STM32 開機流程分析

標籤：微處理器   memory   

一、啟動模式，決定向量表的位置

     當CPU上電後，首先代碼區（Flash）應該從地址為0x00000000開始，而資料區（SRAM）應該從0x20000000開始，Cortex - M3 CPU總是通過代碼區獲得複位向量。STM32F10XXX微處理器中運用了特殊的機制使得STM32不僅可以通過Flash（主快閃記憶體和系統快閃記憶體）啟動，同時還可以從SRAM中啟動。

  STM32 有下面3種啟動方式：

650) this.width=650;" alt="\"2016年05月06日" src="%5C" />

關於Main Flash/System Memory/SRAM 可以參見下面記憶體映射：

650) this.width=650;" alt="\"2016年05月06日" src="%5C" />

從可以看出 0x00000000 - 0x08000000 之間這128M空間是預留的，該區稱為Boot Memory Space（Aliased to Flash or systen memory depending on BOOT pins）。

（1）從Main Flash 啟動:Boot Space 是Main Flash 的別名。以0x08000000 對應的記憶體為例，則該塊記憶體既可以通過0x00000000 操作也可以通過0x08000000 操作，且都是操作的同一塊記憶體

（2）從System Memory啟動：Boot Space 是System Memory的別名。以0x1FFFFFF0對應的記憶體為例，則該塊記憶體既可以通過0x00000000 操作也可以通過0x1FFFFFF0操作，且都是操作的同一塊記憶體

（3）從SRAM 啟動：SRAM 只能通過0x20000000進行操作，與上述兩者不同 。從SRAM 啟動時，需要在應用程式初始化代碼中重新設定向量表的位置。

eg:void SystemInit (void)

{

......#ifdef VECT_TAB_SRAM

SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM. */#elseSCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal FLASH.*/#endif

}

二、向量表解析

分析STM32的開機檔案startup_stm32f10x_hd.s（大容量）主要做了以下事情：

（1）設定初始堆棧指標（SP）

（2）設定初始程式計數器（PC）為複位向量，並在執行main函數前初始化系統時鐘

（3）設定向量表入口為例外狀況事件的入口地址

（4）複位之後處理器為線程模式，優先順序為特權級，堆棧設定為MSP主堆棧

650) this.width=650;" title="\"捕獲.PNG\"" src="%5C" alt="wKiom1daKlWSpQlnAACYE9q6i28575.png-wh_50" />

三、開機實際運行過程

通過模擬器模擬，發現開機後程式就直接跳轉到Reset_Handler，從.map檔案看Reset_Handler的地址是0x080003a5並不是0x08000000（因為此時是從Flash中啟動的，故應該是0x08000000）。那麼STM32是如何從0x08000000過渡到0x080003a5？

查看Cortex - M3權威指南中文版本中複位序列中相應的說明：

650) this.width=650;" alt="\"2016年05月06日" src="%5C" />

也就是說上電複位的時候，剛開始CPU的主動權還是掌握在CM3中。CM3執行了寄存器的初始化及取複位向量表並執行！

這個絕大多數單片機不同，傳統的ARM架構總是從0地址開始執行，並且0地址是有一條跳轉指令的。在CM3中0地址處存的是MSP的位置，這並不是執行指令只是一個資料表。

另外還有一個問題，如何進入到複位序列？

 觸發STM32進入複位序列的有以下條件：

（1）System reset

（2）Power reset

（3）Backup domain reset

剛上電時就是通過Power reset 進入到複位序列！

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