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STM32启动文件详解一、启动文件的作用1.初始化堆栈指针 SP；2.初始化程序计数器指针 PC；3.设置堆、栈的大小；4.设置异常向量表的入口地址；5.配置外部 SRAM作为数据存储器（这个由用户配置，一般的开发板可没有外部 SRAM）；6.设置 C库的分支入口_main（最终用来调用 main函数）；7.在 3.5版的启动文件还调用了在 system_stm32f10x.c文件中的SystemIni()函数配置系统时钟。二、汇编指令指令作用EQU给数字常量取一个符号名，相当于C语言中的defineAREA汇编一个新的代码段或者数据段SPACE分配内存空间PRESERVE8当前文件堆栈需按照8字节对齐EXPORT声明一个标号具有全局属性，可被外部文件使用DCD以字为单位分配内存，要求4字节对齐，并要求初始化这些内存PROC定义子程序，与ENDP成对使用，表示子程序结束WEAK弱定义，如果外部文件声明了一个标号，则优先使用外部文件定义的定义也不出错IMPORT声明标号来自外部文件，跟C语言中的EXTERN关键字类似B跳转到一个标号ALLIGN编译器对指令或者数据的存放地址进行对齐，一般需要跟一个立即数，缺省值表示4字节对齐。要注意的是：这个不是ARM的指令，是编译器的，这里放在一起只是为了方便END到达文件的末尾，文件结束IF,ELSE,ENDIF汇编条件分支语句，跟C语言的类似LDR从存储器中加载字到一个寄存器中BL跳转到由寄存器给出的地址，并把跳转前的下条指令地址保存到LRBLX跳转到由寄存器给出的地址，并根据寄存器的LSE确定处理器的状态，还要把跳转前的下条指令地址保存到LRBX跳转到由寄存器/标号给出的地址，不用返回三、启动代码1.stack - 栈Stack_SizeEQU 0x00000400; 栈的大小 AREASTACK, NOINIT, READWRITE,ALIGN=3Stack_Mem SPACEStack_Size; 分配栈空间_initial_sp; 栈的结束地址(栈顶地址)分配名为STACK，不初始化，可读可写，8（23）字节对齐的1KB空间。栈：局部变量，函数形参等。栈的大小不能超过内部SRAM大小。AREA：汇编一个新的代码段或者数据段。STACK段名，任意命名；NOINIT表示不初始化；READWRITE可读可写；ALIGN=3（23= 8字节对齐）。_initial_sp紧挨了SPACE放置，表示栈的结束地址，栈是从高往低生长，结束地址就是栈顶地址。2.heap - 堆Heap_SizeEQU 0x00000200; 堆的大小(512Bytes) AREA HEAP, NOINIT, READWRITE,ALIGN=3_heap_base; 堆的起始地址Heap_Mem SPACEHeap_Size; 分配堆空间_heap_limit; 堆的结束地址 分配名为HEAP，不初始化，可读可写，8（23）字节对齐的512字节空间。_heap_base堆的起始地址，_heap_limit堆的结束地址。堆由低向高生长。动态分配内存用到堆。PRESERVE8-指定当前文件的堆/栈按照 8 字节对齐。THUMB-表示后面指令兼容 THUMB 指令。THUBM 是ARM 以前的指令集，16bit；现在 Cortex-M 系列的都使用 THUMB-2 指令集，THUMB-2 是32 位的，兼容 16 位和 32 位的指令，是 THUMB 的超级。3.向量表AREARESET, DATA, READONLYEXPORT _Vectors EXPORT _Vectors_End EXPORT _Vectors_Size定义一个名为RESET，可读的数据段。并声明 _Vectors、_Vectors_End 和_Vectors_Size 这三个标号可被外部的文件使用。 _Vectors DCD _initial_sp ; Top of Stack DCD Reset_Handler ; Reset Handler DCD NMI_Handler ; NMI Handler DCD HardFault_Handler; Hard Fault Handler DCD MemManage_Handler; MPU Fault Handler DCD BusFault_Handler; Bus Fault Handler DCD UsageFault_Handler ; Usage Fault Handler DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD SVC_Handler ; SVCall Handler DCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor Handler DCD 0 ; Reserved DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler ; External Interrupts DCD WWDG_IRQHandler; Window Watchdog ._Vectors_End_Vectors_SizeEQU_Vectors_End - _Vectors;向量表大小_Vectors 为向量表起始地址，_Vectors_End 为向量表结束地址，两个相减即可算出向量表大小。向量表从 Flash 的 0x0 地址开始放置，以 4 个字节为一个单位，地址 0 存放的是栈顶地址，0x04 存放的是复位程序的地址，以此类推。从代码上看，向量表中存放的都是中断服务函数的函数名，可我们知道 C 语言中的函数名就是一个地址。