stm32 M3启动文件解析

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DATA_IN_ExtSRAM EQU 0 ;;1定义是否使用外部SRAM，为1则使用，为0则表示不使用

Stack_Size EQU 0x00000400 ;;2定义栈空间大小为0x00000400个字
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3 ;;3伪指令AREA,定义一个段
Stack_Mem SPACE Stack_Size ;;4开辟一段大小为Stack_Size的内存空间作为栈。
__initial_sp ;;5标号__initial_sp，表示栈空间顶地址。
Heap_Size EQU 0x00000400 ;;6定义堆空间大小为0x00000400个字节，也为1Kbyte。
AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3 ;;7
__heap_base ;;8标号__heap_base，表示堆空间起始地址。
Heap_Mem SPACE Heap_Size ;;9开辟一段大小为Heap_Size的内存空间作为堆。
__heap_limit ;;10标号__heap_limit，表示堆空间结束地址。
THUMB ;;11告诉编译器使用THUMB指令集。
PRESERVE8 ;;12告诉编译器以8字节对齐。
IMPORT NMIException ;;13IMPORT指令，指示后续符号是在外部文件定义的（类似C语言中的全局变量声明），而下文可能会使用到这些符号。
IMPORT HardFaultException ;;14
IMPORT MemManageException ;;15
IMPORT BusFaultException ;;16
IMPORT UsageFaultException ;;17
IMPORT SVCHandler ;;18
IMPORT DebugMonitor ;;19
IMPORT PendSVC ;;20
IMPORT SysTickHandler ;;21
IMPORT WWDG_IRQHandler ;;22
IMPORT PVD_IRQHandler ;;23
IMPORT TAMPER_IRQHandler ;;24
IMPORT RTC_IRQHandler ;;25
IMPORT FLASH_IRQHandler ;;26
IMPORT RCC_IRQHandler ;;27
IMPORT EXTI0_IRQHandler ;;28
IMPORT EXTI1_IRQHandler ;;29
IMPORT EXTI2_IRQHandler ;;30
IMPORT EXTI3_IRQHandler ;;31
IMPORT EXTI4_IRQHandler ;;32
IMPORT DMA1_Channel1_IRQHandler ;;33
IMPORT DMA1_Channel2_IRQHandler ;;34
IMPORT DMA1_Channel3_IRQHandler ;;35
IMPORT DMA1_Channel4_IRQHandler ;;36
IMPORT DMA1_Channel5_IRQHandler ;;37
IMPORT DMA1_Channel6_IRQHandler ;;38
IMPORT DMA1_Channel7_IRQHandler ;;39
IMPORT ADC1_2_IRQHandler ;;40
IMPORT USB_HP_CAN_TX_IRQHandler ;;41
IMPORT USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler ;;42
IMPORT CAN_RX1_IRQHandler ;;43
IMPORT CAN_SCE_IRQHandler ;;44
IMPORT EXTI9_5_IRQHandler ;;45
IMPORT TIM1_BRK_IRQHandler ;;46
IMPORT TIM1_UP_IRQHandler ;;47
IMPORT TIM1_TRG_COM_IRQHandler ;;48
IMPORT TIM1_CC_IRQHandler ;;49
IMPORT TIM2_IRQHandler ;;50
IMPORT TIM3_IRQHandler ;;51
IMPORT TIM4_IRQHandler ;;52
IMPORT I2C1_EV_IRQHandler ;;53
IMPORT I2C1_ER_IRQHandler ;;54
IMPORT I2C2_EV_IRQHandler ;;55
IMPORT I2C2_ER_IRQHandler ;;56
IMPORT SPI1_IRQHandler ;;57
