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启动文件原文
; Amount of memory (in bytes) allocated for Stack ; Tailor this value to your application needs ; ; ; Stack_Size EQU 0x00000400 AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 Stack_Mem SPACE Stack_Size __initial_sp ; ; ; Heap_Size EQU 0x00000200 AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 __heap_base Heap_Mem SPACE Heap_Size __heap_limit PRESERVE8 THUMB ; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset AREA RESET, DATA, READONLY EXPORT __Vectors EXPORT __Vectors_End EXPORT __Vectors_Size __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 DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detect DCD TAMPER_IRQHandler ; Tamper ...... ; 省略部分 DCD DMA2_Channel3_IRQHandler ; DMA2 Channel3 DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5 __Vectors_End __Vectors_Size EQU __Vectors_End - __Vectors AREA |.text|, CODE, READONLY ; Reset handler Reset_Handler PROC EXPORT Reset_Handler [WEAK] IMPORT __main IMPORT SystemInit LDR R0, =SystemInit BLX R0 LDR R0, =__main BX R0 ENDP ; Dummy Exception Handlers (infinite loops which can be modified) NMI_Handler PROC EXPORT NMI_Handler [WEAK] B . ENDP ...... ; 省略部分 SysTick_Handler PROC EXPORT SysTick_Handler [WEAK] B . ENDP Default_Handler PROC EXPORT WWDG_IRQHandler [WEAK] EXPORT PVD_IRQHandler [WEAK] ...... ; 省略部分 EXPORT DMA2_Channel4_5_IRQHandler [WEAK] WWDG_IRQHandler PVD_IRQHandler ...... ; 省略部分 DMA2_Channel3_IRQHandler DMA2_Channel4_5_IRQHandler B . ENDP ALIGN ;******************************************************************************* ; User Stack and Heap initialization ;******************************************************************************* IF :DEF:__MICROLIB EXPORT __initial_sp EXPORT __heap_base EXPORT __heap_limit ELSE IMPORT __use_two_region_memory EXPORT __user_initial_stackheap __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 ;******************* (C) COPYRIGHT 2011 STMicroelectronics *****END OF FILE***** 启动文件概括 启动文件由汇编编写,是系统上电复位后第一个执行的程序。主要做了以下工作: 1、初始化堆栈指针 SP=_initial_sp 2、初始化 PC指针=Reset_Handler 3、初始化中断向量表 4、配置系统时钟 5、调用 C库函数_main 初始化用户堆栈,从而最终调用 main 函数去到 C的世界 启动文件代码详解 Stack—栈 Stack_Size EQU 0x00000400 AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 Stack_Mem SPACE Stack_Size __initial_sp 开辟栈的大小为 0X00000400(1KB),名字为 STACK,NOINIT 即不初始化,可读可写,8(2^3)字节对齐。 栈的作用是用于局部变量,函数调用,函数形参等的开销,栈的大小不能超过内部SRAM 的大小。如果编写的程序比较大,定义的局部变量很多,那么就需要修改栈的大小。如果某一天,你写的程序出现了莫名奇怪的错误,并进入了硬 fault 的时候,这时你就要考虑下是不是栈不够大,溢出了。 EQU:宏定义的伪指令,相当于等于,类似与 C 中的 define。 AREA:告诉汇编器汇编一个新的代码段或者数据段。STACK 表示段名,这个可以任意命名;NOINIT表示不初始化;READWRITE表示可读可写,ALIGN=3,表示按照2^3对齐,即 8字节对齐。 SPACE:用于分配一定大小的内存空间,单位为字节。这里指定大小等于 Stack_Size。标号__initial_sp紧挨着SPACE语句放置,表示栈的结束地址,即栈顶地址,栈是由高向低生长的。 