置可以將中斷向量表定位于SRAM區(qū)，即起始地址為0x2000000，同時復(fù)位后PC指針位于0x2000000處；
2、 通過boot引腳設(shè)置可以將中斷向量表定位于FLASH區(qū)，即起始地址為0x8000000，同時復(fù)位后PC指針位于0x8000000處；
3、 通過boot引腳設(shè)置可以將中斷向量表定位于內(nèi)置Bootloader區(qū)，本文不對這種情況做論述；
而Cortex-M3內(nèi)核規(guī)定，起始地址必須存放堆頂指針，而第二個地址則必須存放復(fù)位中斷入口向量地址，這樣在Cortex-M3內(nèi)核復(fù)位后，會自動從起始地址的下一個32位空間取出復(fù)位中斷入口向量，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行復(fù)位中斷服務(wù)程序。對比ARM7/ARM9內(nèi)核，Cortex-M3內(nèi)核則是固定了中斷向量表的位置而起始地址是可變化的。
有了上述準(zhǔn)備只是后，下面以STM32的2.02固件庫提供的啟動文件“stm32f10x_vector.s”為模板，對STM32的啟動過程做一個簡要而全面的解析。

程序清單一：
；文件“stm32f10x_vector.s”，其中注釋為行號
DATA_IN_ExtSRAM EQU 0 ；1
Stack_Size EQU 0x00000400 ；2
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3 ；3
Stack_Mem SPACE Stack_Size ；4
__initial_sp ；5
Heap_Size EQU 0x00000400 ；6
AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3 ；7
__heap_base ；8
Heap_Mem SPACE Heap_Size ；9
__heap_limit ；10
THUMB ；11
PRESERVE8 ；12
IMPORT NMIException ；13
IMPORT HardFaultException ；14
IMPORT MemManageException ；15
IMPORT BusFaultException ；16
IMPORT UsageFaultException ；17
IMPORT SVCHandler ；18
IMPORT DebugMonitor ；19
IMPORT PendSVC ；20
IMPORT SysTickHandler ；21
IMPORT WWDG_IRQHandler ；22
IMPORT PVD_IRQHandler ；23
IMPORT TAMPER_IRQHandler ；24
IMPORT RTC_IRQHandler ；25
IMPORT FLASH_IRQHandler ；26
IMPORT RCC_IRQHandler ；27
IMPORT EXTI0_IRQHandler ；28
IMPORT EXTI1_IRQHandler ；29
IMPORT EXTI2_IRQHandler ；30
IMPORT EXTI3_IRQHandler ；31
IMPORT EXTI4_IRQHandler ；32
IMPORT DMA1_Channel1_IRQHandler ；33
IMPORT DMA1_Channel2_IRQHandler ；34
IMPORT DMA1_Channel3_IRQHandler ；35
IMPORT DMA1_Channel4_IRQHandler ；36
IMPORT DMA1_Channel5_IRQHandler ；37
IMPORT DMA1_Channel6_IRQHandler ；38
IMPORT DMA1_Channel7_IRQHandler ；39
IMPORT ADC1_2_IRQHandler ；40
IMPORT USB_HP_CAN_TX_IRQHandler ；41
IMPORT USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler ；42
IMPORT CAN_RX1_IRQHandler ；43
IMPORT CAN_SCE_IRQHandler ；44
IMPORT EXTI9_5_IRQHandler ；45
IMPORT TIM1_BRK_IRQHandler ；46
IMPORT TIM1_UP_IRQHandler ；47
IMPORT TIM1_TRG_COM_IRQHandler ；48
IMPORT TIM1_CC_IRQHandler ；49
IMPORT TIM2_IRQHandler ；50
IMPORT TIM3_IRQHandler ；51
IMPORT TIM4_IRQHandler ；52
IMPORT I2C1_EV_IRQHandler ；53
IMPORT I2C1_ER_IRQHandler ；54
IMPORT I2C2_EV_IRQHandler ；55
IMPORT I2C2_ER_IRQHandler ；56
IMPORT SPI1_IRQHandler ；57
IMPORT SPI2_IRQHandler ；58
IMPORT USART1_IRQHandler ；59
IMPORT USART2_IRQHandler ；60
IMPORT USART3_IRQHandler ；61
IMPORT EXTI15_10_IRQHandler ；62
IMPORT RTCAlarm_IRQHandler ；63
IMPORT USBWakeUp_IRQHandler ；64
