stm32启动文件详解

STM32启动文件详解一、启动文件的作用1.初始化堆栈指针SP；2.初始化程序计数器指针PC；3.设置堆、栈的大小；4.设置异常向量表的入口地址；5.配置外部SRAM作为数据存储器（这个由用户配置，一般的开发板可没有外部SRAM）；6.设置C库的分支入口__main（最终用来调用main函数）；7.在版的启动文件还调用了在文件中的SystemIni()函数配置系统时钟。

二、汇编指令三、启动代码----- 栈Stack_Size EQU 0x00000400 ; 栈的大小AREA STACK, NOINIT, READWRITE,ALIGN=3Stack_Mem SPACE Stack_Size ; 分配栈空间__initial_sp ; 栈的结束地址(栈顶地址)分配名为STACK，不初始化，可读可写，8（2^3）字节对齐的1KB空间。

栈：局部变量，函数形参等。

栈的大小不能超过内部SRAM大小。

AREA：汇编一个新的代码段或者数据段。

STACK段名，任意命名；NOINIT表示不初始化；READWRITE可读可写；ALIGN=3（2^3= 8字节对齐）。

__initial_sp紧挨了SPACE放置，表示栈的结束地址，栈是从高往低生长，结束地址就是栈顶地址。

----- 堆Heap_Size EQU 0x00000200 ; 堆的大小(512Bytes)AREA HEAP, NOINIT, READWRITE,ALIGN=3__heap_base ; 堆的起始地址Heap_Mem SPACE Heap_Size ; 分配堆空间__heap_limit ; 堆的结束地址分配名为HEAP，不初始化，可读可写，8（2^3）字节对齐的512字节空间。

__heap_base堆的起始地址，__heap_limit堆的结束地址。

堆由低向高生长。

动态分配内存用到堆。

PRESERVE8 -- 指定当前文件的堆/栈按照8 字节对齐。

THUMB-- 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-2 指令集，THUMB-2 是32 位的，兼容16 位和32 位的指令，是THUMB 的超级。

3.向量表AREA RESET, DATA, READONLYEXPORT __VectorsE XPORT __Vectors_EndE XPORT __Vectors_Size定义一个名为RESET，可读的数据段。

并声明__Vectors、__Vectors_End 和__Vectors_Size 这三个标号可被外部的文件使用。

__Vectors DCD __initial_sp ; Top of StackDCD Reset_Handler ; Reset HandlerDCD NMI_Handler ; NMI HandlerDCD HardFault_Handler ; Hard Fault HandlerDCD MemManage_Handler ; MPU Fault HandlerDCD BusFault_Handler ; Bus Fault HandlerDCD UsageFault_Handler ; Usage Fault HandlerDCD 0 ; ReservedDCD 0 ; ReservedDCD 0 ; ReservedDCD 0 ; ReservedDCD SVC_Handler ; SVCall HandlerDCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor HandlerDCD 0 ; ReservedDCD PendSV_Handler ; PendSV HandlerDCD SysTick_Handler ; SysTick Handler; External InterruptsDCD WWDG_IRQHandler ; Window Watchdog...__Vectors_End__Vectors_Size EQU __Vectors_End - __Vectors ;向量表大小__Vectors 为向量表起始地址，__Vectors_End 为向量表结束地址，两个相减即可算出向量表大小。

向量表从Flash 的0x0 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，可我们知道 C 语言中的函数名就是一个地址。

4.复位程序AREA |.text|, CODE, READONLY定义一个名为.text,可读的代码段Reset_Handler PROC ;复位子程序开始EXPORT Reset_Handler [WEAK]IMPORT __mainIMPORT SystemInitLDR R0, =SystemInitBLX R0LDR R0, =__mainBX R0ENDP ;子程序结束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。

备注：__main() 和main()当所有的系统初始化工作完成之后，就需要把程序流程转入主应用程序，即呼叫主应用程序。

最简单的一种情况是：IMPORT mainB main直接从启动代码跳转到应用程序的主函数入口，当然主函数名字可以由用户随便定义。

在ARM ADS环境中，还另外提供了一套系统级的呼叫机制。

IMPORT __mainB __main__main()是编译系统提供的一个函数，负责完成库函数的初始化和初始化应用程序执行环境，最后自动跳转到main()。

所以说，前者是库函数，后者就是我们自己编写的main()主函数；因此我们用的B __main其实是执行库函数,然后该库函数再调用我们的main() 函数,因此在单步调试时会看到先要跑一段程序(其实是库函数),然后再单步到我们自己的main函数(这个同时也说明如果有B __main 则就对应必须有main函数,否则编译出错),如果我们用 B main来进入我们的主函数的话,那在单步调试时就看到直接进入到我们自己的main函数了,中间不会看到其他程序;那么用B __main和用B main 这两这进入我们的main函数方式有什么不同呢如果采用前者则会由编译器加入一段"段拷贝"程序,即我们说的从加载域到执行域转化程序;而采用后者就没有这个了，因此如果要进行"段拷贝"只能自己动手编写程序来实现了,完成段拷贝后就可以进入我们的主函数了,当然这个主函数不一定是叫做main(),可以起个其他好听的名字,这个有别于使用B __main方式;不管采用哪种方式进入我们的程序,都要有一段"段拷贝"程序,跑完了段拷贝后才能可以进入我们主程序了!（顺便提一下:这个文件并没有所谓的"段拷贝"功能,再看也无益!）对含有启动程序来说,"执行地址与加载地址相同"不容易实现：如果执行地址与加载地址相同那当然不需要做"段拷贝",但是个人理解编译器还会加入"段拷贝"程序(如果用B __main的话),只是因为条件不满足而不执行而已;但是对含有启动程序来说,"执行地址与加载地址相同"就不容易了。

