STM32 开机流程分析

Posted 2020-07-23

一、启动模式，决定向量表的位置

     当CPU上电后，首先代码区（Flash）应该从地址为0x00000000开始，而数据区（SRAM）应该从0x20000000开始，Cortex - M3 CPU总是通过代码区获得复位向量。STM32F10XXX微处理器中运用了特殊的机制使得STM32不仅可以通过Flash（主闪存和系统闪存）启动，同时还可以从SRAM中启动。

  STM32 有下面3种启动方式：

关于Main Flash/System Memory/SRAM 可以参见下面内存映射：

从上图可以看出 0x00000000 - 0x08000000 之间这128M空间是预留的，该区称为Boot Memory Space（Aliased to Flash or systen memory depending on BOOT pins）。

（1）从Main Flash 启动:Boot Space 是Main Flash 的别名。以0x08000000 对应的内存为例，则该块内存既可以通过0x00000000 操作也可以通过0x08000000 操作，且都是操作的同一块内存

（2）从System Memory启动：Boot Space 是System Memory的别名。以0x1FFFFFF0对应的内存为例，则该块内存既可以通过0x00000000 操作也可以通过0x1FFFFFF0操作，且都是操作的同一块内存

（3）从SRAM 启动：SRAM 只能通过0x20000000进行操作，与上述两者不同 。从SRAM 启动时，需要在应用程序初始化代码中重新设置向量表的位置。

eg:void SystemInit (void)

{

......
#ifdef VECT_TAB_SRAM

SCB->VTOR = SRAM_BASE | VECT_TAB_OFFSET; /* Vector Table Relocation in Internal SRAM. */

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

}

二、向量表解析

分析STM32的启动文件startup_stm32f10x_hd.s（大容量）主要做了以下事情：

（1）设置初始堆栈指针（SP）

（2）设置初始程序计数器（PC）为复位向量，并在执行main函数前初始化系统时钟

（3）设置向量表入口为异常事件的入口地址

（4）复位之后处理器为线程模式，优先级为特权级，堆栈设置为MSP主堆栈

三、开机实际运行过程

通过仿真器仿真，发现开机后程序就直接跳转到Reset_Handler，从.map文件看Reset_Handler的地址是0x080003a5并不是0x08000000（因为此时是从Flash中启动的，故应该是0x08000000）。那么STM32是如何从0x08000000过渡到0x080003a5？

查看Cortex - M3权威指南中文版本中复位序列中相应的说明：

也就是说上电复位的时候，刚开始CPU的主动权还是掌握在CM3中。CM3执行了寄存器的初始化及取复位向量表并执行！

这个绝大多数单片机不同，传统的ARM架构总是从0地址开始执行，并且0地址是有一条跳转指令的。在CM3中0地址处存的是MSP的位置，这并不是执行指令只是一个数据表。

另外还有一个问题，如何进入到复位序列？

 触发STM32进入复位序列的有以下条件：

（1）System reset

（2）Power reset

（3）Backup domain reset

刚上电时就是通过Power reset 进入到复位序列！