4.复位程序AREA |.text|, CODE, READONLY定义一个名为.text,可读的代码段Reset_HandlerPROC;复位子程序开始 EXPORT Reset_HandlerWEAK IMPORT _main IMPORT SystemInit LDR R0, =SystemInit BLX R0 LDR R0, =_main BX R0 ENDP;子程序结束复位子程序是系统上电后第一个执行的程序，调用 SystemInit ()函数初始化系统时钟，然后调用 C 库函数_main。备注：_main() 和 main()当所有的系统初始化工作完成之后，就需要把程序流程转入主应用程序，即呼叫主应用程序。最简单的一种情况是：IMPORTmainBmain直接从启动代码跳转到应用程序的主函数入口，当然主函数名字可以由用户随便定义。在ARM ADS环境中，还另外提供了一套系统级的呼叫机制。 IMPORT _mainB_main_main()是编译系统提供的一个函数，负责完成库函数的初始化和初始化应用程序执行环境，最后自动跳转到main()。所以说，前者是库函数，后者就是我们自己编写的main()主函数；因此我们用的B _main其实是执行库函数,然后该库函数再调用我们的main() 函数,因此在单步调试时会看到先要跑一段程序(其实是库函数),然后再单步到我们自己的main函数(这个同时也说明如果有B _main 则就对应必须有main函数,否则编译出错),如果我们用 B main来进入我们的主函数的话,那在单步调试时就看到直接进入到我们自己的main函数了,中间不会看到其他程序;那么用B _main和用B main 这两这进入我们的main函数方式有什么不同呢?如果采用前者则会由编译器加入一段段拷贝程序,即我们说的从加载域到执行域转化程序;而采用后者就没有这个了，因此如果要进行 段拷贝只能自己动手编写程序来实现了,完成段拷贝后就可以进入我们的主函数了,当然这个主函数不一定是叫做main(),可以起个其他好听的名字,这个有别于使用B _main方式;不管采用哪种方式进入我们的程序,都要有一段段拷贝程序,跑完了段拷贝后才能可以进入我们主程序了!（顺便提一下:startup.s这个文件并没有所谓的段拷贝功能,再看也无益!）对含有启动程序来说,执行地址与加载地址相同不容易实现：如果执行地址与加载地址相同那当然不需要做段拷贝,但是个人理解编译器还会加入段拷贝程序(如果用B _main的话),只是因为条件不满足而不执行而已;但是对含有启动程序来说,执行地址与加载地址相同就不容易了。因为启动程序是要烧到非易失存储器里,用来在上电执行的,而这个程序必定会有RW段,如果RW放在非易失存储器,如FLASH,那就不好实现RW功能了,因此要给RW移动到能够实现RW功能的存储器,如SRAM等。因此,对含有启动程序来说,执行地址与加载地址相同就不容易实现;程序的入口点在C 库中的_main 处，在该点，库代码执行以下操作：1. 将非零（只读和读写）运行区域从其载入地址复制到运行地址。2. 清零ZI 区域。3. 跳转到_rt_entry。5.终端服务程序NMI_HandlerPROC EXPORT NMI_Handler WEAK B . ENDPHardFault_Handler PROC EXPORT HardFault_Handler WEAK B . ENDPMemManage_Handler PROC EXPORT MemManage_Handler WEAK B . ENDP此处省略部分启动文件里面已经帮我们写好所有中断的中断服务函数，跟我们平时写的中断服务函数不一样的就是这些函数都是空的，真正的中断复服务程序需要我们在外部的 C 文件里面重新实现，这里只是提前占了一个位置而已。如果我们在使用某个外设的时候，开启了某个中断，但是又忘记编写配套的中断服务程序或者函数名写错，那当中断来临的时，程序就会跳转到启动文件预先写好的空的中断服务程序中，并且在这个空函数中无线循环，即程序就死在这里。B：跳到一个“ .”，表示无限循环。6.用户堆栈初始化ALIGN：对指令或者数据存放的地址进行对齐，后面会跟一个立即数。缺省表示 4 字节对齐。IF :DEF:_MICROLIB EXPORT _initial_sp EXPORT _heap_base EXPORT _heap_limit ELSE IMPORT _use_two_region_memory EXPORT _user_initial_stackheap;初始化堆&栈 _user_initial_stackheap LDR R0, = Heap_Mem LDR R1, =(Stack_Mem + Stack_Size) LDR R2, =(Heap_Mem + Heap_Size) LDR R3, =Stack_Mem BX LR ALIGN ENDIF END 判断是否定义了_MICROLIB ，如果定义了则赋予标号_initial_sp（栈顶地址）、_heap_base（堆起始地址）、_heap_limit（堆结束地址）全局属性，可供外部文件调用；如果没有定义（实际的情况就是我们没定义_MICROLIB）则使用默认的 C 库，然后初始化用户堆栈大小，这部分有 C 库函数_main 来完成。