一

FSP介紹

瑞薩靈活軟件包（FSP）是一個靈活配置的軟件包，旨在提供易于使用、可擴展、高質量的嵌入式系統設計軟件。它適用于RA系列的MCU，提供了統一直觀的API，并有詳細的解釋和例程應用，可以按照客戶不同的需求自動生成相應驅動程序。

二

啟動文件說明

啟動文件是程序上電復位后執行的第一個程序。它一般包括如下幾個：

1.初始化堆棧

2.使能FPU

3.定位中斷向量表

4.配置系統時鐘

5.啟用CORTEX-M33棧監視器

6.初始化C語言運行環境

7.初始化變量SystemCoreClock，這個變量存放的是處理器時鐘的頻率

8.初始化用于觸發NVIC中斷的ELC（事件鏈接控制）

9.BSP初始化

三

初始化堆棧

3.1 棧區（Stack）

一種順序數據結構，滿足后進先出原則。由編譯器自動分配釋放，存放函數的參數值，局部變量的值等。棧特別方便用來保存/恢復調用現場。在函數被調用時，其參數也會被壓入發起調用的進程棧中，并待到調用結束后，函數的返回值也會被存放回棧中。如果函數調用時，如果函數參數和局部變量較多，寄存器放不下，則需要適當增加棧區的大小。

3.2 堆區（heap）

通常由程序員手動分配，使用malloc和free進行分配和釋放。注意，使用完需及時釋放(free)，否則容易造成內存泄漏。

3.3 e2 Studio中堆棧的設置

宏“BSP_CFG_STACK_MAIN_BYTES”可以在FSP Configuration的“BSP”屬性欄中的“RA Common”中通過修改“Main stack size”設置，默認為1KB（0x400 Byte）。

宏“BSP_CFG_HEAP_BYTES”可以在FSP Configuration的“BSP”屬性欄中的“RA Common”中通過修改“Heap size”設置，默認為1KB（0x400 Byte）。如圖3-3-1所示。

圖3-3-1 堆棧區的大小設置

g_main_stack和g_heap分別代表主棧和堆區的數組，后面還有屬性修飾。

“BSP_PLACE_IN_SECTION(BSP_SECTION_STACK)”，宏展開后為“__attribute__((section( “.stack”))) __attribute__((__used__))”

“BSP_PLACE_IN_SECTION(BSP_SECTION_HEAP)”，宏展開后為“__attribute__((section( “.heap”))) __attribute__((__used__))”

其修飾屬性解釋如下：

__attribute__((section( “參數名”)))：可以將變量定義到指定的輸入段“參數名”中。

__attribute__((__used__))：參數“__used__”告訴編譯器，這個變量會被使用，即使在編譯器優化時沒有被顯式地調用。這個屬性可以防止編譯器將未使用的函數或變量優化掉,確保它們在程序中存在。

圖3-3-2 堆棧區數組屬性修飾

代碼中的“BSP_ALIGN_VARIABLE(BSP_STACK_ALIGNMENT)” ，宏展開后為“__attribute__((aligned(8)))”，代表堆棧區在分配時，會按照8字節對齊方式進行。

__attribute__((weak))：用戶可以在用戶文件中重新定義一個同名函數，最終編譯器編譯的時候，會選擇用戶定義的函數，如果用戶沒有重新定義這個函數，那么編譯器就會執行_weak 聲明的函數，并且編譯器不會報錯。所以我們可以在別的地方定義一個相同名字的函數。該函數不能在同一個.C文件中。

圖3-3-2 函數屬性宏定義

四

中斷向量表

定義一個中斷向量指針數組__Vectors[16],將此表放入到“.fixed_vectors”的輸入段中。

圖4-1 中斷向量表定義

五

入口程序

系統上電或復位后直接執行入口函數Reset_Handler（），包括兩個函數：SystemInit()和main()。SystemInit()主要是用BSP對系統進行初始化，隨后通過main函數進入用戶代碼。

BSP負責使MCU從復位狀態進入到用戶的應用程序。在到達用戶的應用程序之前，BSP設置堆棧、時鐘、中斷、C語言運行環境和堆棧監視器。

圖5-1 入口函數調用

六

系統初始化

圖6-1 系統函數初始化

No.1

七、內存函數分配

通過e2 studio打開Memory Usage，可以看到各段的定義名稱，起止地址，占用容量大小、對齊方式等。也可以通過打開工程文件夾下e2studioDebug*.map文件。

這里對常用的段名做個說明：

.bss：通常是指用來存放程序中未初始化的或者初始值為0的全局變量的一塊內存區域。BSS是英文Block Started by Symbol的簡稱。BSS段屬于靜態內存分配。

.data：數據段(data segment) 通常是指用來存放程序中已初始化的全局變量的一塊內存區域。數據段屬于靜態 內存分配。

碼段：代碼段 (code segment/text segment) 通常是指用來存放程序執行代碼的一塊內存區域。這部分區域的大小在程序運行前就已經確定，并且內存區域通常屬于只讀,某些架構也允許代碼段為可寫，即允許修改程序。在代碼段中，也有可能包含一些只讀的常數變量，例如字符串常量等。

圖7-1 內存函數分配

結論

通過本篇文章的介紹，相信大家對RA MCU的啟動過程以及e2 studio的操作有了一定的了解，有興趣的同學也可以深入學習下。

審核編輯：劉清