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          STM32學習記錄18 IAP(2)

          作者: 時間:2016-11-13 來源:網(wǎng)絡 收藏
          (擴展-IAP主要用于產(chǎn)品出廠后應用程序的更新作用,考慮到出廠時要先燒寫IAP 再燒寫APP應用程序要燒寫2次增加工人勞動力基礎上寫了“STM32 IAP+APP ==>雙劍合一”鏈接稍后發(fā))

          一、在進入主題之前我們先了解一些必要的基礎知識----stm32系列芯片的種類和型號:

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201611/316194.htm

          startup_stm32f10x_cl.s 互聯(lián)型的器件,STM32F105xx,STM32F107xx
          startup_stm32f10x_hd.s 大容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xx
          startup_stm32f10x_hd_vl.s 大容量的STM32F100xx
          startup_stm32f10x_ld.s 小容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xx
          startup_stm32f10x_ld_vl.s 小容量的STM32F100xx
          startup_stm32f10x_md.s 中容量的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xx
          startup_stm32f10x_md_vl.s 中容量的STM32F100xx (我項目中用的是此款芯片 stm32f100CB)
          startup_stm32f10x_xl.s FLASH在512K到1024K字節(jié)的STM32F101xx,STM32F102xx,STM32F103xx
          (例如:像stm32f103re 這個型號的 芯片flash是512k 的, 啟動文件用startup_stm32f10x_xl.s 或者startup_stm32f10x_hd.s 都可以;)

          cl:互聯(lián)型產(chǎn)品,stm32f105/107系列
          vl:超值型產(chǎn)品,stm32f100系列
          xl:超高密度產(chǎn)品,stm32f101/103系列
          ld:低密度產(chǎn)品,F(xiàn)LASH小于64K
          md:中等密度產(chǎn)品,F(xiàn)LASH=64 or 128
          hd:高密度產(chǎn)品,F(xiàn)LASH大于128

          二、在拿到ST公司官方的IAP 程序后 我們要思考幾點:

          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,要在原有的基礎上做那些改變;

          (我的資源里有官方IAP源碼:http://download.csdn.net/detail/yx_l128125/6445811)

          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STM32F10X_MD的宏定義改成:STM32F10X_MD_VL

          也可以在STM32F10X.H里用宏定義
          [plain]view plaincopy
          1. /*UncommentthelinebelowaccordingtothetargetSTM32deviceusedinyour
          2. application
          3. */
          4. #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)
          5. /*#defineSTM32F10X_LD*//*!
          6. /*#defineSTM32F10X_LD_VL*//*!
          7. /*#defineSTM32F10X_MD*//*!
          8. #defineSTM32F10X_MD_VL/*!
          9. /*#defineSTM32F10X_HD*//*!
          10. /*#defineSTM32F10X_HD_VL*//*!
          11. /*#defineSTM32F10X_XL*//*!
          12. /*#defineSTM32F10X_CL*//*!
          13. #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 則外部時鐘設置為25MHZ, 否則外部時鐘都設置為8MHZ; 我用的外部晶振是8MHZ的所以不必修改這部分代碼;

          [plain]view plaincopy
          1. #if!definedHSE_VALUE
          2. #ifdefSTM32F10X_CL
          3. #defineHSE_VALUE((uint32_t)25000000)//ValueoftheExternaloscillatorinHzde"class="plain">#else#defineHSE_VALUE((uint32_t)8000000)//ValueoftheExternaloscillatorinHz#endif/*STM32F10X_CL*/#endif/*HSE_VALUE*/

          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;
          [plain]view plaincopy
          1. #ifdefined(STM32F10X_LD_VL)||(definedSTM32F10X_MD_VL)||(definedSTM32F10X_HD_VL)
          2. /*#defineSYSCLK_FREQ_HSEHSE_VALUE*/
          3. #defineSYSCLK_FREQ_24MHz24000000
          4. #else
          5. /*#defineSYSCLK_FREQ_HSEHSE_VALUE*/
          6. #defineSYSCLK_FREQ_24MHz24000000
          7. /*#defineSYSCLK_FREQ_36MHz36000000*/
          8. /*#defineSYSCLK_FREQ_48MHz48000000*/
          9. /*#defineSYSCLK_FREQ_56MHz56000000*/
          10. /*#defineSYSCLK_FREQ_72MHz72000000*/
          11. #endif
          E.下面是關鍵部分操作了,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,我們只截取關鍵部分


          從上圖我們看出幾個關鍵部分:

          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的大小;

          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:

