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STM32单片机到底是如何实现软硬件结合?-天天热消息

发布时间:2023-05-15 22:34:11 来源:面包芯语 责任编辑:caobo

软硬件结合

寻址空间

block 0 里面有一段叫做FLASH,也就是内部FLASH,我们的程序就是下载到这个地方,起始地址是0X800 0000,大家注意,这个只有1M空间。现在STM32已经有2M flash的芯片了,超出1M的FLASH放在哪里呢?请自行查看对应的芯片手册。

在block 1 内,有两段SRAM,总共128K,这个空间,也就是我们前面说的内存,存放程序使用的变量。如果需要,也可以把程序放到SRAM中运行。407不是有196K吗?

其实407有196K内存,但是有64k并不是普通的SRAM,而是放在block 0 内的CCM。


(资料图)

这两段区域不连续,而且,CCM只能内核使用,外设不能使用,例如DMA就不能用CCM内存,否则就死机。

block 2,是Peripherals,也就是外设空间。我们看右边,主要就是APB1/APB2、AHB1/AHB2,什么东西呢?回头再说。

block 3、block4、block5,是FSMC的空间,FSMC可以外扩SRAM,NAND FALSH,LCD等外设。

纯软件-包罗万象的小程序

分析启动代码

函数从哪里开始运行?

每个芯片都有复位功能,复位后,芯片的PC指针(一个寄存器,指示程序运行位置,对于多级流水线的芯片,PC可能跟真正执行的指令位置不一致,这里暂且认为一致)会复位到固定值,一般是0x00000000,在STM32中,复位到 0X08000004。因此复位后运行的第一条代码就是 0X08000004。前面我们不是拷贝了一个启动代码文件到工程吗?

startup_stm32f40_41xxx.s,这个汇编文件为什么叫启动代码?因为里面的汇编程序,就是复位之后执行的程序。在文件中,有一段数据表,称为中断向量,里面保存了各个中断的执行地址。复位,也是一个中断。

是我们在 main.c 中定义的 main 函数吗?后面我们再说这个问题。

芯片是怎么知道开始就执行启动代码的呢?或者说,我们如何把这个启动代码放到复位的位置?这就牵涉到一个一般情况下不关注的文件 wujique.sct,这个文件在 wujique\prj\Objects 目录下,通常把这个文件叫做分散加载文件,编译工具在链接时,根据这个文件放置各个代码段和变量。

第6行 ER_IROM1 0x08000000 0x00080000定义了ER_IROM1,也就是我们说的内部FLASH,从 0x08000000 开始,大小 0x00080000。

第7行.o (RESET, +First)从 0x08000000 开始,先放置一个.o文件, 并且用(RESET, +First)指定RESET块优先放置,RESET块是什么?请查看启动代码,中断向量就是一个AREA,名字叫RESET,属于READONLY。这样编译后,RESET块将放在0x08000000位置,也就是说,中断向量就放在这个地方。

DCD是分配空间,4字节,第一个就是__initial_sp,第二个就是Reset_Handler函数指针。也就是说,最后编译后的程序,将Reset_Handler这个函数的指针(地址),放在0x800000+4的地方。所以芯片在复位的时候,就能找到复位函数Reset_Handler。

第8行 *(InRoot$$Sections)什么鬼?GOOGLE啊!回头再说。

第9行 .ANY (+RO)意思就是其他的所有RO,顺序往后放。就是说,其他代码,跟着启动代码后面。

第11行 RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000定义了RAM大小。

第12行 .ANY (+RW +ZI)所有的RW ZI,全部放到RAM里面。RW,ZI,也就是变量,这一行指定了变量保存到什么地址。

分析用户代码

通过 MAP 文件了解代码构成

编译结果

map文件配置

map文件

map 总信息

ROM为什么不包括ZI Data?为什么包含RW Data?

Image component sizes

首先,是我们自己的源码,这个程序我们的代码不多,只有 main.o,wujique_log.o,和其他一些 STM32 的库文件。

文件map

在代码中,我们经常会包含一些头文件,例如:

Image Symbol Table

最后

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