IMPORT TIM8_BRK_IRQHandler ；65
IMPORT TIM8_UP_IRQHandler ；66
IMPORT TIM8_TRG_COM_IRQHandler ；67
IMPORT TIM8_CC_IRQHandler ；68
IMPORT ADC3_IRQHandler ；69
IMPORT FSMC_IRQHandler ；70
IMPORT SDIO_IRQHandler ；71
IMPORT TIM5_IRQHandler ；72
IMPORT SPI3_IRQHandler ；73
IMPORT UART4_IRQHandler ；74
IMPORT UART5_IRQHandler ；75
IMPORT TIM6_IRQHandler ；76
IMPORT TIM7_IRQHandler ；77
IMPORT DMA2_Channel1_IRQHandler ；78
IMPORT DMA2_Channel2_IRQHandler ；79
IMPORT DMA2_Channel3_IRQHandler ；80
IMPORT DMA2_Channel4_5_IRQHandler ；81
AREA RESET, DATA, READONLY ；82
EXPORT __Vectors ；83
__Vectors ；84
DCD __initial_sp ；85
DCD Reset_Handler ；86
DCD NMIException ；87
DCD HardFaultException ；88
DCD MemManageException ；89
DCD BusFaultException ；90
DCD UsageFaultException ；91
DCD 0 ；92
DCD 0 ；93
DCD 0 ；94
DCD 0 ；95
DCD SVCHandler ；96
DCD DebugMonitor ；97
DCD 0 ；98
DCD PendSVC ；99
DCD SysTickHandler ；100
DCD WWDG_IRQHandler ；101
DCD PVD_IRQHandler ；102
DCD TAMPER_IRQHandler ；103
DCD RTC_IRQHandler ；104
DCD FLASH_IRQHandler ；105
DCD RCC_IRQHandler ；106
DCD EXTI0_IRQHandler ；107
DCD EXTI1_IRQHandler ；108
DCD EXTI2_IRQHandler ；109
DCD EXTI3_IRQHandler ；110
DCD EXTI4_IRQHandler ；111
DCD DMA1_Channel1_IRQHandler ；112
DCD DMA1_Channel2_IRQHandler ；113
DCD DMA1_Channel3_IRQHandler ；114
DCD DMA1_Channel4_IRQHandler ；115
DCD DMA1_Channel5_IRQHandler ；116
DCD DMA1_Channel6_IRQHandler ；117
DCD DMA1_Channel7_IRQHandler ；118
DCD ADC1_2_IRQHandler ；119
DCD USB_HP_CAN_TX_IRQHandler ；120
DCD USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler ；121
DCD CAN_RX1_IRQHandler ；122
DCD CAN_SCE_IRQHandler ；123
DCD EXTI9_5_IRQHandler ；124
DCD TIM1_BRK_IRQHandler ；125
DCD TIM1_UP_IRQHandler ；126
DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler ；127
DCD TIM1_CC_IRQHandler ；128
DCD TIM2_IRQHandler ；129
DCD TIM3_IRQHandler ；130
DCD TIM4_IRQHandler ；131
DCD I2C1_EV_IRQHandler ；132
DCD I2C1_ER_IRQHandler ；133
DCD I2C2_EV_IRQHandler ；134
DCD I2C2_ER_IRQHandler ；135
DCD SPI1_IRQHandler ；136
DCD SPI2_IRQHandler ；137
DCD USART1_IRQHandler ；138
DCD USART2_IRQHandler ；139
DCD USART3_IRQHandler ；140
DCD EXTI15_10_IRQHandler ；141
DCD RTCAlarm_IRQHandler ；142
DCD USBWakeUp_IRQHandler ；143
DCD TIM8_BRK_IRQHandler ；144
DCD TIM8_UP_IRQHandler ；145
DCD TIM8_TRG_COM_IRQHandler ；146
DCD TIM8_CC_IRQHandler ；147
DCD ADC3_IRQHandler ；148
DCD FSMC_IRQHandler ；149
DCD SDIO_IRQHandler ；150
DCD TIM5_IRQHandler ；151
DCD SPI3_IRQHandler ；152
DCD UART4_IRQHandler ；153
DCD UART5_IRQHandler ；154
