分享這篇文章,談一下STM32啟動流程。如果讀者朋友已經(jīng)有過匯編相關基礎,能夠夠好理解本文內容。匯編語言是比C語言更接近機器底層的編程語言,能讓我們更好的理解和操縱硬件底層。
STM32三種啟動模式
下好程序后,重啟芯片時,SYSCLK的第4個上升沿,BOOT引腳的值將被鎖存,這就是所謂的啟動過程。
STM32上電或者復位后,代碼區(qū)始終從0x00000000開始,其實就是將存儲空間的地址映射到0x00000000中。
三種啟動模式如下:
從主閃存存儲器啟動,將主Flash地址0x08000000映射到0x00000000,這樣代碼啟動之后就相當于從0x08000000開始。主閃存存儲器是STM32內置的Flash,作為芯片內置的Flash,是正常的工作模式。一般我們使用JTAG或者SWD模式下載程序時,就是下載到這個里面,重啟后也直接從這啟動程序。
從系統(tǒng)存儲器啟動。首先控制BOOT0、BOOT1管腳,復位后,STM32與上述兩種方式類似,從系統(tǒng)存儲器地址0x1FFF F000開始執(zhí)行代碼。系統(tǒng)存儲器是芯片內部一塊特定的區(qū)域,芯片出廠時在這個區(qū)域預置了一段Bootloader,就是通常說的ISP程序。這個區(qū)域的內容在芯片出廠后沒有人能夠修改或擦除,即它是一個ROM區(qū)。啟動的程序功能由廠家設置。系統(tǒng)存儲器存儲的其實就是STM32自帶的bootloader代碼。
從內置SRAM啟動,將SRAM地址0x20000000映射到0x00000000,這樣代碼啟動之后就相當于從0x20000000開始。內置SRAM,也就是STM32的內存,既然是SRAM,自然也就沒有程序存儲的能力了,這個模式一般用于程序調試。假如我只修改了代碼中一個小小的地方,然后就需要重新擦除整個Flash,比較的費時,可以考慮從這個模式啟動代碼,用于快速的程序調試,等程序調試完成后,在將程序下載到SRAM中。
用戶可以通過設置BOOT1和BOOT0引腳的狀態(tài),來選擇在復位后的啟動模式。STM32三種啟動模式對應的存儲介質均是芯片內置的,如下圖:
串口下載程序原理從系統(tǒng)存儲器啟動,這種模式啟動的程序功能是由廠家設置的。一般來說,這種啟動方式用的比較少。系統(tǒng)存儲器是芯片內部一塊特定的區(qū)域,STM32在出廠時,由ST在這個區(qū)域內部預置了一段BootLoader,也就是我們常說的ISP程序,這是一塊ROM,出廠后無法修改。 一般來說,我們選用這種啟動模式時,是為了從串口下載程序,因為在廠家提供的BootLoader中,提供了串口下載程序的固件,可以通過這個BootLoader將程序下載到系統(tǒng)的Flash中。
這個下載方式需要以下步驟:
將BOOT0設置為1,BOOT1設置為0,然后按下復位鍵,這樣才能從系統(tǒng)存儲器啟動BootLoader;
在BootLoader的幫助下,通過串口下載程序到Flash中;
程序下載完成后,又有需要將BOOT0設置為GND,手動復位,這樣,STM32才可以從Flash中啟動。
從匯編代碼分析STM32啟動過程STM32的啟動文件與編譯器有關,不同編譯器,它的啟動文件不同。雖然啟動文件(匯編)代碼各有不同,但它們原理類似,都屬于匯編程序,相關文章:詳解STM32啟動文件。拿基于MDK-ARM的啟動文件來舉例,說一下要點內容。在基于MDK的啟動文件開始,有一段匯編代碼是分配堆棧大小的。
這里重點知道堆棧數(shù)值大小就行。還有一段AREA(區(qū)域),表示分配一段堆棧數(shù)據(jù)段。可以使用STM32CubeMX對上面的數(shù)值大小進行配置:
在IAR中,是通過工程配置堆棧大小:
看下面的匯編代碼,程序上電之后,是跳到Reset_Handler這個位置。
知道代碼是從Reset_Handler開始執(zhí)行,再來看如下Reset_Handler匯編代碼。在啟動的時候,執(zhí)行了SystemInit這個函數(shù)。
執(zhí)行完SystemInit函數(shù),初始化了系統(tǒng)時鐘,之后跳轉到main函數(shù)執(zhí)行。
原文標題:STM32單片機的啟動過程
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審核編輯:湯梓紅
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