STM32F4XX启动文件分析
- STM32F4XX启动文件下载地址
导读：STM32F4XX启动文件的作用
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初始化设置SP，即栈指针
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初始化设置PC指针指向复位中断处理函数，即PC = Reset_Handler
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导入中断服务程序（ISR）地址以设置中断向量表
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配置系统时钟与外部挂载到STM324xG-EVAL板子上的的SRAM用作数据存储，外部完成的Systeminit完成
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转到C库的__main处，也就是main()函数处进行代码的执行
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复位CortexM4之后，处理器处于线程模式，为特权优先级，并且栈被设置位MSP主堆栈
1、设置栈
Stack_Size EQU 0x00000400 ;栈大小设置为1024字节
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;段名称为STACK，未初始化，允许读写，8字节对齐
;AREA指示编译器编译出一个新的代码段或者数据段，ALIGN = 3，就是2的3次方字节对齐，也就是8字节
Stack_Mem SPACE Stack_Size ;分配空间，大小为1024字节，并把首地址赋值给Stack_Mem
__initial_sp ;初始化栈指针，指向栈的顶部，也就是上述空间的尾部，STM32采用满递减堆栈
| 寻址方式 | 说明 | pop=LDM | push=STM | ||
|---|---|---|---|---|---|
| FA | 满递增 | LDMFA | LDMDA | STMFA | STMIB |
| FD | 满递减 | LDMFD | LDMIA | STMFD | STMDB |
| EA | 空递增 | LDMEA | LDMDB | STMEA | STMIA |
| ED | 空递减 | LDMED | LDMIB | STMED | STMDA |
满递增：SP指向最后一个被压入的元素，SP朝内存地址增加方向递增
满递减：SP指向最后一个被压入的元素，SP朝内存地址减小方向递增
空递增：SP指向最后一个被压入的元素的下一个为空的地址，SP朝内存地址增加方向递增
空递减：SP指向最后一个被压入的元素的下一个为空的地址，SP朝内存地址减小方向递增
2、设置堆
Heap_Size EQU 0x00000200 ;堆大小设置为512字节
AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;段名称为HEAP，未初始化，允许读写，8字节对齐
__heap_base ;堆起始地址
Heap_Mem SPACE Heap_Size ;分配堆空间
__heap_limit ;堆限制大小
3、设置对齐与指令集
PRESERVE8 ;保持下述空间保持8字节对齐
THUMB ;使用THUMB指令集，要声明在任何使用THUMB指令集的语句之前
4、设置中断向量表
AREA RESET, DATA, READONLY ;段名称为RESET，数据段，只读，保持8字节对齐，由上面的PRESERVE8指定
EXPORT __Vectors ;向量表开始
EXPORT __Vectors_End ;向量表结束
EXPORT __Vectors_Size ;向量表大小，可由上述两个标号算出
;EXPORT 标号的输出（类似于linux设备驱动模块的EXPORT_SYMBOL(symbol)）
;DCD 用于分配一片连续的存储单元，并且使用指定的数据进行初始化，仍然保持8字节的对齐
__Vectors DCD __initial_sp ; 堆栈顶部地址，复位后首先装载堆栈
DCD Reset_Handler ; Reset Handler
DCD NMI_Handler ; NMI Handler
DCD HardFault_Handler ; 硬件错误
DCD MemManage_Handler ; MPU错误
DCD BusFault_Handler ; 总线错误
DCD UsageFault_Handler ; 引用错误
DCD 0 ; Reserved
DCD 0 ; Reserved
DCD 0 ; Reserved
DCD 0 ; Reserved
DCD SVC_Handler ; SVCall Handler
DCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor Handler
DCD 0 ; Reserved
DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler
DCD SysTick_Handler ; 系统滴答计时器中断响应函数
;上述为STM32内部指定中断向量
; External Interrupts
DCD WWDG_IRQHandler ; Window WatchDog
... ...
DCD HASH_RNG_IRQHandler ; Hash and Rng
DCD FPU_IRQHandler ; FPU
__Vectors_End ;中断向量表结束地址
__Vectors_Size EQU __Vectors_End - __Vectors ;定义中断向量表长度为结束地址减去开始地址
5、构建中断向量函数
AREA |.text|, CODE, READONLY ;段名为.text（C编译器产生的代码段就是.text，此处可以嵌入C编译出来的代码段），代码段，只读
; Reset handler
Reset_Handler PROC
EXPORT Reset_Handler [WEAK] ;WEAK，如果有重复的定义，优先执行其他的定义
IMPORT SystemInit ;导入SystemInit标号
IMPORT __main ;导入__main标号，也就是main()函数地址
LDR R0, =SystemInit
BLX R0 ;带链接跳转并切换指令集
LDR R0, =__main
BX R0 ;跳转并切换指令集
ENDP
; Dummy Exception Handlers (infinite loops which can be modified)
NMI_Handler PROC
EXPORT NMI_Handler [WEAK]
B . ;死循环
ENDP
... ... ... ...
6、用户栈与堆初始化
ALIGN ;默认的对齐方式，也就是4字节对齐
;*******************************************************************************
; User Stack and Heap initialization
;*******************************************************************************
IF :DEF:__MICROLIB ;如果勾选了此选项（在keil工程option的target选项右侧）
EXPORT __initial_sp ;导出三个符号
EXPORT __heap_base ;
EXPORT __heap_limit ;
ELSE
IMPORT __use_two_region_memory ;否则导入__use_two_region_memory
EXPORT __user_initial_stackheap ;导出__user_initial_stackheap
__user_initial_stackheap
LDR R0, = Heap_Mem ;堆首地址
LDR R1, =(Stack_Mem + Stack_Size) ;栈顶
LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) ;堆末地址
LDR R3, = Stack_Mem ;栈首地址
BX LR ;等同于mov pc, lr
;跳转并切换指令集，也就是切换到ARM指令集
ALIGN
ENDIF
END
7、整个流程分析
- 先分配好栈，堆段
- 设置中断向量表段
- 初始化堆栈(外部调用)
- 构建中断处理函数，代码段（里面包含了中断复位处理函数，里面可以初始化整个系统，然后跳转到main()函数处执行）