DCD TIM6_IRQHandler ；155
DCD TIM7_IRQHandler ；156
DCD DMA2_Channel1_IRQHandler ；157
DCD DMA2_Channel2_IRQHandler ；158
DCD DMA2_Channel3_IRQHandler ；159
DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler ；160
AREA |.text|, CODE, READONLY ；161
Reset_Handler PROC ；162
EXPORT Reset_Handler ；163
IF DATA_IN_ExtSRAM == 1 ；164
LDR R0,= 0x00000114 ；165
LDR R1,= 0x40021014 ；166
STR R0,[R1] ；167
LDR R0,= 0x000001E0 ；168
LDR R1,= 0x40021018 ；169
STR R0,[R1] ；170
LDR R0,= 0x44BB44BB ；171
LDR R1,= 0x40011400 ；172
STR R0,[R1] ；173
LDR R0,= 0xBBBBBBBB ；174
LDR R1,= 0x40011404 ；175
STR R0,[R1] ；176
LDR R0,= 0xB44444BB ；177
LDR R1,= 0x40011800 ；178
STR R0,[R1] ；179
LDR R0,= 0xBBBBBBBB ；180
LDR R1,= 0x40011804 ；181
STR R0,[R1] ；182
LDR R0,= 0x44BBBBBB ；183
LDR R1,= 0x40011C00 ；184
STR R0,[R1] ；185
LDR R0,= 0xBBBB4444 ；186
LDR R1,= 0x40011C04 ；187
STR R0,[R1] ；188
LDR R0,= 0x44BBBBBB ；189
LDR R1,= 0x40012000 ；190
STR R0,[R1] ；191
LDR R0,= 0x44444B44 ；192
LDR R1,= 0x40012004 ；193
STR R0,[R1] ；194
LDR R0,= 0x00001011 ；195
LDR R1,= 0xA0000010 ；196
STR R0,[R1] ；197
LDR R0,= 0x00000200 ；198
LDR R1,= 0xA0000014 ；199
STR R0,[R1] ；200
ENDIF ；201
IMPORT __main ；202
LDR R0, =__main ；203
BX R0 ；204
ENDP ；205
ALIGN ；206
IF :DEF:__MICROLIB ；207
EXPORT __initial_sp ；208
EXPORT __heap_base ；209
EXPORT __heap_limit ；210
ELSE ；211
IMPORT __use_two_region_memory ；212
EXPORT __user_initial_stackheap ；213
__user_initial_stackheap ；214
LDR R0, = Heap_Mem ；215
LDR R1, = (Stack_Mem + Stack_Size) ；216
LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) ；217
LDR R3, = Stack_Mem ；218
BX LR ；219
ALIGN ；220
ENDIF ；221
END ；222
ENDIF ；223
END ；224

如程序清單一，STM32的啟動代碼一共224行，使用了匯編語言編寫，這其中的主要原因下文將會給出交代�，F(xiàn)在從第一行開始分析：
 第1行：定義是否使用外部SRAM，為1則使用，為0則表示不使用。此語行若用C語言表達(dá)則等價于：
define DATA_IN_ExtSRAM 0

 第2行：定義�？臻g大小為0x00000400個字節(jié)，即1Kbyte。此語行亦等價于：
define Stack_Size 0x00000400

 第3行：偽指令A(yù)REA，表示
 第4行：開辟一段大小為Stack_Size的內(nèi)存空間作為棧。
 第5行：標(biāo)號__initial_sp，表示�？臻g頂?shù)刂贰?br />  第6行：定義堆空間大小為0x00000400個字節(jié)，也為1Kbyte。
 第7行：偽指令A(yù)REA，表示
 第8行：標(biāo)號__heap_base，表示堆空間起始地址。
 第9行：開辟一段大小為Heap_Size的內(nèi)存空間作為堆。
 第10行：標(biāo)號__heap_limit，表示堆空間結(jié)束地址。
 第11行：告訴編譯器使用THUMB指令集。
 第12行：告訴編譯器以8字節(jié)對齊。
 第13—81行：IMPORT指令，指示后續(xù)符號是在外部文件定義的（類似C語言中的全局變量聲明），而下文可能會使用到這些符號。
 第82行：定義只讀數(shù)據(jù)段，實際上是在CODE區(qū)（假設(shè)STM32從FLASH啟動，則此中斷向量表起始地址即為0x8000000）
 第83行：將標(biāo)號__Vectors聲明為全局標(biāo)號，這樣外部文件就可以使用這個標(biāo)號。
 第84行：標(biāo)號__Vectors，表示中斷向量表入口地址。
 第85—160行：建立中斷向量表。
 第161行：
