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STM32启动文件

yoours2021-06-19 12:07:23 阅读 2009

简介一边听听音乐,一边写写文章。

1. 启动文件简介

启动文件由汇编语言编写,是系统上电复位后第一个执行的第一段程序。主要做了以下工作:

初始化堆栈指针 SP = _initial_sp

初始化PC指针 = Reset_Handler

初始化中断向量表

配置系统时钟

调用C库函数_main初始化用户堆栈,从而最终调用main函数。

2. 汇编

LDR 从存储器中加载字到一个寄存器中

BL  跳转到由寄存器/标号给出的地址,并把跳转前的下条指令地址保存到LR

BLX 跳转到由寄存器给出的地址,并根据寄存器的LSE确定处理器的状态,还要把跳转前的下条指令地址保存到LR

BX  跳转到由寄存器/标号给出的地址,不用返回


3. 启动文件详解

Stack-栈

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。

33行:将数字常量0x00000400(1KB)定义为Stack_Size。

35行:汇编一个名为STACK的代码段,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。

36行: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。

37行: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


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。

44行:将数字常量0x00000200(512字节),定义为Heap_Size。

46行:汇编一个名为HEAP的代码段,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。

47行:__heap_base表示堆的起始地址。

48行:分配一定大小的内存空间,单位为字节,这里指定大小等于Heap_Size。

49行:__heap_limit表示堆的结束地址。

51行:指定当前文件的堆栈按照8字节对齐。

52行: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指令集,THUMB-2是32位的,兼容16位和32位的指令。


Vector-中断

56行:定义一个数据段,名字为RESET,仅包含数据,而不是指令,可读。

57、58、59行: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。

                            __Vectors为向量表起始地址,__Vectors_End为向量表结束地址,两个想减即可算出向量表大小__Vectors_Size。

中断-向量表



        当内核响应了一个发生异常后,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”。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,因为C语言中的函数名就是一个地址。(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)。

中断处理程序

166行:定义一个名称为.text的代码段,可读。
169-178行:定义一个复位子程序,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__main,最终调用main函数去实现C语言代码。
        SystemInit()是一个标准的库函数,主要作用是配置系统时钟。
        __main是一个标准的C库函数,主要作用是初始化用户堆栈,最终调用main函数,这就是为什么我们写的程序都有一个main函数的原因

    219-222行:中断服务程序,在启动文件里面已经写好所有中断的中断服务函数,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,那当中断来临的时候,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。

        397-420行: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。
        __MICROLIB这个宏我们在KEIL里面配置,配置后堆栈的初始化就由C库函数__main来完成。
        如果没有定义__MICROLIB,则插入标号__use_two_region_memory。__use_two_region_memory用于指定存储器模式为双段模式,即一部分储存区用于栈空间,其他的存储区用于堆空间。然后声明标号__user_initial_stackheap具有全局属性,可供外部文件调用,标号中分别实现了向R0、R1、R2、R3寄存器中加载栈和堆的大小值。


参考转载:https://blog.csdn.net/qq_41422043/article/details/99689145

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