STM32笔记(五)按键、启动文件_stm32按键编程-程序员宅基地

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按键输入

到这里应该在看视频之前就已经有编程思路了,可以先自己写一下,在看视频

按键对应IO口

编程之前需要知道的几点:

  1. 按键的IO口是PA0、PC13

  1. 按键是输入,GPIO工作模式为浮空输入

  1. 按键按下为高电平

  1. 按key1,亮绿灯,key2,亮蓝灯

  1. 获取按键按下时候的输入值,用uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);为1,灯亮

编程要点:

1. 使能 GPIO 端口时钟;

2. 初始化 GPIO 目标引脚为推挽输出模式;

3. 编写简单测试程序,控制 GPIO 引脚输出高、低电平。

初始化按键(bsp_key.c)里

void KEY_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//配置为浮空输入,输入就不需要speed
    
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);    
}
//按键扫描函数
uint16_t KEY_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin){
    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin)==1){
        //松手检测,当松手以后输入就不是1了,为了保证收到的数据一直是1,不然灯就灭了,例程实现的是按一下亮,再按一下灭,所以需要用异或,让扫描函数获取到的数值一直在0101010变化
        while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin)==1){
            return 1;
        }
    }
}

我希望看到的结果是,按key1,灯亮,松手,灯灭;不需要按键扫描函数,main.c里直接写就行

int main(void)
{
    LED_GPIO_Config();
    KEY_GPIO_Config();
    
    LED_G(OFF);
 
    while(1)
    {
      //这个条件语句需要放到while循环里,不然没有效果,一开始就是因为没放到while里,才没出结果  
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==1){
        GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);
    }
        else {
            GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);
        }
    }
}

例程代码(main.c)

int main(void)
{
    LED_GPIO_Config();
    KEY_GPIO_Config();
    
    LED_G(OFF);
    while(1){
//这段代码也要放到while循环里,不然没效果            
if(KEY_Scan(GPIOA,GPIO_Pin_0)==1){
        //让ODR寄存器异或
        //异或:同为0,异为1
        LED_G_GPIO_PORT->ODR ^= LED_G_GPIO_PIN;
    }
}
}

如果按照这个代码写会出现错误的现象,灯一直在亮,只是很亮,暗一点,很亮,暗一点这样来回交错

按键扫描函数有问题

这样写的话,不松手就在return 1,松手了就不进入循环了,既不是零也不是1(是什么),但肯定不是1,就不会改变灯的亮灭

正确

uint16_t KEY_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin){
    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin)==1){
        //松手检测,
        while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin)==1);
            return 1;
    
    }
    else return 0;
}

这样写的话就是,不松手就在循环里,松手了就return 1,就会改变灯的颜色一次

作业

key.c

#include "bsp_key.h"


void KEY1_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//配置为浮空输入,输入就不需要speed
    
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);    
}


void KEY2_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
    
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//配置为浮空输入,输入就不需要speed
    
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);    
}


uint16_t KEY_Scan(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin){
    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin)==1){
        //松手检测,
        while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOx,GPIO_Pin)==1);
            return 1;
    
    }
    else return 0;
}

main.c(可以混色)

#include "stm32f10x.h"   // 相当于51单片机中的  #include <reg51.h>
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_key.h"

void Delay( uint32_t count )
{
    for(; count!=0; count--);
}

int main(void)
{
    LEDG_GPIO_Config();
    LEDB_GPIO_Config();
    KEY1_GPIO_Config();
    KEY2_GPIO_Config();
    
    LED_G(OFF);
    LED_B(OFF);
 //按亮,松手灭
//    while(1)
//    {
//        if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_0)==1){
//        GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);
//    }
//        else {
//            GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);
//        }
//    }

    
    while(1){
            if(KEY_Scan(GPIOA,GPIO_Pin_0)==1){
        //让ODR寄存器异或
        //异或:同为0,异为1;与1异或改变,与0异或不变
        LED_G_GPIO_PORT->ODR ^= LED_G_GPIO_PIN;
    }
            if(KEY_Scan(GPIOC,GPIO_Pin_13)==1){
        //让ODR寄存器异或
        //异或:同为0,异为1;与1异或改变,与0异或不变
        GPIOB->ODR ^= GPIO_Pin_1;
    }
}
}

带位操作

  1. 位带简介

SRAM 区的最低 1MB 空间,和外设区最低 1MB 空间。这两个 1MB 的空间除了可以像正常的 RAM 一样操作外,他们还有自己的位带别名区,位带别名区把这 1MB 的空间的每一个位膨胀成一个 32 位的字,当访问位带别名区的这些字时,就可以达到访问位带区某个比特位的目的。