 第162行：復(fù)位中斷服務(wù)程序，PROC…ENDP結(jié)構(gòu)表示程序的開始和結(jié)束。
 第163行：聲明復(fù)位中斷向量Reset_Handler為全局屬性，這樣外部文件就可以調(diào)用此復(fù)位中斷服務(wù)。
 第164行：IF…ENDIF為預(yù)編譯結(jié)構(gòu)，判斷是否使用外部SRAM，在第1行中已定義為“不使用”。
 第165—201行：此部分代碼的作用是設(shè)置FSMC總線以支持SRAM，因不使用外部SRAM因此此部分代碼不會被編譯。
 第202行：聲明__main標(biāo)號。
 第203—204行：跳轉(zhuǎn)__main地址執(zhí)行。
 第207行：IF…ELSE…ENDIF結(jié)構(gòu)，判斷是否使用DEF:__MICROLIB（此處為不使用）。
 第208—210行：若使用DEF:__MICROLIB，則將__initial_sp，__heap_base，__heap_limit亦即棧頂?shù)刂�，堆始末地址賦予全局屬性，使外部程序可以使用。
 第212行：定義全局標(biāo)號__use_two_region_memory。
 第213行：聲明全局標(biāo)號__user_initial_stackheap，這樣外程序也可調(diào)用此標(biāo)號。
 第214行：標(biāo)號__user_initial_stackheap，表示用戶堆棧初始化程序入口。
 第215—218行：分別保存棧頂指針和棧大小，堆始地址和堆大小至R0，R1，R2，R3寄存器。
 第224行：程序完畢。
以上便是STM32的啟動代碼的完整解析，接下來對幾個小地方做解釋：
1、 AREA指令：偽指令，用于定義代碼段或數(shù)據(jù)段，后跟屬性標(biāo)號。其中比較重要的一個標(biāo)號為“READONLY”或者“READWRITE”，其中“READONLY”表示該段為只讀屬性，聯(lián)系到STM32的內(nèi)部存儲介質(zhì)，可知具有只讀屬性的段保存于FLASH區(qū)，即0x8000000地址后。而“READONLY”表示該段為“可讀寫”屬性，可知“可讀寫”段保存于SRAM區(qū)，即0x2000000地址后。由此可以從第3、7行代碼知道，堆棧段位于SRAM空間。從第82行可知，中斷向量表放置與FLASH區(qū)，而這也是整片啟動代碼中最先被放進(jìn)FLASH區(qū)的數(shù)據(jù)。因此可以得到一條重要的信息：0x8000000地址存放的是棧頂?shù)刂穇_initial_sp，0x8000004地址存放的是復(fù)位中斷向量Reset_Handler（STM32使用32位總線，因此存儲空間為4字節(jié)對齊）。
2、 DCD指令：作用是開辟一段空間，其意義等價于C語言中的地址符“&”。因此從第84行開始建立的中斷向量表則類似于使用C語言定義了一個指針數(shù)組，其每一個成員都是一個函數(shù)指針，分別指向各個中斷服務(wù)函數(shù)。
3、 標(biāo)號：前文多處使用了“標(biāo)號”一詞。標(biāo)號主要用于表示一片內(nèi)存空間的某個位置，等價于C語言中的“地址”概念。地址僅僅表示存儲空間的一個位置，從C語言的角度來看，變量的地址，數(shù)組的地址或是函數(shù)的入口地址在本質(zhì)上并無區(qū)別。
4、 第202行中的__main標(biāo)號并不表示C程序中的main函數(shù)入口地址，因此第204行也并不是跳轉(zhuǎn)至main函數(shù)開始執(zhí)行C程序。__main標(biāo)號表示C/C++標(biāo)準(zhǔn)實時庫函數(shù)里的一個初始化子程序__main的入口地址。該程序的一個主要作用是初始化堆棧（對于程序清單一來說則是跳轉(zhuǎn)__user_initial_stackheap標(biāo)號進(jìn)行初始化堆棧的），并初始化映像文件，最后跳轉(zhuǎn)C程序中的main函數(shù)。這就解釋了為何所有的C程序必須有一個main函數(shù)作為程序的起點——因為這是由C/C++標(biāo)準(zhǔn)實時庫所規(guī)定的——并且不能更改，因為C/C++標(biāo)準(zhǔn)實時庫并不對外界開發(fā)源代碼。因此，實際上在用戶可見的前提下，程序在第204行后就跳轉(zhuǎn)至.c文件中的main函數(shù)，開始執(zhí)行C程序了。
至此可以總結(jié)一下STM32的啟動文件和啟動過程。首先對棧和堆的大小進(jìn)行定義，并在代碼區(qū)的起始處建立中斷向量表，其第一個表項是棧頂?shù)刂罚诙䝼�表項是復(fù)位中斷服務(wù)入口地址。然后在復(fù)位中斷服務(wù)程序中跳轉(zhuǎn)¬¬C/C++標(biāo)準(zhǔn)實時庫的__main函數(shù)，完成用戶堆棧等的初始化后，跳轉(zhuǎn).c文件中的main函數(shù)開始執(zhí)行C程序。假設(shè)STM32被設(shè)置為從內(nèi)部FLASH啟動（這也是最常見的一種情況），中斷向量表起始地位為0x8000000，則棧頂?shù)刂反娣庞?x8000000處，而復(fù)位中斷服務(wù)入口地址存放于0x8000004處。當(dāng)STM32遇到復(fù)位信號后，則從0x80000004處取出復(fù)位中斷服務(wù)入口地址，繼而執(zhí)行復(fù)位中斷服務(wù)程序，然后跳轉(zhuǎn)__main函數(shù)，最后進(jìn)入mian函數(shù)，來到C的世界。
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