IMPORT SPI2_IRQHandler ;;58
IMPORT USART1_IRQHandler ;;59
IMPORT USART2_IRQHandler ;;60
IMPORT USART3_IRQHandler ;;61
IMPORT EXTI15_10_IRQHandler ;;62
IMPORT RTCAlarm_IRQHandler ;;63
IMPORT USBWakeUp_IRQHandler ;;64
IMPORT TIM8_BRK_IRQHandler ;;65
IMPORT TIM8_UP_IRQHandler ;;66
IMPORT TIM8_TRG_COM_IRQHandler ;;67
IMPORT TIM8_CC_IRQHandler ;;68
IMPORT ADC3_IRQHandler ;;69
IMPORT FSMC_IRQHandler ;;70
IMPORT SDIO_IRQHandler ;;71
IMPORT TIM5_IRQHandler ;;72
IMPORT SPI3_IRQHandler ;;73
IMPORT UART4_IRQHandler ;;74
IMPORT UART5_IRQHandler ;;75
IMPORT TIM6_IRQHandler ;;76
IMPORT TIM7_IRQHandler ;;77
IMPORT DMA2_Channel1_IRQHandler ;;78
IMPORT DMA2_Channel2_IRQHandler ;;79
IMPORT DMA2_Channel3_IRQHandler ;;80
IMPORT DMA2_Channel4_5_IRQHandler ;;81
AREA RESET, DATA, READONLY ;;82定义只读数据段，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0x8000000）
EXPORT __Vectors ;;83将标号__Vectors声明为全局标号，这样外部文件就可以使用这个标号。
__Vectors ;;84标号__Vectors，表示中断向量表入口地址。
DCD __initial_sp ;;85建立中断向量表。
DCD Reset_Handler ;;86
DCD NMIException ;;87
DCD HardFaultException ;;88
DCD MemManageException ;;89
DCD BusFaultException ;;90
DCD UsageFaultException ;;91
DCD 0 ;;92
DCD 0 ;;93
DCD 0 ;;94
DCD 0 ;;95
DCD SVCHandler ;;96
DCD DebugMonitor ;;97
DCD 0 ;;98
DCD PendSVC ;;99
DCD SysTickHandler ;;100
DCD WWDG_IRQHandler ;;101
DCD PVD_IRQHandler ;;102
DCD TAMPER_IRQHandler ;;103
DCD RTC_IRQHandler ;;104
DCD FLASH_IRQHandler ;;105
DCD RCC_IRQHandler ;;106
DCD EXTI0_IRQHandler ;;107
DCD EXTI1_IRQHandler ;;108
DCD EXTI2_IRQHandler ;;109
DCD EXTI3_IRQHandler ;;110
DCD EXTI4_IRQHandler ;;111
DCD DMA1_Channel1_IRQHandler ;;112
DCD DMA1_Channel2_IRQHandler ;;113
DCD DMA1_Channel3_IRQHandler ;;114
DCD DMA1_Channel4_IRQHandler ;;115
DCD DMA1_Channel5_IRQHandler ;;116
DCD DMA1_Channel6_IRQHandler ;;117
DCD DMA1_Channel7_IRQHandler ;;118
DCD ADC1_2_IRQHandler ;;119
DCD USB_HP_CAN_TX_IRQHandler ;;120
DCD USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler ;;121
DCD CAN_RX1_IRQHandler ;;122
DCD CAN_SCE_IRQHandler ;;123
DCD EXTI9_5_IRQHandler ;;124
DCD TIM1_BRK_IRQHandler ;;125
DCD TIM1_UP_IRQHandler ;;126
DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler ;;127
