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            新聞中心

            EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > STM32學(xué)習(xí)記錄18 IAP(2)

            STM32學(xué)習(xí)記錄18 IAP(2)

            作者: 時(shí)間:2016-11-13 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
            (擴(kuò)展-IAP主要用于產(chǎn)品出廠后應(yīng)用程序的更新作用,考慮到出廠時(shí)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(dòng)力基礎(chǔ)上寫了“STM32 IAP+APP ==>雙劍合一”鏈接稍后發(fā))

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

            本文引用地址:http://www.biyoush.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(xiàng)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(gè)型號的 芯片flash是512k 的, 啟動(dòng)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(diǎn):

            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;

            (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(gè)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(dòng)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(dòng)代碼文件選擇的是 startup_stm32f10x_md_lv.s

            2 .第二個(gè)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(dòng);

            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(xiàng)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
            [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(shí)鐘問價(jià)在stm32f10x.h 依據(jù)實(shí)際修改,原文是 說如果沒有宏定義外部時(shí)鐘HES_VALUE的值,但是宏定義了stm32f10x_cl 則外部時(shí)鐘設(shè)置為25MHZ, 否則外部時(shí)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;

            [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(shí)鐘的更改

            system_stm32f10x.c的系統(tǒng)主頻率,依實(shí)際情況修改 ;我用的芯片主頻時(shí)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(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(gè)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?。?/p>

            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(xiàng)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(xiàng)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:

            [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(dòng)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?yàn)檎G闆r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(jìn)入而導(dǎo)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(diǎn)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(gè)字節(jié)的值, 因?yàn)槲覀兊膽?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(gè)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(yīng)用程序已經(jīng)下載了,因?yàn)閼?yīng)用程序的啟動(dòng)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(dòng)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(xiàng)“復(fù)位地址” JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (ApplicationAddress + 4); 之后此時(shí)JumpAddress

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

            void (*pFunction)(void); 是聲明一個(gè)函數(shù)指針,加上一個(gè)typedef 之后 pFunction只不過是類型void (*)(void) 的一個(gè)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(shí)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(dòng)文件startup_stm32f10x_md_vl。s 中的啟動(dòng)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(dòng)文件中的啟動(dòng)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(dòng)過程

            解析STM32的啟動(dòng)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(diǎn)——因?yàn)镃程序往往從main函數(shù)開始執(zhí)行。但一個(gè)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?yàn)槭褂肅語言作為開發(fā)語言后,變量/函數(shù)的地址便由編譯器在編譯時(shí)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(gè)問題,答案也許大同小異,但肯定都有個(gè)關(guān)鍵詞,叫“啟動(dòng)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(jià)格貴賤,每一種微控制器(處理器)都必須有啟動(dòng)文件,啟動(dòng)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(shí)間(稱為啟動(dòng)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(dòng)文件,但開發(fā)環(huán)境往往自動(dòng)完整地提供了這個(gè)啟動(dòng)文件,不需要開發(fā)人員再行干預(yù)啟動(dòng)過程,只需要從main函數(shù)開始進(jìn)行應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)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(dòng)文件,程序開發(fā)人員可以直接引用啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng),即固定了復(fù)位后的起始地址為0x000000(PC = 0x000000)同時(shí)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(shí)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(shí)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(gè)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(dòng)從起始地址的下一個(gè)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(dòng)文件“stm32f10x_vector.s”為模板,對STM32的啟動(dòng)過程做一個(gè)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(dòng)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(jià)于:
            #define DATA_IN_ExtSRAM 0
            ?第2行:定義棧空間大小為0x00000400個(gè)字節(jié),即1Kbyte。此語行亦等價(jià)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(gè)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(shí)際上是在CODE區(qū)(假設(shè)STM32從FLASH啟動(dòng),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(gè)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(dòng)代碼的完整解析,接下來對幾個(gè)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(gè)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(dòng)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(jià)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(gè)指針數(shù)組,其每一個(gè)成員都是一個(gè)函數(shù)指針,分別指向各個(gè)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(gè)位置,等價(jià)于C語言中的“地址”概念。地址僅僅表示存儲空間的一個(gè)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(shí)時(shí)庫函數(shù)里的一個(gè)初始化子程序__main的入口地址。該程序的一個(gè)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(gè)main函數(shù)作為程序的起點(diǎn)——因?yàn)檫@是由C/C++標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)庫所規(guī)定的——并且不能更改,因?yàn)镃/C++標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)庫并不對外界開發(fā)源代碼。因此,實(shí)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(dòng)文件和啟動(dòng)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(gè)表項(xiàng)是棧頂?shù)刂?,第二個(gè)表項(xiàng)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(shí)時(shí)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(dòng)(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。



            關(guān)鍵詞: STM32學(xué)習(xí)記錄IA

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