          [plain]view plaincopy
          1. /*******************************************************************************
          2. *@函數(shù)名稱main
          3. *@函數(shù)說明主函數(shù)
          4. *@輸入?yún)?shù)無
          5. *@輸出參數(shù)無
          6. *@返回參數(shù)無
          7. *******************************************************************************/
          8. intmain(void)
          9. {
          10. //Flash解鎖
          11. FLASH_Unlock();
          12. //配置PA15管腳
          13. KEY_Configuration();
          14. //配置串口1
          15. IAP_Init();
          16. //PA15是否為低電平
          17. if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_15)==0x00)
          18. {
          19. //執(zhí)行IAP驅(qū)動程序更新Flash程序
          20. SerialPutString("rn======================================================================");
          21. SerialPutString("rn=(C)COPYRIGHT2011Lierda=");
          22. SerialPutString("rn==");
          23. SerialPutString("rn=In-ApplicationProgrammingApplication(Version1.0.0)=");
          24. SerialPutString("rn==");
          25. SerialPutString("rn=Bywuguoyan=");
          26. SerialPutString("rn======================================================================");
          27. SerialPutString("rnrn");
          28. Main_Menu();
          29. }
          30. //否則執(zhí)行用戶程序
          31. else
          32. {
          33. //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
          34. //若沒有這一句話,即使沒有下載程序也會進入而導致跑飛。
          35. if(((*(__IOuint32_t*)ApplicationAddress)&0x2FFE0000)==0x20000000)
          36. {
          37. SerialPutString("ExecuteuserProgramrnn");
          38. //跳轉(zhuǎn)至用戶代碼
          39. JumpAddress=*(__IOuint32_t*)(ApplicationAddress+4);
          40. Jump_To_Application=(pFunction)JumpAddress;
          41. //初始化用戶程序的堆棧指針
          42. __set_MSP(*(__IOuint32_t*)ApplicationAddress);
          43. Jump_To_Application();
          44. }
          45. else
          46. {
          47. SerialPutString("nouserProgramrnn");
          48. }
          49. }

          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, 因為我們的應用程序APP中設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?/p>

          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) 來判斷是否應用程序已經(jīng)下載了,因為應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:

          [cpp]view plaincopy
          1. pFunctiona1,a2,a3;
          2. voidfun(void)
          3. {
          4. ......
          5. }
          6. a1=fun;

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

          第四 、五句:__set_MSP(*(__IO uint32_t*) ApplicationAddress); \設置主函數(shù)棧指針
          Jump_To_Application(); \執(zhí)行復位函數(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?。?/p>

          下文來自于:http://blog.sina.com.cn/s/blog_69bcf45201019djx.html

          解析STM32的啟動過程

          解析STM32的啟動過程

          當前的嵌入式應用程序開發(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)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責執(zhí)行微控制器從“復位”到“開始執(zhí)行main函數(shù)”中間這段時間(稱為啟動過程)所必須進行的工作。最為常見的51,AVR或MSP430等微控制器當然也有對應啟動文件,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)人員再行干預啟動過程,只需要從main函數(shù)開始進行應用程序的設計即可。

          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行C應用程序的開發(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STM32微控制器的難度(對于上一代ARM的當家花旦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)行復位中斷服務程序的方式啟動,即固定了復位后的起始地址為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,同時復位后PC指針位于0x2000000處;
          2、通過boot引腳設置可以將中斷向量表定位于FLASH區(qū),即起始地址為0x8000000,同時復位后PC指針位于0x8000000處;
          3、通過boot引腳設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位中斷入口向量地址,這樣在Cortex-M3內(nèi)核復位后,會自動從起始地址的下一個32位空間取出復位中斷入口向量,跳轉(zhuǎn)執(zhí)行復位中斷服務程序。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AREA,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AREA,表示
          ?第8行:標號__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STM32從FLASH啟動,則此中斷向量表起始地址即為0x8000000)
          ?第83行:將標號__Vectors聲明為全局標號,這樣外部文件就可以使用這個標號。
          ?第84行:標號__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:復位中斷服務程序,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)用此復位中斷服務。
          ?第164行:IF…ENDIF為預編譯結(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:定義全局標號__use_two_region_memory。
          ?第213行:聲明全局標號__user_initial_stackheap,這樣外程序也可調(diào)用此標號。
          ?第214行:標號__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,后跟屬性標號。其中比較重要的一個標號為“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函數(shù)。
          3、標號:前文多處使用了“標號”一詞。標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標號表示C/C++標準實時庫函數(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標號進行初始化堆棧的),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++標準實時庫所規(guī)定的——并且不能更改,因為C/C++標準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€表項是復位中斷服務入口地址。然后在復位中斷服務程序中跳轉(zhuǎn)??C/C++標準實時庫的__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STM32被設置為從內(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,而復位中斷服務入口地址存放于0x8000004處。當STM32遇到復位信號后,則從0x80000004處取出復位中斷服務入口地址,繼而執(zhí)行復位中斷服務程序,然后跳轉(zhuǎn)__main函數(shù),最后進入mian函數(shù),來到C的世界。



          關鍵詞: STM32學習記錄IA

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