因为启动程序是要烧到非易失存储器里,用来在上电执行的,而这个程序必定会有RW段,如果RW放在非易失存储器,如FLASH,那就不好实现RW功能了,因此要给RW移动到能够实现RW功能的存储器,如SRAM等。

因此,对含有启动程序来说,"执行地址与加载地址相同"就不容易实现;程序的入口点在C 库中的__main 处，在该点，库代码执行以下操作：1. 将非零（只读和读写）运行区域从其载入地址复制到运行地址。

2. 清零ZI 区域。

3. 跳转到__rt_entry。

5.终端服务程序NMI_Handler PROCEXPORT NMI_Handler [WEAK]B .ENDPHardFault_Handler\PROCEXPORT HardFault_Handler [WEAK]B .ENDPMemManage_Handler\PROCEXPORT MemManage_Handler [WEAK]B .ENDP此处省略部分……启动文件里面已经帮我们写好所有中断的中断服务函数，跟我们平时写的中断服务函数不一样的就是这些函数都是空的，真正的中断复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，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。

B：跳到一个“.”，表示无限循环。

6.用户堆栈初始化ALIGN：对指令或者数据存放的地址进行对齐，后面会跟一个立即数。

缺省表示 4 字节对齐。

IF :DEF:__MICROLIBEXPORT __initial_spEXPORT __heap_baseEXPORT __heap_limitELSEIMPORT __use_two_region_memoryEXPORT __user_initial_stackheap;初始化堆&&栈__user_initial_stackheapLDR R0, = Heap_MemLDR R1, = (Stack_Mem + Stack_Size)LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size)LDR R3, = Stack_MemBX LRALIGNENDIFEND判断是否定义了__MICROLIB ，如果定义了则赋予标号__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；如果没有定义（实际的情况就是我们没定义__MICROLIB）则使用默认的 C 库，然后初始化用户堆栈大小，这部分有 C 库函数__main 来完成。

四、附录;******************** (C) COPYRIGHT 2011 STMicroelectronics ********************;* File Name :;* Author : MCD Application Team;* Version : Date : 11-March-2011;* Description : STM32F10x High Density Devices vector table for MDK-ARM;* toolchain.;* This module performs:;* - Set the initial SP;* - Set the initial PC == Reset_Handler;* - Set the vector table entries with the exceptions ISR address;* - Configure the clock system and also configure theexternal;* SRAM mounted on STM3210E-EVAL board to be used as data;* memory (optional, to be enabled by user);* - Branches to __main in the C library (which eventually;* calls main()).;* After Reset the CortexM3 processor is in Thread mode,;* priority is Privileged, and the Stack is set to Main.;* <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>>;***************************************************************** **************; THE PRESENT FIRMWARE WHICH IS FOR GUIDANCE ONLY AIMS AT PROVIDING CUSTOMERS; WITH CODING INFORMATION REGARDING THEIR PRODUCTS IN ORDER FOR THEM TO SAVE TIME.; AS A RESULT, STMICROELECTRONICS SHALL NOT BE HELD LIABLE FOR ANY DIRECT,; INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES WITH RESPECT TO ANY CLAIMS ARISING FROM THE; CONTENT OF SUCH FIRMWARE AND/OR THE USE MADE BY CUSTOMERS OF THE CODING; INFORMATION CONTAINED HEREIN IN CONNECTION WITH THEIR PRODUCTS.;***************************************************************** **************; Amount of memory (in bytes) allocated for Stack; Tailor this value to your application needs;/*********************栈定义*********************/; <h> Stack Configuration; <o> Stack Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>; </h>Stack_Size EQU 0x00000400 ;EQU伪指令，作用是左边的符号名代表右边的表达式AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;定义栈段：名称为STACK，未初始化，可读写，ELF 的栈段按2^3=8对齐Stack_Mem SPACE Stack_Size ;分配一片连续的存储区域并初始化为0，栈空间：0x400(1024B)个字节__initial_sp ;栈空间顶地址;/*********************堆定义*********************/; <h> Heap Configuration; <o> Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>; </h>Heap_Size EQU 0x00000200AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3__heap_base ;堆空间起始地址Heap_Mem SPACE Heap_Size ;堆空间:0x200(512B)个字节__heap_limit ;堆空间结束地址PRESERVE8 ;PRESERVE8 指令指定当前文件保持堆栈八字节对齐THUMB ;告诉汇编器下面是32位的Thumb指令，如果需要汇编器将插入位以保证对齐; 中断向量表定义; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset; 实际上是在CODE区（假设STM32从FLASH启动，则此中断向量表起始地址即为0x08000000）AREA RESET, DATA, READONLY ;定义一块数据段<DATA>，只可读<READONLY，默认READWRITE>，段名字是RESETEXPORT __Vectors ;EXPORT:在程序中声明一个全局的标号__Vectors，该标号可在其他的文件中引用EXPORT __Vectors_End ;在程序中声明一个全局的标号__Vectors_EndEXPORT __Vectors_Size ;在程序中声明一个全局的标号__Vectors_Size;DCD(DCDU)用于分配一片连续的字存储单元并用指定的数据初始化。