2019年09月02日 | STM32开发 -- 启动流程

启动模式讲完了，我们知道是主闪存存储器启动的（主闪存存储器就是芯片内部的flash）。主闪存存储器被映射到启动空间(0x0000 0000)，但仍然能够在它原有的地址(0x0800 0000)访问它。

接下来，再看一下它的启动流程是怎样的。

话说启动流程，我都讲过很多个了。

参看：S5PV210开发 – 启动流程

参看：DM368开发 – Bootloader 开发（转毕设）

一、回顾

首先你得知道主闪存存储器、系统存储器、内置SRAM代表什么？它们映射哪个区域。

我主要以STM32F105RC为例来讲一下。

参看：STM32F105RC 介绍

主闪存存储器：芯片内部的flash，即256K字节；从用户闪存启动，这是正常的工作模式

系统存储器：应该类似于BL1（18K字节）；将程序写入到一快特定的区域，一般由厂家直接写入，不能被随意更改或擦除。

内置SRAM：64K字节；由于SRAM掉电丢失，不能保存程序，一般只用于程序的调试。

二、内存布局

接下来我们就应该看一下，STM32F105RC的内存布局

查看，闪存模块的组织

分为：小容量产品（32K，1KB/page）、中容量产品（128K，1KB/page）、大容量产品（512K，2KB/page）、互联型产品（256K，2KB/page）

STM32F105RC的Flash为256K，可见为互联型产品（Connectivity line devices）

再看，NAND的地址映像

最后，是keil上我们可以设置 IROM起始地址

0x800 0000 – 0x800 4000 为boot

三、启动文件

这里之所以有 8 个启动文件，是因为对于不同容量的芯片启动文件不一样。对于 105 系列，主要是用其中 4 个启动文件：

startup_stm32f10x_ld.s： 适用于小容量 产品

startup_stm32f10x_md.s ： 适用于中等容量产品

startup_stm32f10x_hd.s： 适用于大容量产品

startup_stm32f10x_cl.s： 适用于互联型产品

小容量产品主存储块最大为4K×64位，每个存储块划分为32个1K字节的页

中容量产品主存储块最大为16K×64位，每个存储块划分为128个1K字节的页

大容量产品主存储块最大为64K×64位，每个存储块划分为256个2K字节的页

互联型产品主存储块最大为32K×64位，每个存储块划分为128个2K字节的页

很显然，STM32F105RC 是互联型产品

那我们就看一下，startup_stm32f10x_cl.s

参看：startup_stm32f10x_cl.s文件解读

1、堆和栈的定义

Stack_Size      EQU     0x00000400

                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3

                ;AREA 伪指令用于定义一个代码段或数据,定义栈，

                      可初始为0，8字节对齐2*2*2，2的3次方。

                ;STACK 段名 

;NOINIT：指定此数据段仅仅保留了内存单元， 

;READWRITE属性：指定本段为可读可写，数据段的默认属性为READWRITE。 

;ALIGN属性：使用方式为ALIGN 表达式。

   在默认时，ELF（可执行连接文件）的代码段和数据段是按字对齐的，

   表达式的取值范围为0～31，相应的对齐方式为2表达式次方。

Stack_Mem       SPACE   Stack_Size 

                ;SPACE 用来分配一片连续的存储区域并初始化为0。

                ;Stack_Mem  表示分配0x400个连续字节，并初始化为0

__initial_sp    ;表示栈空间顶地址，汇编代码地址标号 

栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

Heap_Size       EQU     0x00000200

                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 

                ;ALIGN用来指定对齐方式， 8字节对齐

__heap_base ;表示堆空间起始地址 

Heap_Mem        SPACE   Heap_Size

__heap_limit ;表示堆空间结束地址

                PRESERVE8

                THUMB

堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表

2、中断向量表

; 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0x8000000） 

                AREA    RESET, DATA, READONLY

                ；定义一块数据段，只可读，段名字是RESET 

;DATA属性：用于定义数据段，默认为READWRITE。指定本段为可读可写 

                EXPORT  __Vectors 

                ；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_End 

                EXPORT  __Vectors_Size

                ；在程序中声明一个全局的标号__Vectors_Size 

__Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack 

；栈顶地址，该处物理地址值即为 __Vetors 标号所表示的值

；该地址中存储__initial_sp 所表示的地址值，大小为一个字（32bit） 

                DCD     Reset_Handler              ; Reset Handler

                ；复位中断服务入口地址 

                DCD     NMI_Handler                ; NMI Handler

                ；不可屏蔽中断

                DCD     HardFault_Handler          ; Hard Fault Handler

                    ；硬件错误处理 

                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

                ；系统滴答定时器 

                ;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   ; DMA1 Channel 1

                DCD     DMA1_Channel2_IRQHandler   ; DMA1 Channel 2

                DCD     DMA1_Channel3_IRQHandler   ; DMA1 Channel 3

                DCD     DMA1_Channel4_IRQHandler   ; DMA1 Channel 4

                DCD     DMA1_Channel5_IRQHandler   ; DMA1 Channel 5

                DCD     DMA1_Channel6_IRQHandler   ; DMA1 Channel 6

                DCD     DMA1_Channel7_IRQHandler   ; DMA1 Channel 7

                DCD     ADC1_2_IRQHandler          ; ADC1 and ADC2

                DCD     CAN1_TX_IRQHandler         ; CAN1 TX

                DCD     CAN1_RX0_IRQHandler        ; 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