STM32啟動(dòng)文件簡(jiǎn)介、詳細(xì)步驟及代碼講解

01啟動(dòng)文件簡(jiǎn)介

startup_stm32f429_439xx.s是STM32的啟動(dòng)文件。

剛開始我一直認(rèn)為STM32程序開始執(zhí)行是從main函數(shù)開始。后來(lái)網(wǎng)上查查不是。原來(lái)在執(zhí)行main函數(shù)之前，需要先執(zhí)行一段匯編程序和完成C語(yǔ)言資源硬件的初始化工作。就是以下幾個(gè)功能：

1--初始化棧指針MSP=_initial_sp。

2--初始化復(fù)位程序計(jì)數(shù)寄存器值=Reset_Handler。

3--初始化異常/ 中斷向量表。

4--系統(tǒng)時(shí)鐘配置。

5--C庫(kù)函數(shù)_main初始化用戶堆棧的調(diào)用 。

02文件啟動(dòng)步驟

1-在啟動(dòng)的時(shí)候，先對(duì)堆棧的大小定義，并在代碼區(qū)的起始位置建立異常中斷向量表。然后在復(fù)位中斷中服務(wù)程序中跳轉(zhuǎn)執(zhí)行C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)main函數(shù)，以上這些完成后，跳轉(zhuǎn)到主程序中的main函數(shù)執(zhí)行相關(guān)函數(shù)應(yīng)用。但是假如STM32F429單片機(jī)被設(shè)置成從內(nèi)部flash啟動(dòng)的，這時(shí)候，片內(nèi)Flash被映射到程序啟動(dòng)空間，異常/中斷向量表實(shí)際的開始地址為0x8000000（查看STM32F4參考手冊(cè)可得到），則棧頂?shù)刂反娣旁?x8000000處，復(fù)位中斷存放在0x8000004處，若STM32F4遇到復(fù)位信號(hào)，則從0x8000004處取出復(fù)位中斷服務(wù)入口地址，繼而執(zhí)行中斷服務(wù)函數(shù)，繞后跳轉(zhuǎn)到main函數(shù)，最終進(jìn)入main函數(shù)。由此我們可以得下面這個(gè)圖：

03啟動(dòng)代碼講解

01棧（Stack）

我們可以在.s這個(gè)文件中看到堆棧信息如圖：

根據(jù)上面的圖片我們可以知道。

在startup_stm32f429_439xx.s文件中，將棧的大小設(shè)為0x00000400（1KB）F429是0x30000（192KB），Stack_Mem為棧名，不初始化可讀可寫，8字節(jié)對(duì)齊。Stack_Size是棧的大小，__initial_sp表示結(jié)束地址（棧頂?shù)刂罚瑮Ｊ怯筛咦止?jié)向低字節(jié)生長(zhǎng)的）。

棧的主要作用是用于局部變量、函數(shù)調(diào)用、函數(shù)形參的開銷大小應(yīng)小于內(nèi)部RAM大小，考慮到局部變量的需求，防止棧溢出。

EQU：宏定義的偽指令，相當(dāng)于等于，類似與 C 中的 define；

AREA：告訴匯編器匯編一個(gè)新的代碼段或者數(shù)據(jù)段；

SPACE：用于分配一定大小的內(nèi)存空間，單位為字節(jié)；這里的大小等于Stack_Size。

DCD：數(shù)據(jù)定義（ Data Definition ）偽指令,單位是字(4字節(jié))；

偽指令（Pseudo instruction）：用于告訴匯編器如何進(jìn)行匯編的指令,不生成可執(zhí)行代碼。

總結(jié)如下圖所示：

02堆（Heap）

在.s54行中如下圖這些代碼：

這些代碼中，堆的大小設(shè)為0x00000200（512B），其中Heap_ Mem是棧名，不初始化，可讀可寫，8（23）字節(jié)對(duì)齊。Heap_Size為堆的大小， heap_base為堆的起始地址，heap_limit為堆的結(jié)束地址，因?yàn)槎咽怯傻偷刂废蚋叩刂飞L(zhǎng)的。

堆的作用是用于malloc()函數(shù)申請(qǐng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)存的分配。

04中斷向量表

PRESERVE8：指定當(dāng)前文件的堆棧按照 8 字節(jié)對(duì)齊THUMB：表示后面指令為 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(jí)!

