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

2019-09-10 来源：eefocus

本章主要使用汇编语言编写STM32F103（以下称为“该芯片”）的启动代码。具体结构如图：

启动模式

该芯片可以通过设置BOOT0和BOOT1两个引脚，选择不同的启动方式，正常情况下BOOT0=0,BOOT1=0（0为低电平）。即，芯片将从Flash中加载代码启动。

当芯片上电/复位后，芯片首先从地址0x0000_0000处获取栈地址，然后将地址0x0000_0004处的值赋值给PC寄存器。按照PC寄存器的值，取第一条指令，执行......具体如图：

地址0x0800_0205处的具体代码如图：

简单来说，地址0x0000_0004处存放的是复位处理函数的地址。当上电/复位时，芯片硬件会自动将地址0x0000_0000处的栈地址赋值给MSP寄存器；将地址0x0000_0004处的复位函数地址值赋值给PC寄存器；然后就从PC寄存器所指的地址开始执行代码。

为什么Flash的地址明明是从0x0800_0000开始，但芯片是从地址0x0000_0000处开始取数据呢？原因很简单，当我们设置BOOT0=0,BOOT1=0时，芯片会将flash的地址范围映射到0x0000_0000~0x0007_ffff的地址范围内，如图：

向量表

当发生了异常并且要响应它时，CM3 需要定位其处理例程的入口地址。这些入口地址存储在所谓的“（异常）向量表”中。缺省情况下，CM3 认为该表位于零地址处，且各向量占用 4 字节，因此每个表项占用 4 字节。如图：

完整的向量表定义，请看源代码。

复位处理函数

用于上电/复位后，初始化芯片，让芯片能够以最好的状态运行。初始化完成后，跳转到_main函数继续执行。如图：

初始化SystemInit.s

主要是配置芯片的时钟，禁止所有中断，设置向量表位置。如图：

链接脚本

用于链接各个目标文件，定义各个代码段，数据段的位置。如图：

这个链接脚本的作用，可以简单地理解为规划Flash。如图：

所以，我们看到第一条指令是放在地址0x0800_0200处的。

Makefile

用于多文件编译管理。如图：

main.s

在本章中，main.s只做死循环，下一章将点亮LED灯。如图：

实验步骤：

1.如下图，创建一个文件夹，在文件夹中新建如图中的文件，按照上面所分析的编辑代码。

2.在命令行中，进入上一步创建的文件夹，输入make，编译项目。如图：

3.如无意外编译通过，然后按照前面章节讲述的步骤，将生成的.bin文件下载到芯片里。

4.简单对比.list文件与芯片flash中的数据，如图：

小结

本章到此结束，主要是简单介绍了该芯片的启动模式设置，启动流程。stm32F103的初始化没有什么复杂的设置，可以通过相关文档手册，了解向量表的内容；或参照STM32固件库v3.5的源代码。有关链接脚本，Makefile的知识，在本系列博客中不会讲解，网上有相关的资料文档。

STM32 操作系统系列- bootloader