外设位带区:

外设位带区的地址为: 0X40000000~0X400F0000,大小为 1MB,这 1MB 的大小包含了 APB1/2 和 AHB1 上所以外设的寄存器, AHB2/3 总线上的寄存器没有包括。 AHB2 总线上的外设地址范围为: 0X50000000~0X50060BFF, AHB3 总线上的外设地址范围为:0XA0000000~0XA0000FFF。外设位带区经过膨胀后的位带别名区地址为:0X42000000~0X43FFFFFF,这部分地址空间为保留地址,没有跟任何的外设地址重合。

SRAM位带区:

SRAM 的位带区的地址为: 0X2000 0000~X200F 0000,大小为 1MB,经过膨胀后的位带别名区地址为: 0X2200 0000~0X23FF FFFF,大小为 32MB。操作 SRAM 的比特位这个用得很少

  1. 位带区和位带别名区地址转换

寄存器映射那一块找

addr&0xF0000000:这一步是取最高位,看是外设还是SRAM的

addr&0xF0000000+0x02000000:位带别名区是从x2000000开始的

addr&0x00FFFFFF:位带区前两位是一样的,剩下六位做减法

<<5:扩大32倍

重点就是理解上面那行代码

main.c(我这个是按着亮,松手灭)

#include "stm32f10x.h"   // 相当于51单片机中的  #include <reg51.h>
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_key.h"

void Delay( uint32_t count )
{
    for(; count!=0; count--);
}
#define GPIOB_ODR(n)   *(unsigned int*)(((GPIOB_BASE+0x0C) &0xF0000000)+0x02000000+(((GPIOB_BASE+0x0C) &0x00FFFFFF)<<5)+(n<<2))
#define GPIOA_IDR(n)   *(unsigned int*)(((GPIOA_BASE+0x08) &0xF0000000)+0x02000000+(((GPIOA_BASE+0x08) &0x00FFFFFF)<<5)+(n<<2))    
#define GPIOC_IDR(n)   *(unsigned int*)(((GPIOC_BASE+0x08) &0xF0000000)+0x02000000+(((GPIOC_BASE+0x08) &0x00FFFFFF)<<5)+(n<<2))    
int main(void)
{
    //LEDR_GPIO_Config();
    //LEDB_GPIO_Config();
    LEDG_GPIO_Config();
    LEDB_GPIO_Config();
    KEY1_GPIO_Config();
    KEY2_GPIO_Config();
    
    LED_G(OFF);
    LED_B(OFF);
    //GPIOB_ODR(0)=1;
    //GPIOB_ODR(0)=0;
    //GPIOB_ODR(1)=0;
    //GPIOB_ODR(5)=0;
    
    
    while(1)
    {
        if(GPIOA_IDR(0)==1){
        GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);
    }
        else {
            GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_0);
        }
        
            if(GPIOC_IDR(13)==1){
        GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);
    }
        else {
            GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_1);
        }
}
        

启动文件

这块教程文档里写的很清楚,可以直接看文档

  1. 作用

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

  1. 汇编指令

  1. 启动文件代码讲解

(1)Stack—栈

1.栈
栈配置,用于变量,函数调用
Stack_Size      EQU     0x00000400  ;2^10KB

                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
__initial_sp

开辟名字位STACK,不初始化,可读可写,8字节对齐,大小为0x00000400的栈

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。

采用顺序存储的栈称为顺序栈,它利用一组地址连续的存储单元存放自栈底到栈顶的数据元素,同时附设一个指针(top)指示当前栈顶元素的位置。

若存储栈的长度为StackSize,则栈顶位置top必须小于StackSize。当栈存在一个元素时,top等于0,因此通常把空栈的判断条件定位top等于-1。

栈是先进后出‘当内部有元素后,栈顶会由高到低向上移动,如图

(2)Heap 堆

;2.堆
; <h> 堆配置,用于malloc等函数的动态内存分配
; <h> Heap Configuration
;   <o>  Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
; </h>

Heap_Size       EQU     0x00000200

                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem        SPACE   Heap_Size
__heap_limit

                PRESERVE8
                THUMB//用来兼容版本

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: 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

;3.向量表,存的是中断服务函数的名称,即地址
; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset
                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(中断)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。执行程序的时候,跟就下标找到相应的地址,然后去执行指针对应的中断服务程序。

