2019年09月10日 | 基于STM32从零写操作系统系列---使用C语言

2019-09-10 来源：eefocus

目的

C语言，相对于汇编有更好的可读性，便于维护等优点。下面实验将使用C语言实现点亮LED灯。C语言与硬件是紧密连在一起的，结合芯片中的flash和sram，简单了解C语言。

要求

1.有一定的C语言基础

2.了解编译链接脚本

3.了解stm32F103的硬件结构

实验源代码在这下载，代码中有详细注释！

分析

1.首先了解硬件，如图

FLASH，就是存放.bin文件的地方。SRAM，用于存放程序的堆栈，全局变量。

2.了解链接脚本，如图：

MEMORY，用于定义存储器范围。

AT>rom，表示将对应的SECTION放置到rom中，即Flash中。

_data_start / _data_end，用于说明data段在flash中的位置，方便程序将data段从flash中复制到sram中。为什么要复制data段到sram中呢？由于flash定义为rx属性，即只读、可执行。data段的属性是rwx，即可读写、可执行。所以如果data段放在flash中，程序运行时，给全局变量赋值就会产生异常。

_ram_data_start,表示data段将复制到sram中的什么位置。

ADDR()，表示获得SECTION的运行地址vma，如ADDR(.data),表示data段的运行地址0x20000400;即，data段将在sram中运行。所以当程序被下载到flash后，程序开始运行时首先要将data段移动到sram中0x20000400地址处，这样程序运行时才不会出错。

LOADADDR(),表示获得SECTION的加载地址lma，如LOADADDR(.rodata)，表示rodata段的加载地址。即，表示rodata段在flash中的地址。

SIZEOF(),用于求SECTION的大小

整个SECTIONS，可以看做是程序在flash中的布局，其中.bss不占用flash空间，它是由程序中开始运行时，在sram中开辟空间并初始化为0。

各个SECTION，如.vectors.text.rodata.data.bss，分别存放不同类型的数据。

3.如何复制data段到sram，如图：

4.初始化bss段，如图：

5.用C语言编写的led程序，主要是了解C语言中的全局变量，局部变量放在哪里。如图：

6.从反汇编.list文件中可以看到，上面这些数据放在什么地方，如图：

7.led.h头文件定义了寄存器，如图：

本质就是C语言中的指针操作，volatile作用是确保本条指令不会因编译器的优化而省略。如代码“RCC_APB2ENR |= 0x00000010;”，表示向寄存器的第4位（从0位开始计数）写1。

小结

本章主要了解硬件与软件之间关系，如，程序有多个section，他们有的放在flash中，有的放在sram中；程序有运行地址vma和加载地址lma，所以下载程序时要将程序下载到对应的加载地址上的，程序运行时需要将程序放到正确的运行地址上。源代码已分享，可自行下载编译调试，通过调试程序，观察程序如何在flash和sram上运行。如，通过gdb的调试指令，可以查看局部变量h的值。

STM32 操作系统系列 C语言

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