STM32启动代码详细分析
最近需要学习iap的功能,因此离不开stm32的启动代码的分析,以前看了很多遍,都看不懂,读书百遍,其义自见,因此我有看了一遍,下面的文章,挺好的,因此转载:
在上电复位后,我们都知道会先运行启动代码,但是启动代码到底使干什么用的呢?下面小弟给大家一一列出来。
1、初始化堆栈指针
2、初始化 PC 指针
3、初始化中断向量表
4、配置系统时钟
5、调用 C 库函数_main 初始化用户堆栈
我们根据这以上的几个步骤一一进行详细的解析:
1、栈的内存分配
这段代码的意思是,开辟了一个栈,这个栈的大小是0x00000400也就是1KB的大小,名字为STACK,不初始化,可读可写,2^3=8字节对齐。
那么问题来了,那这个栈到底使干什么的呢?小弟相信大家在学习C语言的时候应该也是知道了,栈区保存的是局部变量,只是当时并没有深入研究它的大小问题。那在这里小弟给大家详细讲解一下栈的作用:
1、局部变量
2、函数调用
3、函数形参
以上的这三种情况的开销都是使用我们的栈区的资源的。所以啊!这里小弟给个位提个醒,千万不要把栈区当成无止境大小的
哦!STM32可不比我们的电脑,没有那么多的空间可以给大伙挥霍,如果我们定义的局部变量过大可是会莫名其妙报错的。
温馨提示:请不要在写程序时,过度使用局部变量,会造成栈的益处,从而导致编译报错,如果在特殊情况下真的需要很大的栈区空间,只需来这里进行栈区大小的修改即可。
那么小弟再来给这个程序段里的汇编指令做一个详细的介绍
Stack_Size EQU 0x00000400
EQU:宏定义的伪指令,相当于等于,类似与 C 中的 define。
这句话的意思是,定义一个宏名Stack_Size这个宏代表0x00000400的意思,用我们C语言来表示就是
#define Stack_Size 0x00000400
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
AREA:告诉汇编器汇编一个新的代码段或者数据段。
STACK:表示段名
NOINIT:表示不初始化
READWRITE:表示可读可写
ALIGN=n:表示按照 2^n字节对齐
这里小弟就不多说了,解释已经很详细了,小哥哥小姐姐们自己组合起来吧
Stack_Mem SPACE Stack_Size
SPACE:用于分配一定大小的内存空间,单位为字节。
这句话的意思是,分配一个内存空间,这个内存空间的大小为Stack_Size,也就是我们刚才宏定义的0x00000400
然后最后标号__initial_sp 紧挨着 SPACE 语句放置,表示栈的结束地址。也就是栈顶的地址。
温馨提示:栈的生长是由高地址向低地址生长的。
2、堆的内存分配
这段代码的意思是,开辟堆的大小为0x00000200也就是512B的大小,名字为HEAP,不初始化,8字节对齐。
在之前我们一直认为的是,全局变量,静态变量都分配在堆区中,这里是不正确的,我们的全局变量和静态变量,并不是直接
分配在堆中,这里的堆只有malloc函数分配的内存,会在这里进行分配,而静态变量和局部变量都是在SRAM中分配,这也就是为什么我们全局变量可以定义一个大于512B大小的空间了。
温馨提示:如果使用了malloc函数一定要注意这个堆咯!不可以大于512B呢!当然这里也可以进行修改。
那咱们再来一条一条语句进行分析吧!
Heap_Size EQU 0x00000200
这里我们就不多说了这条代码和上面那条是一个意思
AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
这里也和上面差不多,唯一改变的就是段名是HEAP而不是STACK了
__heap_base
在SPACE前出现这条代码代表的是堆的起始地址
Heap_Mem SPACE Heap_Size
这里是分配一个0X00000200大小的空间
__heap_limit
在SPACE后出现这条代码代表的是堆的结束地址
PRESERVE8
指定当前文件的堆栈按照 8 字节对齐
THUMB
表示后面指令兼容 THUMB 指令。THUBM 是 ARM 以前的指令集,16bit,现在 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。
3、向量表
这段代码的意思是,定义了一个数据短,名字叫RESET,只可读。
那么这里问题来了,什么是向量表呢!在这里,这个向量表示为了决定中断服务函数的入口的,每一个向量表都是4个字节,
向量表决定了入口的偏移地址。
AREA RESET, DATA, READONLY
这句话的意思是定义了一个代码段RESET,只可读
EXPORT __Vectors
EXPORT __Vectors_End
EXPORT __Vectors_Size
这三句话都是同一个意思,相当于C语言中的EXPORT可以被外部文件所引用
向量表如下
...........................省略部分.................................
这里呢,就是我们的中断向量表了,我们可以发现,它是从栈区中开始加载的,从栈顶开始,
__Vectors 代表向量起始地址
__Vectors_End 代表向量结束地址
DCD:分配一个或者多个以字为单位的内存,以四字节对齐,并要求初始化这些内存。在向量表中,DCD 分配了一堆内存,并且以 ESR 的入口地址初始化它们
Reset_Handler
NMI_Handler
HardFault_Handler
MemManage_Handler
BusFault_Handler
UsageFault_Handler
这些都是地址,我们的知道,函数名就是函数的地址,所以我们的中断服务函数必须使用这些作为函数名,否则无法正确进入中断服务函数。
__Vectors_Size EQU __Vectors_End - __Vectors
通过这句话我们知道结束地址-起始地址,自然就是向量表的大小了。
好的,个位小哥哥小姐姐,今天的课就上到这里了,剩下的部分我们下回分解。