EXPORT：聲明一個(gè)標(biāo)號(hào)具有全局屬性，可被外部的文件使用。如果是 IAR 編譯器，則使用的是 GLOBAL 這個(gè)指令。

——Vectors是異常/中斷向量表的起始位置，_Vectors_End是中斷向量表的結(jié)束位置，vectors__Size中斷向量表的大小。

TM32F42XX/STM32F43XX部分中斷向量表

在中斷向量表中的每一個(gè)位置存儲(chǔ)都是一個(gè)4字節(jié)服務(wù)程序入口地址，如果有中斷請(qǐng)求并且MCU進(jìn)行了請(qǐng)求的響應(yīng)，那么MCU就會(huì)找到向量表中找到對(duì)應(yīng)的中斷位置，找到中斷復(fù)位程序入口地址到程序計(jì)數(shù)寄存器，進(jìn)而執(zhí)行中斷。

具體的詳細(xì)中斷向量表請(qǐng)參看數(shù)據(jù)手冊(cè)以及啟動(dòng)文件。

05復(fù)位中斷服務(wù)程序

這句話的意思是定義一個(gè)名為.text代碼段，可讀

復(fù)位中斷服務(wù)程序是系統(tǒng)上電后第一個(gè)執(zhí)行的程序，調(diào)用Systemlnit函數(shù)初始化系統(tǒng)時(shí)鐘，然后調(diào)用C庫(kù)函數(shù)mian，最終調(diào)用 main 函數(shù)進(jìn)入C程序的世界。

LDR：從存儲(chǔ)器加載字到一個(gè)寄存器。

BL：跳轉(zhuǎn)到由寄存器/標(biāo)號(hào)給出的地址，并把跳轉(zhuǎn)前的下條指令地址保存到鏈接寄存器。

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鏈接寄存器。

BX：跳轉(zhuǎn)到由寄存器/標(biāo)號(hào)給出的地址，不用返回。

WEAK：表示弱定義，如果外部文件優(yōu)先定義了該標(biāo)號(hào)，則首先引用該標(biāo)號(hào)，可以在C語(yǔ)言中重新定義中斷服務(wù)程序；如果在啟動(dòng)文件之外沒(méi)有重新定義中斷服務(wù)程序，則在對(duì)應(yīng)的異常/中斷向量表位置處存儲(chǔ)的是匯編文件定義的中斷服務(wù)程序入口地址。如果在啟動(dòng)文件外，在另外一個(gè)C文件中重新定義了中斷服務(wù)程序，則在對(duì)應(yīng)的異常/中斷向量表位置處存儲(chǔ)的是C文件中的中斷服務(wù)程序入口地址。需要注意的是，啟動(dòng)文件中的中斷服務(wù)程序的名稱和C文件中重新定義的中斷服務(wù)程序名稱必須保持一致。

IMPORT：表示該標(biāo)號(hào)來(lái)自外部文件，跟C語(yǔ)言中的關(guān)鍵字EXTERN類似。這里表示Systemlnit 和main 這兩個(gè)函數(shù)均來(lái)自外部的文件。

Systemlnit是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)，在system_stm32f4xx.c這個(gè)庫(kù)文件中定義，主要作用是配置系統(tǒng)時(shí)鐘，在調(diào)用這個(gè)函數(shù)之后，STM32F429的系統(tǒng)時(shí)鐘被配置為180MHz。

main是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的C庫(kù)函數(shù)，主要作用是初始化用戶堆棧，最終調(diào)用main函數(shù)進(jìn)入C程序的世界。在C應(yīng)用程序中，必須有一個(gè)main函數(shù)。需要注意的是，_main不是用戶C程序的main 函數(shù)。

異常和中斷服務(wù)程序

07用戶堆棧初始化

判斷是否定義了__MICROLIB，如果定義了則賦予標(biāo)號(hào)__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(méi)有定義（實(shí)際的情況就是我們沒(méi)定義__MICROLIB），則使用默認(rèn)的C庫(kù)函數(shù)，然后初始化用戶堆棧大小，這部分由C庫(kù)函數(shù)__main來(lái)完成，當(dāng)初始化完堆棧之后，就調(diào)用main函數(shù)去到C程序的世界。

IF、ELSE、ENDIF：匯編的條件分支語(yǔ)句，跟C語(yǔ)言的if、else類似。