STM32啟動文件——startup_stm32f10x_hd.s

STM32啟動文件——startup_stm32f10x_hd.s

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一、啟動文件的作用

?（關于啟動代碼的作用，前面已經(jīng)提到過了，這里再啰嗦一下）

（1）初始化堆棧指針 SP；

（2）初始化程序計數(shù)器指針 PC；

（3）設置堆、棧的大??；

（4）設置異常向量表的入口地址；

（5）配置外部 SRAM作為數(shù)據(jù)存儲器（這個由用戶配置，一般的開發(fā)板可沒有外部 SRAM）；

（6）設置 C庫的分支入口__main（最終用來調(diào)用 main函數(shù)）；

（7）在 3.5版的啟動文件還調(diào)用了在 system_stm32f10x.c文件中的SystemIni()函數(shù)配置系統(tǒng)時鐘。

?

二、啟動文件中提到的匯編指令

指令

作用

EQU

給數(shù)字常量取一個符號名，相當于 C 語言中的 define

AREA

匯編一個新的代碼段或者數(shù)據(jù)段

SPACE

分配內(nèi)存空間

PRESERVE8

當前文件堆棧需按照 8 字節(jié)對齊

EXPORT

聲明一個標號具有全局屬性，可被外部的文件使用

DCD

以字為單位分配內(nèi)存，要求 4 字節(jié)對齊，并要求初始化這些內(nèi)存

PROC

定義子程序，與 ENDP 成對使用，表示子程序結(jié)束

WEAK

弱定義，如果外部文件聲明了一個標號，則優(yōu)先使用外部文件定義的標號，如果外部文件沒有定義也不出錯。

IMPORT

聲明標號來自外部文件，跟 C 語言中的 EXTERN 關鍵字類似

B

跳轉(zhuǎn)到一個標號

ALIGN

編譯器對指令或者數(shù)據(jù)的存放地址進行對齊，一般需要跟一個立即
數(shù)，缺省表示 4 字節(jié)對齊。要注意的是：這個不是 ARM 的指令，是編譯器的，這里放在一起只是為了方便。

END

到達文件的末尾，文件結(jié)束

IF,ELSE,ENDIF

匯編條件分支語句，跟 C 語言的類似

LDR

從存儲器中加載字到一個寄存器中

BL

跳轉(zhuǎn)到由寄存器/標號給出的地址，并把跳轉(zhuǎn)前的下條指令地址保存到 LR

BLX

跳轉(zhuǎn)到由寄存器給出的地址，并根據(jù)寄存器的 LSE 確定處理器的狀態(tài)，還要把跳轉(zhuǎn)前的下條指令地址保存到 LR

BX

跳轉(zhuǎn)到由寄存器/標號給出的地址，不用返回

?

三、啟動代碼詳解

1、stack——棧

Stack_Size?????EQU?????0x00000400
?
???????????????AREA????STACK,?NOINIT,?READWRITE,ALIGN=3
Stack_Mem??????SPACE???Stack_Size
__initial_sp

? ? ? ?分配名為STACK，不初始化，可讀可寫，8（2^3）字節(jié)對齊的1KB空間。

?????? 棧：局部變量，函數(shù)形參等。棧的大小不能超過內(nèi)部SRAM大小。

?????? AREA：匯編一個新的代碼段或者數(shù)據(jù)段。STACK段名，任意命名；NOINIT表示不初始化；READWRITE可讀可寫；ALIGN=3（2^3= 8字節(jié)對齊）。

__initial_sp緊挨了SPACE放置，表示棧的結(jié)束地址，棧是從高往低生長，結(jié)束地址就是棧頂?shù)刂贰?/p>

?

2、heap——堆

Heap_Size??????EQU?????0x00000200
?
???????????????AREA????HEAP,?NOINIT,?READWRITE,ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem???????SPACE???Heap_Size
__heap_limit

?????? 分配名為HEAP，不初始化，可讀可寫，8（2^3）字節(jié)對齊的512字節(jié)空間。__heap_base堆的起始地址，__heap_limit堆的結(jié)束地址。堆由低向生長。動態(tài)分配內(nèi)存用到堆。

?

PRESERVE8 //指定當前文件的堆棧按照 8 字節(jié)對齊。

THUMB //表示后面指令兼容 THUMB 指令。THUBM 是ARM 以前的指令集，16bit，現(xiàn)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 的超級。

?

3、向量表

AREA????RESET,?DATA,?READONLY
???????????EXPORT??__Vectors
???????????EXPORT??__Vectors_End
???????????EXPORT??__Vectors_Size

?????? 定義一個名為RESET，可讀的數(shù)據(jù)段。并聲明 __Vectors、__Vectors_End 和__Vectors_Size 這三個標號可被外部的文件使用。?