DCD TIM1_CC_IRQHandler ;;128
DCD TIM2_IRQHandler ;;129
DCD TIM3_IRQHandler ;;130
DCD TIM4_IRQHandler ;;131
DCD I2C1_EV_IRQHandler ;;132
DCD I2C1_ER_IRQHandler ;;133
DCD I2C2_EV_IRQHandler ;;134
DCD I2C2_ER_IRQHandler ;;135
DCD SPI1_IRQHandler ;;136
DCD SPI2_IRQHandler ;;137
DCD USART1_IRQHandler ;;138
DCD USART2_IRQHandler ;;139
DCD USART3_IRQHandler ;;140
DCD EXTI15_10_IRQHandler ;;141
DCD RTCAlarm_IRQHandler ;;142
DCD USBWakeUp_IRQHandler ;;143
DCD TIM8_BRK_IRQHandler ;;144
DCD TIM8_UP_IRQHandler ;;145
DCD TIM8_TRG_COM_IRQHandler ;;146
DCD TIM8_CC_IRQHandler ;;147
DCD ADC3_IRQHandler ;;148
DCD FSMC_IRQHandler ;;149
DCD SDIO_IRQHandler ;;150
DCD TIM5_IRQHandler ;;151
DCD SPI3_IRQHandler ;;152
DCD UART4_IRQHandler ;;153
DCD UART5_IRQHandler ;;154
DCD TIM6_IRQHandler ;;155
DCD TIM7_IRQHandler ;;156
DCD DMA2_Channel1_IRQHandler ;;157
DCD DMA2_Channel2_IRQHandler ;;158
DCD DMA2_Channel3_IRQHandler ;;159
DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler ;;160
AREA |.text|, CODE, READONLY ;;161
Reset_Handler PROC ;;162复位中断服务程序，PROC…ENDP结构表示程序的开始和结束。
EXPORT Reset_Handler ;;163声明复位中断向量Reset_Handler为全局属性，这样外部文件就可以调用此复位中断服务。
IF DATA_IN_ExtSRAM == 1 ;;164IF…ENDIF为预编译结构，判断是否使用外部SRAM，在第1行中已定义为“不使用”。
LDR R0,= 0x00000114 ;;165 此部分代码的作用是设置FSMC总线以支持SRAM，因不使用外部SRAM因此此部分代码不会被编译。
LDR R1,= 0x40021014 ;;166
STR R0,[R1] ;;167
LDR R0,= 0x000001E0 ;;168
LDR R1,= 0x40021018 ;;169
STR R0,[R1] ;;170
LDR R0,= 0x44BB44BB ;;171
LDR R1,= 0x40011400 ;;172
STR R0,[R1] ;;173
LDR R0,= 0xBBBBBBBB ;;174
LDR R1,= 0x40011404 ;;175
STR R0,[R1] ;;176
LDR R0,= 0xB44444BB ;;177
LDR R1,= 0x40011800 ;;178
STR R0,[R1] ;;179
LDR R0,= 0xBBBBBBBB ;;180
LDR R1,= 0x40011804 ;;181
STR R0,[R1] ;;182
LDR R0,= 0x44BBBBBB ;;183
LDR R1,= 0x40011C00 ;;184
STR R0,[R1] ;;185
LDR R0,= 0xBBBB4444 ;;186
LDR R1,= 0x40011C04 ;;187
STR R0,[R1] ;;188
LDR R0,= 0x44BBBBBB ;;189
LDR R1,= 0x40012000 ;;190
STR R0,[R1] ;;191
LDR R0,= 0x44444B44 ;;192
LDR R1,= 0x40012004 ;;193
STR R0,[R1] ;;194
LDR R0,= 0x00001011 ;;195
LDR R1,= 0xA0000010 ;;196
STR R0,[R1] ;;197
LDR R0,= 0x00000200 ;;198
LDR R1,= 0xA0000014 ;;199
STR R0,[R1] ;;200
ENDIF ;;201
