STM32之啟動文件詳解

 在嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)過程里，由于使用C語言編程，基本很少涉及到機器底層寄存器的執(zhí)行過程，一般都會直接在main函數(shù)里開始寫代碼，似乎main成為了理所當(dāng)然的起點,盡管從C程序的角度來看程序都是直接從main函數(shù)開始執(zhí)行。然而，MCU上電后，是如何尋找到并執(zhí)行main函數(shù)這一問題卻很自然的被忽略了!事實上微控制器是無法從硬件上去定位main函數(shù)的入口地址，因為使用C語言作為開發(fā)語言后，變量/函數(shù)的地址便由編譯器在編譯時自行分配，因此main函數(shù)的入口地址在編譯后便不一定是一個絕對地址。MCU上電后又是如何尋找到這個入口地址呢?以前接觸無論是PIC、AVR、MSP430或是51過程中都沒涉及到啟動文件的配置，僅僅只有熔絲位或配置字是需要根據(jù)實際使用配置來設(shè)置，其實并非沒有，而是由于大部分的開發(fā)環(huán)境往往自動完整地提供了這個啟動文件，不需要開發(fā)人員再行干預(yù)啟動過程，只需要從main函數(shù)開始進行應(yīng)用程序的設(shè)計即可。然而，但接觸到嵌入內(nèi)核比如Linux系統(tǒng)移植過程“bootloader”卻是很重要也是必不可少的一個環(huán)節(jié)。事實上，每一種微控制器，無論性能高下，結(jié)構(gòu)簡繁，價格貴賤都是必須有啟動文件才能正常工作的，它的作用同“bootloader”類似。啟動文件完成了微控制器從“復(fù)位”到“開始執(zhí)行main函數(shù)”中間這段時間的必要啟動配置。

在STM32中，如果是在MDK下創(chuàng)建一個工程，一般都有提示是否加入Star up Code文件，這個就是啟動文件，這里有個誤區(qū)，一般對于初學(xué)者來看，很容易誤以為STM32F10x.s這個啟動文件是STM32所有類型芯片的通用啟動文件，因此也自然不會去理會它的作用，事實上，這個啟動文件只是針對部分STM32系列，如果仔細看過它的啟動代碼就會發(fā)現(xiàn)里面很多中斷函數(shù)定義是沒有的，甚至有些和STM32F10x_it.c里的函數(shù)是有出路的，如果剛好用到了默認的這個中斷服務(wù)子函數(shù)的話，程序一旦運行到了中斷是找不到入口地址的，這樣就會莫名其妙地不知問題所在。STM32F10x.s是MDK提供的啟動代碼，從其里面的內(nèi)容看來，它只定義了3個串口，4個定時器。實際上STM32的系列產(chǎn)品有5個串口的型號，也只有有2個串口的型號，定時器也是，做多的有8個定時器。比如，如果你用的STM32F103ZET6，而啟動文件用的是STM32F10x.s的話，你可以正常使用串口1～3的中斷，而串口4和5的中斷，則無法正常使用。所以STM32F10x.s并不能適用所有的STM32型號，對于不同型號的STM32，正確做法是選擇不同的啟動文件。ST公司提供了3個啟動文件：startup_stm32f10x_ld.s

/startup_stm32f10x_md.s/startup_stm32f10x_hd.s 分別適用于小容量/中容量/大容量的STM32芯片，具體判斷方法如下：

小容量：FLASH≤32K

中容量：64K≤FLASH≤128K

大容量：256K≤FLASH

在啟動代碼中，補充幾點：

啟動代碼中的兩條語句解釋：

一、PROC 為子程序開始，ENDP 為子程序結(jié)束

二、[weak] 的意思是該函數(shù)優(yōu)先級比較弱，如果其它地方定義了一個同名函數(shù)，那么此處的這個函數(shù)就被取代了。語法格式為 EXPORT 標(biāo)號 {[WEAK]} 。EXPORT 可用GLOBAL代替。

對于_main函數(shù)的理解：

事實上，_main 和main是兩個完全不同的函數(shù)!_main代碼是編譯器自動創(chuàng)建的，因此無法找到_main代碼。MDK文檔中有一句說明：it is automatically craated by the linker when it sees a definition of main() .大體意思可以理解為：當(dāng)編譯器發(fā)現(xiàn)定義了main函數(shù)，那么就會自動創(chuàng)建_main.

_main 和main的關(guān)系

_main 主要做兩件事：其一，C所需的資源;其二，調(diào)用main函數(shù)。這就不難理解為什么在啟動代碼調(diào)用的是_main ，最后卻能轉(zhuǎn)到main函數(shù)中去執(zhí)行的原因了。

AREA指令的理解

AREA指令是一個偽指令，用于段定義。ARM匯編程序由段組成，段是相對獨立的指令或數(shù)據(jù)單位，每個段由AREA偽指令定義，并定義段的屬性。

AREA參數(shù)說明：

* STACK——AREA指令的一個參數(shù)，定義段名稱

* NOINIT——AREA指令的一個參數(shù)，指定本數(shù)據(jù)段僅僅保留了內(nèi)在單元，而將句初始值寫入內(nèi)存單元，此時內(nèi)存單元值初始化為0

* READWRITE——指定本段為可讀可寫，數(shù)據(jù)段默認為READWRITE.

READWRITE(讀寫)、READONLY(只讀)

* ALIGN——也是一個偽指令，指定對齊方式。ALIGN n 指令的對齊值有兩種選擇：n或者2^n

例子：開辟一個堆棧段，段名為STACK，定義為可讀可寫，將內(nèi)存單元初始化為0，對齊方式為8字節(jié)對齊。

AREA STACK,NOINIT,READWRITE,ALIGN=3

編輯：admin  最后修改時間：2018-05-18