四、附录;* (C) COPYRIGHT 2011 STMicroelectronics *;* File Name : startup_stm32f10x_hd.s;* Author : MCD Application Team;* Version : V3.5.0;* Date : 11-March-2011;* Description : STM32F10x High Density Devices vector table for MDK-ARM ;* toolchain. ;* This module performs:;* - Set the initial SP;* - Set the initial PC = Reset_Handler;* - Set the vector table entries with the exceptions ISR address;* - Configure the clock system and also configure the external ;* SRAM mounted on STM3210E-EVAL board to be used as data ;* memory (optional, to be enabled by user);* - Branches to _main in the C library (which eventually;* calls main().;* After Reset the CortexM3 processor is in Thread mode,;* priority is Privileged, and the Stack is set to Main.;* ;*; THE PRESENT FIRMWARE WHICH IS FOR GUIDANCE ONLY AIMS AT PROVIDING CUSTOMERS; WITH CODING INFORMATION REGARDING THEIR PRODUCTS IN ORDER FOR THEM TO SAVE TIME.; AS A RESULT, STMICROELECTRONICS SHALL NOT BE HELD LIABLE FOR ANY DIRECT,; INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES WITH RESPECT TO ANY CLAIMS ARISING FROM THE; CONTENT OF SUCH FIRMWARE AND/OR THE USE MADE BY CUSTOMERS OF THE CODING; INFORMATION CONTAINED HEREIN IN CONNECTION WITH THEIR PRODUCTS.;* ; Amount of memory (in bytes) allocated for Stack; Tailor this value to your application needs;/*栈定义*/; Stack Configuration ; Stack Size (in Bytes) ; Stack_Size EQU 0x00000400;EQU伪指令，作用是左边的符号名代表右边的表达式 AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3;定义栈段：名称为STACK，未初始化，可读写，ELF 的栈段按23=8对齐Stack_Mem SPACE Stack_Size;分配一片连续的存储区域并初始化为 0，栈空间：0x400(1024B)个字节_initial_sp;栈空间顶地址 ;/*堆定义*/ ; Heap Configuration; Heap Size (in Bytes) ; Heap_Size EQU 0x00000200 AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 _heap_base;堆空间起始地址Heap_Mem SPACE Heap_Size;堆空间:0x200(512B)个字节_heap_limit;堆空间结束地址 PRESERVE8 ;PRESERVE8 指令指定当前文件保持堆栈八字节对齐THUMB;告诉汇编器下面是32位的Thumb指令，如果需要汇编器将插入位以保证对齐 ; 中断向量表定义; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset; 实际上是在CODE区（假设STM32从FLASH启动，则此中断向量表起始地址即为0x08000000） AREA RESET, DATA, READONLY;定义一块数据段，只可读，段名字是RESET EXPORT _Vectors;EXPORT:在程序中声明一个全局的标号_Vectors，该标号可在其他的文件中引用 EXPORT _Vectors_End;在程序中声明一个全局的标号_Vectors_End EXPORT _Vectors_Size;在程序中声明一个全局的标号_Vectors_Size;DCD(DCDU)用于分配一片连续的字存储单元并用指定的数据初始化。