基于STM32單片機啟動文件的作用和啟動過程解析

一、啟動文件的作用是：

1.初始化堆棧指針SP;

2.初始化程序計數(shù)器指針PC;

3.設置堆、棧的大小;

4.設置異常向量表的入口地址;

5.配置外部SRAM作為數(shù)據(jù)存儲器（這個由用戶配置，一般的開發(fā)板可沒

有外部SRAM）;

6.設置C庫的分支入口__main（最終用來調用main函數(shù)）;

7.在3.5版的啟動文件還調用了在system_stm32f10x.c文件中的

SystemInit（）函數(shù)配置系統(tǒng)時鐘，在舊版本的工程中要用戶進入

main函數(shù)自己調用SystemInit（）函數(shù)。

至此可以總結一下STM32的啟動文件和啟動過程。首先對棧和堆的大小進行定義，并在代碼區(qū)的起始處建立中斷向量表，其第一個表項是棧頂?shù)刂罚诙€表項是復位中斷服務入口地址。然后在復位中斷服務程序中跳轉？？C/C++標準實時庫的__main函數(shù)，完成用戶堆棧等的初始化后，跳轉.c文件中的main函數(shù)開始執(zhí)行C程序。假設STM32被設置為從內部FLASH啟動（這也是最常見的一種情況），中斷向量表起始地位為0x8000000，則棧頂?shù)刂反娣庞?x8000000處，而復位中斷服務入口地址存放于0x8000004處。當STM32遇到復位信號后，則從0x80000004處取出復位中斷服務入口地址，繼而執(zhí)行復位中斷服務程序，然后跳轉__main函數(shù)，最后進入main函數(shù)，來到C的世界。

二、bootloader文件的作用。

1、可以參考《嵌入式系統(tǒng)bootloader技術內幕》

鏈接：http://blog.csdn.net/phunxm/article/details/6897541

bootloader 分為boot 和loader，更多的時候是針對于linux系統(tǒng)，windows系統(tǒng)里的bios也是這個功能。就是boot 的功能是初始化堆棧、中斷向量表等參數(shù)，loader就是跳轉到main函數(shù)里，加載用戶程序。從這個層面來理解的話，其實STM32的啟動文件就相當于是一個bootloader程序。

2、在做STM32在線升級的時候，常常可以聽到要自己寫一個bootloader程序。這個就很容易造成誤解，比如，升級的時候要寫bootloader程序，那不升級的時候，bootloader難道就不需要了嗎？如果需要是在哪一個文件中，完成這個功能的呢？

其實，在IAP的時候，我們寫的只是相當于一個跳轉并下載的功能的程序，這個程序實現(xiàn)的就是IAP的功能，或者說是軟的IAP功能。這個不是bootloader。在iap程序里，我們是用C語言實現(xiàn)的，也只是一個main函數(shù)，里面可能會根據(jù)需要有定時器、串口、led驅動等功能。但是真正開始執(zhí)行這個main函數(shù)，還是由啟動文件完成，也就是bootloader完成。

三、51單片機為什么沒聽說bootloader

四、STM32的啟動方式

STM32的啟動選擇，通過設置BOOT1、BOOT0的引腳的高低電平即可選擇。

其中主閃存啟動是將程序下載到內置的Flash進行啟動（該flash可運行程序），該程序可以掉電保存，下次開機可自動啟動;

系統(tǒng)存儲器啟動是將程序寫入到一快特定的區(qū)域，一般由廠家直接寫入，不能被隨意更改或擦除。Boot0設置為1，Boot1設置為0，代碼將從ROM區(qū)啟動，這上電啟動都會運行Bootloader，在此過程中可以實現(xiàn)IAP程序更新，這一般是通過USART 進行更新，此時如果USART或者是SPI端口沒有接收到數(shù)據(jù)信號，那么MCU將會一直程序等待下去，不會自動跳到FLash主代碼區(qū)。所以一般這作為個體產(chǎn)品想實現(xiàn)代碼更新的工作。這需要你那邊是否要考慮以后產(chǎn)品升級，如若升級，可以在Boot0引腳接入一個拔碼開關實現(xiàn)對Boot0電平的控制，從而可以實現(xiàn) IAP更新功能。

內置SRAM啟動，由于SRAM掉電丟失，不能保存程序，一般只用于程序的調試。

五、STM32啟動過程

STM32的內部閃存（FLASH）地址起始于0x08000000，一般情況下，程序文件就從此地

址開始寫入。此外STM32是基于Cortex-M3內核的微控制器，其內部通過一張“中斷向量表”來響應中斷，程序啟動后，將首先從“中斷向量表”取出復位中斷向量執(zhí)行復位中斷程序完成啟動，而這張“中斷向量表”的起始地址是0x08000004（0x8003000的程序中，中斷向量表的地址是0x8003000），當中斷來臨，STM32的內部硬件機制亦會自動將PC指針定位到“中斷向量表”處，并根據(jù)中斷源取出對應的中斷向量執(zhí)行中斷服務程序。

在圖53.1.1中，STM32在復位后，先從0X08000004地址取出復位中斷向量的地址，并跳轉到復位中斷服務程序，如圖標號①所示；在復位中斷服務程序執(zhí)行完之后，會跳轉到我們的main函數(shù)，如圖標號②所示；而我們的main函數(shù)一般都是一個死循環(huán)，在main函數(shù)執(zhí)行過程中，如果收到中斷請求（發(fā)生重中斷），此時STM32強制將PC指針指回中斷向量表處，如圖標號③所示；然后，根據(jù)中斷源進入相應的中斷服務程序，如圖標號④所示；在執(zhí)行完中斷服務程序以后，程序再次返回main函數(shù)執(zhí)行，如圖標號⑤所示。