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怎样做stm32f103c8t6系统才能成功抵达main函数呢

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 STM32f103c8t6系统启动的流程是怎样的？怎样做stm32f103c8t6系统才能成功抵达main函数呢？ 0
2021-11-26 07:22:27　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答 h1654155275.6678 该类别下有 32 个回答。邀请回答河南顺之航该类别下有 32 个回答。邀请回答举报七上八下相关推荐 • STM32F103C8T6最小系统板怎样做才能通过I2C读取MPU6050的数据呢 1993 • 怎样去使用STM32F103C8T6开发板最小系统板呢 2454 • stm32f103C8T6的基本配置流程是怎样的呢 1999 • 请问怎样去设计一种STM32F103C8T6最小系统电路 1847 • 如何对stm32F103c8t6的固件进行烧录呢 2844 • STM32F103C8T6串口IAP为什么会不成功呢 1414 • 怎样使用STM32F103C8T6微控制器去点亮LED灯呢 2557 • 怎样去实现STM32F103C8T6的USB虚拟串口呢 2086 • STM32F103C8T6标准库的USART2是怎样发送程序的 1056 • 怎样去设计一种基于STM32F103C8T6的户外环境监测系统呢 1394 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 1. 引言看到这篇文章的应该都是做嵌入式的，都不是新手，可能大家都上手过一些片子，也开发过项目。用下来感觉如何？ MCU的门槛是很低的，现在的网上资料一大堆，课程满天飞，很多人都可以快速上手，厂家给的SDK也相对完善，可以说这部分很简单。在这种情况下，只要你懂C语言和一些简单的外设原理，对着demo你就能开发。在这个基础上，怎么样更深一步，真正的从开发中学到东西？而不是单纯的会抄demo而已？从我站的不高的角度来分析，我觉得要深入思考一下现象下的本质，一些原理性的东西，底层的东西。第一篇，先从stm32 系统的启动开始。 2. 程序的入口不是main 最开始学的时候以为main就是所有程序的入口，是大家约好的，后来接触了6410/2440这些，就会有疑惑，为啥stm32不用启动代码，再后来知道这些都是keil和st帮我们做了，很多东西其实我们就一眼带过了，便捷是便捷了，导致的原因可能就是很久都不清楚真正的原因。那这一篇文章的目标就是：能想象出一个芯片上电之后的样子，是怎么样跑的，PC怎么动的，堆栈怎么分的，内存是怎么样子下面我们用stm32f103c8t6，来真实的跑一遍。 3. 系统启动的流程 3.1 上电取址刚上电，cotex-m3的内核默认会去0x0地址取出栈指针地址，然后偏移4个字节取出跳转地址。在Cotex m3 权威指南中有介绍。这里有个地方要注意：是直接取跳转地址，而不是取跳转指令，所以直接把要跳转的地址放在4字节偏移的地方就好。如图，可以看出0x8000004的数据是0x80001ED，把0x80001ED填入PC，实际运行的是0x80001EC的代码，为什么不相等？ PC 中的数据最低两位并不代表真实的取址地址。ARM中使用最低一位来判断这条指令是 ARM 指令还是 Thumb 指令，若最低位为 0，代表 ARM 指令；若最低位为 1，代表 Thumb 指令。在 Cortex-M/R 内核中，并不支持 ARM 模式，若强行切换到 ARM 模式会引发一个 Hard Fault。 3.2 地址映射看到这里可能有朋友不理解，我们的代码明明是load到0x8000000地址的，为什么这里是从0x0开始运行的。这里，其实是ST做了一个地址的映射，根据boot0，boot1的组合，把0x8000000(flash)映射到了0x0。这其实也就是我们熟悉的启动mode的选择。 STM32把从0x00000000到0x0005FFFF的区域作为启动空间（boot space）的别名区。 referenc manual 这里可以看出，ST可以把0x8000000或者片内固化启动代码的地方映射为0。关于RAM启动，即0x20000000，我看到两种说法，一种是，0x2000 0000 无法映射到0x0，所以要重设中断向量表。另一种说法是，0x2000 0000 映射到了0x0，但是在启动后断开了，所以无法通过0x0的地址去访问RAM。这部分我有点疑惑，后面又专门做了这方面的验证：stm32深入思考(2) 之 RAM启动引用一段在别的帖子里看到的：所有的处理器PC指针复位值都会是0，所以一定会在0地址开始执行代码。这个0地址是个很讲究的东西。可以出现在0地址的东西通常有下面几种：片内的SRAM 外部总线上的NOR FLASH 片内固化的ROM CODE。每个厂家都会给ROM CODE起个名字，比如三星管这个叫IROM 那么怎么知道map哪个呢，这种情况下CPU还没开始跑，所以只能依赖于硬件逻辑。一般的做法是通过一些外部的管脚来配置，三星平台管这个叫OM。通过这部分的配置，芯片内部逻辑确定将什么东东map过去。这部分是ST做的，这样，系统上电就会直接到0x8000000，也就是我们下载了bin的地方。 3.3 bin是什么 bin是什么这里就不细说了，就是镜像文件，还有和hex的区别关系什么的，大家应该都清楚，简而言之，就是bin是啥样，flash就是啥样，一模一样的。所以做IAP升级的时候只能升级bin格式进去。 3.2我们说到，系统会从0x800 0000取MSP，从0x8000004取PC的初始值。而我们的bin就是直接load到0x8000000的，也就是说，编译的东西，放在最前面的是什么？查生成文件的排列顺序，一般就是直接看链接文件的，但是我在keil里面有找到.ld/.lds文件这些，有点晕，后来在输出文件夹找到一个sct文件，打开是这样的。 ; *********************************************************** ; * Scatter-Loading Description File generated by uVision * ; *********************************************************** LR_IROM1 0x08000000 0x00010000 { ; load region size_region ER_IROM1 0x08000000 0x00010000 { ; load address = execution address .o (RESET, +First) (InRoot$$Sections) .ANY (+RO) } RW_IRAM1 0x20000000 0x00004000 { ; RW data .ANY (+RW +ZI) } } 这里rom和ram的配置，和我在option里设置的是一样的。但是这里我们要注意一句话，就是： ** .o (RESET, +First) * 把RESET段放在第一个。 OK，那找到了，RESET段在哪？搜索一下代码，在start.s (startup_stm32f10x_hd.s)里。这一段就是DCD了一些空间，放在最上面的第一二句： __Vectors DCD __initial_sp ; DCD Reset_Handler ; 就是0x8000000和0x8000004位置的东西。可以看出，正是一个是MSP(__initial_sp)，一个是系统入口( Reset_Handler装入PC) 3.4 start.s文件这个文件是启动文件，是st公司提供的，根据不同的容量，有startup_stm32f10x_cl.s、startup_stm32f10x_hd.s、startup_stm32f10x_hd_vl.s。。。等等。内部具体源码的分析，在CSDN有太多太多了，一抓一大把，这里就不细细描述了，直接拿我们要的东西。第一个要注意的就是RESET这里，在3.3也说了，中断向量表，是放在最前面的 AREA RESET, DATA, READONLY ;复位段,只包含数据，只读 ... 第二个要注意就是Reset_Handler ，这是跟我们流程有关系的，刚才可以看到 ; Reset handler Reset_Handler PROC EXPORT Reset_Handler [WEAK] IMPORT __main IMPORT SystemInit LDR R0, =SystemInit ; 装载寄存器指令 BLX R0 ; 带链接的跳转，切换指令集 LDR R0, =__main BX R0 ; 切换指令集,main函数不返回 ENDP 第三个要注意的是_user_initial_stackheap，这个后面会说到 _user_initial_stackheap ; 此处是初始化两区的堆栈空间，堆是从由低到高的增长，栈是由高向低生长的，两个是互相独立的数据段，并不能交叉使用。 LDR R0, = Heap_Mem LDR R1, = (Stack_Mem + Stack_Size) LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) LDR R3, = Stack_Mem BX LR 3.5 Reset_Handler start.s里的Reset_Handler 是和流程有关的，系统上电，PC取到Reset_Handler入口，跳转过来，然后运行，看代码。 ; Reset handler Reset_Handler PROC EXPORT Reset_Handler [WEAK] IMPORT __main IMPORT SystemInit LDR R0, =SystemInit BLX R0 LDR R0, =__main BX R0 ENDP 很明显看出，系统是调用了SystemInit 和 __main两个函数。 3.6 SystemInit SystemInit 是在system_stm32f10x.c中，看代码 /** * @brief Setup the microcontroller system * Initialize the Embedded Flash Interface, the PLL and update the * SystemCoreClock variable. * @note This function should be used only after reset. * @param None * @retval None / 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 } 主要做了两个事，初始化系统时钟(RCC相关) 重定位了中断向量表，根据是rom还是ram重定位到0x8000000还是0x20000000 3.7 __main __main这个函数我单步跟踪没有跟进去，暂时看不到是怎么实现的，只能看下汇编：观察R0寄存器，说明__main就是在0x8000131这里。找到对应的位置，可以看到跳转的是__scatterload函数。为什么不是131而是130，和之前用0x80001ED跳转 0x80001EC的道理一样。抄一张经典图 3.8 __main之__scatterload 这个函数看介绍，作用是：负责把RW/RO输出段从装载域地址复制到运行域地址，并完成了ZI运行域的初始化工作。这个函数我没找到源码，但是综合流程，应该就是把flash中bin文件的RW/ZI段等一些运行中需要修改的内容拷贝到RAM，同时把ZI段(我理解就是BSS + heap + stack)清零。 3.9 __main之__rt_entry 负责初始化堆栈，完成库函数的初始化，最后自动跳转向main()函数 3.10 main OK，到达目的地，成功抵达main函数。

2021-11-26 09:16:27 评论举报张锐