Heap堆 Heap_Size EQU 0x00000200 AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 __heap_base Heap_Mem SPACE Heap_Size __heap_limit 开辟堆的大小为 0X00000200(512字节),名字为 HEAP,NOINIT即不初始化,可读可写,8(2^3)字节对齐。__heap_base 表示对的起始地址,__heap_limit 表示堆的结束地址。堆是由低向高生长的,跟栈的生长方向相反。 堆主要用来动态内存的分配,像 malloc()函数申请的内存就在堆上面。这个在 STM32里面用的比较少。 PRESERVE8 THUMB 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的超集。 向量表 AREA RESET, DATA, READONLY EXPORT __Vectors EXPORT __Vectors_End EXPORT __Vectors_Size 定义一个数据段,名字为 RESET,可读。并声明 __Vectors、__Vectors_End 和__Vectors_Size这三个标号具有全局属性,可供外部的文件调用。 EXPORT :声明一个标号可被外部的文件使用,使标号具有全局属性。如果是 IAR 编译器,则使用的是 GLOBAL这个指令。 当内核响应了一个发生的异常后,对应的异常服务例程(ESR)就会执行。为了决定 ESR的入口地址, 内核使用了“向量表查表机制”。这里使用一张向量表。向量表其实是一个WORD( 32 位整数)数组,每个下标对应一种异常,该下标元素的值则是该 ESR 的入口地址。向量表在地址空间中的位置是可以设置的,通过 NVIC 中的一个重定位寄存器来指出向量表的地址。在复位后,该寄存器的值为 0。因此,在地址 0 (即 FLASH 地址 0)处必须包含一张向量表,用于初始时的异常分配。要注意的是这里有个另类: 0 号类型并不是什么 入口地址,而是给出了复位后 MSP 的初值。 __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 DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detect ...... DCD DMA2_Channel3_IRQHandler ; DMA2 Channel3 DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5 __Vectors_End __Vectors_Size EQU __Vectors_End - __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 0 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。 DCD:分配一个或者多个以字为单位的内存,以四字节对齐,并要求初始化这些内存。在向量表中,DCD 分配了一堆内存,并且以 ESR 的入口地址初始化它们。 复位程序 AREA |.text|, CODE, READONLY 定义一个名称为.text 的代码段,可读。 Reset_Handler PROC EXPORT Reset_Handler [WEAK] IMPORT __main IMPORT SystemInit LDR R0, =SystemInit BLX R0 LDR R0, =__main BX R0 ENDP 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_mian,最终调用 main 函数去到 C的世界。 WEAK:表示弱定义,如果外部文件优先定义了该标号则首先引用该标号,如果外部文件没有声明也不会出错。这里表示复位子程序可以由用户在其他文件重新实现,这里并不是唯一的。 IMPORT:表示该标号来自外部文件,跟 C语言中的 EXTERN关键字类似。这里表示SystemInit和__main 这两个函数均来自外部的文件。 SystemInit()是一个标准的库函数,在system_stm32f10x.c这个库文件中定义。主要作用是配置系统时钟,这里调用这个函数之后,单片机的系统时钟配被配置为 72M。 __main 是一个标准的 C 库函数,主要作用是初始化用户堆栈,并在函数的最后调用main 函数去到 C 的世界。这就是为什么我们写的程序都有一个 main 函数的原因。 中断服务程序 在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。 NMI_Handler PROC EXPORT NMI_Handler [WEAK] B . ENDP ...... SysTick_Handler PROC EXPORT SysTick_Handler [WEAK] B . ENDP Default_Handler PROC EXPORT WWDG_IRQHandler [WEAK] EXPORT PVD_IRQHandler [WEAK] ...... EXPORT DMA2_Channel4_5_IRQHandler [WEAK] WWDG_IRQHandler PVD_IRQHandler ...... DMA2_Channel4_5_IRQHandler B . ENDP B:跳转到一个标号。这里跳转到一个‘.’,即表示无线循环。 用户堆栈初始化 ALIGN 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 __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 首先判断是否定义了__MICROLIB ,如果定义了这个宏则赋予标号__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。有关这个宏我们在 KEIL 里面配置。然后堆栈的初始化就由 C 库函数_main 来完成。 IF,ELSE,ENDIF:汇编的条件分支语句,跟 C语言的 if ,else 类似 END:文件结束。 |
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