_Vectors DCD _initial_sp ; Top of Stack;该处物理地址值存储_initial_sp所表示的地址值,即为 _Vetors 标号所表示的值 DCD Reset_Handler ; Reset Handler DCD NMI_Handler ; NMI Handler DCD HardFault_Handler ; Hard Fault Handler DCD MemManage_Handler ; MPU Fault Handler DCD BusFault_Handler ; Bus Fault Handler DCD UsageFault_Handler ; Usage Fault Handler DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD 0 ; Reserved DCD SVC_Handler ; SVCall Handler DCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor Handler DCD 0 ; Reserved DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler ; External Interrupts; 以下为外部中断向量表 DCD WWDG_IRQHandler ; Window Watchdog DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detect DCD TAMPER_IRQHandler ; Tamper DCD RTC_IRQHandler ; RTC DCD FLASH_IRQHandler ; Flash DCD RCC_IRQHandler ; RCC DCD EXTI0_IRQHandler ; EXTI Line 0 DCD EXTI1_IRQHandler ; EXTI Line 1 DCD EXTI2_IRQHandler ; EXTI Line 2 DCD EXTI3_IRQHandler ; EXTI Line 3 DCD EXTI4_IRQHandler ; EXTI Line 4 DCD DMA1_Channel1_IRQHandler ; DMA1 Channel 1 DCD DMA1_Channel2_IRQHandler ; DMA1 Channel 2 DCD DMA1_Channel3_IRQHandler ; DMA1 Channel 3 DCD DMA1_Channel4_IRQHandler ; DMA1 Channel 4 DCD DMA1_Channel5_IRQHandler ; DMA1 Channel 5 DCD DMA1_Channel6_IRQHandler ; DMA1 Channel 6 DCD DMA1_Channel7_IRQHandler ; DMA1 Channel 7 DCD ADC1_2_IRQHandler ; ADC1 & ADC2 DCD USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler ; USB High Priority or CAN1 TX DCD USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler ; USB Low Priority or CAN1 RX0 DCD CAN1_RX1_IRQHandler ; CAN1 RX1 DCD CAN1_SCE_IRQHandler ; CAN1 SCE DCD EXTI9_5_IRQHandler ; EXTI Line 9.5 DCD TIM1_BRK_IRQHandler ; TIM1 Break DCD TIM1_UP_IRQHandler ; TIM1 Update DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler ; TIM1 Trigger and Commutation DCD TIM1_CC_IRQHandler ; TIM1 Capture Compare DCD TIM2_IRQHandler ; TIM2 DCD TIM3_IRQHandler ; TIM3 DCD TIM4_IRQHandler ; TIM4 DCD I2C1_EV_IRQHandler ; I2C1 Event DCD I2C1_ER_IRQHandler ; I2C1 Error DCD I2C2_EV_IRQHandler ; I2C2 Event DCD I2C2_ER_IRQHandler ; I2C2 Error DCD SPI1_IRQHandler ; SPI1 DCD SPI2_IRQHandler ; SPI2 DCD USART1_IRQHandler ; USART1 DCD USART2_IRQHandler ; USART2 DCD USART3_IRQHandler ; USART3 DCD EXTI15_10_IRQHandler ; EXTI Line 15.10 DCD RTCAlarm_IRQHandler ; RTC Alarm through EXTI Line DCD USBWakeUp_IRQHandler ; USB Wakeup from suspend DCD TIM8_BRK_IRQHandler ; TIM8 Break DCD TIM8_UP_IRQHandler ; TIM8 Update DCD TIM8_TRG_COM_IRQHandler ; TIM8 Trigger and Commutation DCD TIM8_CC_IRQHandler ; TIM8 Capture Compare DCD ADC3_IRQHandler ; ADC3 DCD FSMC_IRQHandler ; FSMC DCD SDIO_IRQHandler ; SDIO DCD TIM5_IRQHandler ; TIM5 DCD SPI3_IRQHandler ; SPI3 DCD UART4_IRQHandler ; UART4 DCD UART5_IRQHandler ; UART5 DCD TIM6_IRQHandler ; TIM6 DCD TIM7_IRQHandler ; TIM7