2020年03月24日 | STM32的启动过程分析

对于stm32的启动过程一直心存疑惑。今天找了很多资料，进行了一个大致的分析。

1.cortex M3的复位过程（来自官方资料）

上述开机启动流程比较详细，内容较为全面，但部分步骤可以省略（红字可省略标出），因为对于某些初始化，我们可能会在main函数中重新配置。

2.复位程序的详细跟踪分析（重点）

此次分析基于单步跟踪stm32从复位到main()函数的汇编代码。

1.stm32复位程序

; Reset handler

Reset_Handler    PROC

                 EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]

     IMPORT  __main

     IMPORT  SystemInit

                 LDR     R0, =SystemInit

                 BLX     R0

                 LDR     R0, =__main

                 BX      R0

                 ENDP

这个程序的可以大致分解为以下两个函数的调用

SystemInit();

__main();

2.SystemInit()

功能：初始化时钟（SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers）、配置中断向量表（中断向量表的定位是在flash还是SRAM）。

void SystemInit (void)

{

  /* Reset the RCC clock configuration to the default reset state(for debug purpose) */

  /* Set HSION bit */

  RCC->CR |= (uint32_t)0x00000001;

  /* Reset SW, HPRE, PPRE1, PPRE2, ADCPRE and MCO bits */

#ifndef STM32F10X_CL

  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF8FF0000;

#else

  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xF0FF0000;

#endif /* STM32F10X_CL */   

  /* Reset HSEON, CSSON and PLLON bits */

  RCC->CR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;

  /* Reset HSEBYP bit */

  RCC->CR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;

  /* Reset PLLSRC, PLLXTPRE, PLLMUL and USBPRE/OTGFSPRE bits */

  RCC->CFGR &= (uint32_t)0xFF80FFFF;

#ifdef STM32F10X_CL

  /* Reset PLL2ON and PLL3ON bits */

  RCC->CR &= (uint32_t)0xEBFFFFFF;

  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */

  RCC->CIR = 0x00FF0000;

  /* Reset CFGR2 register */

  RCC->CFGR2 = 0x00000000;

#elif defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || (defined STM32F10X_HD_VL)

  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */

  RCC->CIR = 0x009F0000;

  /* Reset CFGR2 register */

  RCC->CFGR2 = 0x00000000;      

#else

  /* Disable all interrupts and clear pending bits  */

  RCC->CIR = 0x009F0000;

#endif /* STM32F10X_CL */

#if defined (STM32F10X_HD) || (defined STM32F10X_XL) || (defined STM32F10X_HD_VL)

  #ifdef DATA_IN_ExtSRAM

    SystemInit_ExtMemCtl(); 

  #endif /* DATA_IN_ExtSRAM */

#endif 

  /* Configure the System clock frequency, HCLK, PCLK2 and PCLK1 prescalers */

  /* Configure the Flash Latency cycles and enable prefetch buffer */

  SetSysClock();

#ifdef VECT_TAB_SRAM

  SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM. */

#else

  SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH. */

#endif 

}

3.__main();重点

该函数属于C/C++库函数。

该函数的作用是

1.完成全局/静态变量的初始化工作

2.初始化堆栈

3.库函数的初始化

4.程序的跳转，进入main()函数。

1.加载_main()函数的相应汇编代码

2._main()函数的汇编代码

功能：跳转进入__scatterload_rt2函数。

3.__scatterload_rt2函数汇编代码（C库函数）

该函数的作用是设置四个寄存器为后续__scatterload_cpy()函数服务的。

设置待copy内容（静态变量、全局变量、常量）的的加载域和运行域，设置待copy内容的大小，跳转进入__scatterload_cpy函数

4.__scatterload_cpy函数（C库函数）

完成静态变量、全局变量、常量的从flash到SRAM的加载以及程序的跳转进入__scatterload_zeroinit函数

5.__scatterload_zeroinit函数（C库函数）

功能：未初始化的全局变量的初始化，跳转进入__user_steup_stackheap函数

6.__user_steup_stackheap函数（C库函数）

功能：实现用户的堆栈的配置

__user_steup_stackheap函数包含了以下函数的调用：

a.__user_libspace------------------------__user_libspace为C库保持了静态数据。这是一个96字节，0初始化的数据块，该块由C库创建。在C库初始化期间可以用来当做临时栈。

b.__user_initial_stackheap-------------------------------------------------用户的初始化堆栈函数

7._fp_init和__rt_fp_status_addr（C库函数）------------------------------------------------------两个函数调用实现浮点运算的支持

调用结束跳转进入main()函数

8.main()函数