__Vectors??????DCD?????__initial_sp???????????????;?Top?of?Stack
???????????????DCD?????Reset_Handler??????????????;?Reset?Handler
???????????????DCD?????NMI_Handler????????????????;?NMI?Handler
???????????????DCD?????HardFault_Handler??????????;?Hard?Fault?Handler
???????????????DCD?????MemManage_Handler??????????;?MPU?Fault?Handler
???????????????DCD?????BusFault_Handler???????????;?Bus?Fault?Handler
???????????????DCD?????UsageFault_Handler?????????;?Usage?Fault?Handler
???????????????DCD?????0??????????????????????????;?Reserved
???????????????DCD?????0??????????????????????????;?Reserved
???????????????DCD?????0??????????????????????????;?Reserved
???????????????DCD?????0??????????????????????????;?Reserved
???????????????DCD?????SVC_Handler????????????????;?SVCall?Handler
???????????????DCD?????DebugMon_Handler???????????;?Debug?Monitor?Handler
???????????????DCD?????0??????????????????????????;?Reserved
???????????????DCD?????PendSV_Handler?????????????;?PendSV?Handler
???????????????DCD?????SysTick_Handler????????????;?SysTick?Handler
?
???????????????;?External?Interrupts
???????????????DCD?????WWDG_IRQHandler????????????;?Window?Watchdog
???????????????DCD?????PVD_IRQHandler?????????????;?PVD?through?EXTI?Line?detect
???????????????DCD?????TAMPER_IRQHandler??????????;?Tamper
???????????????DCD?????RTC_IRQHandler?????????????;?RTC
???????????????DCD?????FLASH_IRQHandler???????????;?Flash
???????????????DCD?????RCC_IRQHandler?????????????;?RCC
???????????????DCD?????EXTI0_IRQHandler???????????;?EXTI?Line?0
???????????????DCD?????EXTI1_IRQHandler???????????;?EXTI?Line?1
???????????????DCD?????EXTI2_IRQHandler???????????;?EXTI?Line?2
???????????????DCD?????EXTI3_IRQHandler???????????;?EXTI?Line?3
???????????????DCD?????EXTI4_IRQHandler???????????;?EXTI?Line?4
???????????????DCD?????DMA1_Channel1_IRQHandler???;?DMA1Channel?1
???????????????DCD?????DMA1_Channel2_IRQHandler???;?DMA1Channel?2
???????????????DCD?????DMA1_Channel3_IRQHandler???;?DMA1Channel?3
???????????????DCD?????DMA1_Channel4_IRQHandler???;?DMA1Channel?4
???????????????DCD?????DMA1_Channel5_IRQHandler???;?DMA1Channel?5
???????????????DCD?????DMA1_Channel6_IRQHandler???;?DMA1Channel?6
???????????????DCD?????DMA1_Channel7_IRQHandler???;?DMA1?Channel?7
???????????????DCD?????ADC1_2_IRQHandler??????????;?ADC1?&?ADC2
???????????????DCD?????USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler??;?USBHigh?Priority?or?CAN1?TX
???????????????DCD?????USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler;?USB?Low??Priority?or?CAN1?RX0
???????????????DCD?????CAN1_RX1_IRQHandler????????;?CAN1?RX1
???????????????DCD?????CAN1_SCE_IRQHandler????????;?CAN1?SCE
???????????????DCD?????EXTI9_5_IRQHandler?????????;?EXTI?Line?9..5
???????????????DCD?????TIM1_BRK_IRQHandler????????;?TIM1?Break
???????????????DCD?????TIM1_UP_IRQHandler?????????;?TIM1?Update
???????????????DCD?????TIM1_TRG_COM_IRQHandler????;?TIM1Trigger?and?Commutation
???????????????DCD?????TIM1_CC_IRQHandler?????????;?TIM1?Capture?Compare
???????????????DCD?????TIM2_IRQHandler????????????;?TIM2
???????????????DCD?????TIM3_IRQHandler????????????;?TIM3
???????????????DCD?????TIM4_IRQHandler????????????;?TIM4
???????????????DCD?????I2C1_EV_IRQHandler?????????;?I2C1?Event
???????????????DCD?????I2C1_ER_IRQHandler?????????;?I2C1?Error
???????????????DCD?????I2C2_EV_IRQHandler?????????;?I2C2?Event
???????????????DCD?????I2C2_ER_IRQHandler?????????;?I2C2?Error
???????????????DCD?????SPI1_IRQHandler????????????;?SPI1
???????????????DCD?????SPI2_IRQHandler????????????;?SPI2
???????????????DCD?????USART1_IRQHandler??????????;?USART1
???????????????DCD?????USART2_IRQHandler??????????;?USART2
???????????????DCD?????USART3_IRQHandler??????????;?USART3
???????????????DCD?????EXTI15_10_IRQHandler???????;?EXTI?Line?15..10
???????????????DCD?????RTCAlarm_IRQHandler????????;?RTC?Alarm?through?EXTI?Line
???????????????DCD?????USBWakeUp_IRQHandler???????;?USB?Wakeup?from?suspend
???????????????DCD?????TIM8_BRK_IRQHandler????????;?TIM8?Break
???????????????DCD?????TIM8_UP_IRQHandler?????????;?TIM8?Update
???????????????DCD?????TIM8_TRG_COM_IRQHandler????;?TIM8Trigger?and?Commutation
???????????????DCD?????TIM8_CC_IRQHandler?????????;?TIM8?Capture?Compare
???????????????DCD?????ADC3_IRQHandler????????????;?ADC3
???????????????DCD?????FSMC_IRQHandler????????????;?FSMC
???????????????DCD?????SDIO_IRQHandler????????????;?SDIO
???????????????DCD?????TIM5_IRQHandler????????????;?TIM5
???????????????DCD?????SPI3_IRQHandler????????????;?SPI3
???????????????DCD?????UART4_IRQHandler???????????;?UART4
???????????????DCD?????UART5_IRQHandler???????????;?UART5
???????????????DCD?????TIM6_IRQHandler????????????;?TIM6
???????????????DCD?????TIM7_IRQHandler????????????;?TIM7
???????????????DCD?????DMA2_Channel1_IRQHandler???;?DMA2Channel1
???????????????DCD?????DMA2_Channel2_IRQHandler???;?DMA2Channel2
???????????????DCD?????DMA2_Channel3_IRQHandler???;?DMA2Channel3
???????????????DCD?????DMA2_Channel4_5_IRQHandler;?DMA2?Channel4?&?Channel5
__Vectors_End