IMPORT __main ;;202声明__main标号。
LDR R0, =__main ;;203 跳转__main地址执行
BX R0 ;;204
ENDP ;;205
ALIGN ;;206
IF :DEF:__MICROLIB ;;207 IF…ELSE…ENDIF结构，判断是否使用DEF:__MICROLIB（此处为不使用）。
EXPORT __initial_sp ;;208若使用DEF:__MICROLIB，则将__initial_sp，__heap_base，__heap_limit亦即栈顶地址，堆始末地址赋予全局属性，使外部程序可以使用。
EXPORT __heap_base ;;209
EXPORT __heap_limit ;;210
ELSE ;;211
IMPORT __use_two_region_memory ;;212定义全局标号__use_two_region_memory
EXPORT __user_initial_stackheap ;;213声明全局标号__user_initial_stackheap，这样外程序也可调用此标号。
__user_initial_stackheap ;;214标号__user_initial_stackheap，表示用户堆栈初始化程序入口。
LDR R0, = Heap_Mem ;;215分别保存栈顶指针和栈大小，堆始地址和堆大小至R0，R1，R2，R3寄存器。
LDR R1, = (Stack_Mem + Stack_Size) ;;216
LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size) ;;217
LDR R3, = Stack_Mem ;;218
BX LR ;;219
ALIGN ;;220
ENDIF ;;221
END ;;222
ENDIF ;;223
END ;;224程序完毕。


以上便是STM32的启动代码的完整解析，接下来对几个小地方做解释：
1、 AREA指令：伪指令，用于定义代码段或数据段，后跟属性标号。其中比较重要的一个标号为“READONLY”或者“READWRITE”，其中“READONLY”表示该段为只读属性，联系到STM32的内部存储介质，可知具有只读属性的段保存于FLASH区，即0x8000000地址后。而“READONLY”表示该段为“可读写”属性，可知“可读写”段保存于SRAM区，即0x2000000地址后。由此可以从第3、7行代码知道，堆栈段位于SRAM空间。从第82行可知，中断向量表放置与FLASH区，而这也是整片启动代码中最先被放进FLASH区的数据。因此可以得到一条重要的信息：0x8000000地址存放的是栈顶地址__initial_sp，0x8000004地址存放的是复位中断向量Reset_Handler（STM32使用32位总线，因此存储空间为4字节对齐）。
2、 DCD指令：作用是开辟一段空间，其意义等价于C语言中的地址符“&”。因此从第84行开始建立的中断向量表则类似于使用C语言定义了一个指针数组，其每一个成员都是一个函数指针，分别指向各个中断服务函数。
3、 标号：前文多处使用了“标号”一词。标号主要用于表示一片内存空间的某个位置，等价于C语言中的“地址”概念。地址仅仅表示存储空间的一个位置，从C语言的角度来看，变量的地址，数组的地址或是函数的入口地址在本质上并无区别。
4、 第202行中的__main标号并不表示C程序中的main函数入口地址，因此第204行也并不是跳转至main函数开始执行C程序。__main标号表示C/C++标准实时库函数里的一个初始化子程序__main的入口地址。该程序的一个主要作用是初始化堆栈（对于程序清单一来说则是跳转__user_initial_stackheap标号进行初始化堆栈的），并初始化映像文件，最后跳转C程序中的main函数。这就解释了为何所有的C程序必须有一个main函数作为程序的起点——因为这是由C/C++标准实时库所规定的——并且不能更改，因为C/C++标准实时库并不对外界开发源代码。因此，实际上在用户可见的前提下，程序在第204行后就跳转至.c文件中的main函数，开始执行C程序了。

至此可以总结一下STM32的启动文件和启动过程。首先对栈和堆的大小进行定义，并在代码区的起始处建立中断向量表，其第一个表项是栈顶地址，第二个表项是复位中断服务入口地址。然后在复位中断服务程序中跳转¬¬C/C++标准实时库的__main函数，完成用户堆栈等的初始化后，跳转.c文件中的main函数开始执行C程序。假设STM32被设置为从内部FLASH启动（这也是最常见的一种情况），中断向量表起始地位为0x8000000，则栈顶地址存放于0x8000000处，而复位中断服务入口地址存放于0x8000004处。当STM32遇到复位信号后，则从0x80000004处取出复位中断服务入口地址，继而执行复位中断服务程序，然后跳转__main函数，最后进入mian函数，来到C的世界。