__Vectors_Size?EQU? __Vectors_End - __Vectors

__Vectors 為向量表起始地址，__Vectors_End 為向量表結(jié)束地址，兩個相減即可算出向量表大小。

向量表從 FLASH 的 0 地址開始放置，以 4 個字節(jié)為一個單位，地址 0 存放的是棧頂?shù)刂罚?X04 存放的是復位程序的地址，以此類推。從代碼上看，向量表中存放的都是中斷服務函數(shù)的函數(shù)名，可我們知道 C 語言中的函數(shù)名就是一個地址。

?

4、復位程序

AREA???|.text|,?CODE,?READONLY

?????? 定義一個名為.text,可讀的代碼段

Reset_Handler??PROC
???????????????EXPORT??Reset_Handler?????????????[WEAK]
???????????????IMPORT??__main
???????????????IMPORT??SystemInit
???????????????LDR?????R0,?=SystemInit
???????????????BLX?????R0??????????????
???????????????LDR?????R0,?=__main
???????????????BX??????R0
???????????????ENDP

?????? 復位子程序是系統(tǒng)上電后第一個執(zhí)行的程序，調(diào)用 SystemInit ()函數(shù)初始化系統(tǒng)時鐘，然后調(diào)用 C 庫函數(shù)_main。

?

5、終端服務子程序

NMI_Handler?????PROC
???????????????EXPORT??NMI_Handler????????????????[WEAK]
???????????????B???????.
???????????????ENDP
HardFault_Handler
???????????????PROC
???????????????EXPORT??HardFault_Handler??????????[WEAK]
???????????????B???????.
???????????????ENDP
MemManage_Handler
???????????????PROC
???????????????EXPORT??MemManage_Handler??????????[WEAK]
???????????????B???????.
???????????????ENDP

此處省略部分……

?????? 啟動文件里面已經(jīng)幫我們寫好所有中斷的中斷服務函數(shù)，跟我們平時寫的中斷服務函數(shù)不一樣的就是這些函數(shù)都是空的，真正的中斷復服務程序需要我們在外部的 C 文件里面重新實現(xiàn)，這里只是提前占了一個位置而已。

? ? ? ?如果我們在使用某個外設的時候，開啟了某個中斷，但是又忘記編寫配套的中斷服務程序或者函數(shù)名寫錯，那當中斷來臨的時，程序就會跳轉(zhuǎn)到啟動文件預先寫好的空的中斷服務程序中，并且在這個空函數(shù)中無線循環(huán)，即程序就死在這里。

B：跳到一個“.”，表示無限循環(huán)。

?

6、用戶堆棧初始化

ALIGN

?????? ALIGN：對指令或者數(shù)據(jù)存放的地址進行對齊，后面會跟一個立即數(shù)。缺省表示 4 字節(jié)對齊。

IF?????:DEF:__MICROLIB
???????????????
????????????????EXPORT??__initial_sp
????????????????EXPORT??__heap_base
????????????????EXPORT??__heap_limit
???????????????
????????????????ELSE
???????????????
????????????????IMPORT??__use_two_region_memory
????????????????EXPORT??__user_initial_stackheap
????????????????
__user_initial_stackheap
?
????????????????LDR?????R0,?=??Heap_Mem
????????????????LDR?????R1,?=(Stack_Mem?+Stack_Size)
????????????????LDR?????R2,?=?(Heap_Mem?+??Heap_Size)
????????????????LDR?????R3,?=?Stack_Mem
?????????????????BX?????LR
?
????????????????ALIGN
?
????????????????ENDIF
?
????????????????END

?????? 判斷是否定義了__MICROLIB ，如果定義了則賦予標號__initial_sp（棧頂?shù)刂罚?、__heap_base（堆起始地址）、__heap_limit（堆結(jié)束地址）全局屬性，可供外部文件調(diào)用。如果沒有定義（實際的情況就是我們沒定義__MICROLIB）則使用默認的 C 庫，然后初始化用戶堆棧大小，這部分有 C 庫函數(shù)__main 來完成。

? ??