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。

MSP:主堆栈指针,R13寄存器,见本文最后一张图

从0x08000000开始

中断服务函数初始化时候的初始化顺序

根据 《STM32F4xx 中文参考手册》第十章-中断和事件-向量表部分来初始化

灰色部分是内核,白色是外设。数字越小优先级越高,可编程部分可以自己设置优先级,当软件设置的优先级一样时,看第二列的硬件编号。

;3.向量表,存的是中断服务函数的名称,即地址
; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset,这里的0地址指的是FLASH的起始地址
                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
                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
                DCD     DMA2_Channel1_IRQHandler   ; DMA2 Channel1
                DCD     DMA2_Channel2_IRQHandler   ; DMA2 Channel2
                DCD     DMA2_Channel3_IRQHandler   ; DMA2 Channel3
                DCD     DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5
__Vectors_End
   
__Vectors_Size  EQU  __Vectors_End - __Vectors;向量表的大小,结束-初始

__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。

注:在写中断服务函数的时候,一定要和表里是一样的

(4)复位程序

定义一个名称为.text 的代码段,可读。

 ;4-复位程序   
                AREA    |.text|, CODE, READONLY
              
; Reset handler
Reset_Handler   PROC
                EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]
                IMPORT  __main
                IMPORT  SystemInit
                LDR     R0, =SystemInit
                BLX     R0               ,实现从汇编到C
                LDR     R0, =__main;初始化堆栈
                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_stm32f4xx.c 这个库文件总定义。主要作用是配置系统时钟,这里调用这个函数之后, F429 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,最终调用 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。如果我们在这里不调用__main,那么程序最终就不会调用我们 C 文件里面的 main。

LDR、 BLX、 BX 是 CM4 内核的指令

(5)中断服务程序

;5-中断服务程序,全部为空,需要自己在C程序里面另外实现,但是函数名字必须跟这里的一样
;如果不一样,则会执行这里的中断服务函数,即无限循环,出现这样的错误很难发现                         
; Dummy Exception Handlers (infinite loops which can be modified)

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  TAMPER_IRQHandler          [WEAK]
                EXPORT  RTC_IRQHandler             [WEAK]
DMA2_Channel1_IRQHandler
DMA2_Channel2_IRQHandler
DMA2_Channel3_IRQHandler
DMA2_Channel4_5_IRQHandler
                B       .

                ENDP

                ALIGN

B:跳转到一个标号。这里跳转到一个‘ .’,即表示无线循环。

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。

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。

(6)用户堆栈初始化

;6-用户堆栈初始化,由C库函数_main来完成
;*******************************************************************************
; User Stack and Heap initialization
;*******************************************************************************
                 IF      :DEF:__MICROLIB       ;这个宏在IDE里面配置
                
                 EXPORT  __initial_sp
                 EXPORT  __heap_base
                 EXPORT  __heap_limit
                
                 ELSE
                
                 IMPORT  __use_two_region_memory ;这个函数需要用户自己实现
                 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*****

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,当初始化完堆栈之后,就调用 main函数去到 C 的世界。

特殊功能寄存器

视频最后说Reset在R15,在哪看出来的呢?去看

系统启动流程

启动文件详解,这一部分算是检验是不是真的懂了

//初始化栈
//定义大小为2^10KB的栈,EQU,equation,等于,与C语言里的Define类似
Stack_Size      EQU     0x00000400
// 告诉汇编器一个数据段    名字为STACK,不需要初始化,读写均可,2^3字节对齐
                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
//堆栈内存       分配内存空间大小为Stack_Size
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
//栈结束地址,紧挨着SPACE放置
__initial_sp
 //初始化堆                                                 
; <h> Heap Configuration
;   <o>  Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
; </h>
//定义大小为2^9KB的堆
Heap_Size       EQU     0x00000200
// 告诉编译器一个数据段    名字为heap,不初始化,可读可写,2^3字节对齐
                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
//堆的起始地址
__heap_base
//堆的内存       分配内存空间大小为Heap_Size
Heap_Mem        SPACE   Heap_Size
//堆的结束地址
__heap_limit
//当前文件的堆栈按照8字节对齐
                PRESERVE8
//兼容版本
                THUMB

//初始化向量表
; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset
//告诉编译器一段数据段,名字为RESET, DATA数据段,只读
                AREA    RESET, DATA, READONLY
//声明 __Vectors、 __Vectors_End 和__Vectors_Size 三个具有全局属性的标号,可被外部文件使用
                EXPORT  __Vectors//起始地址
                EXPORT  __Vectors_End//结束地址
                EXPORT  __Vectors_Size//向量表大小=结束地址-起始地址=__Vectors_End-__Vectors
//去《STM32F4xx 中文参考手册》第十章-中断和事件-向量表部分找,下面地址都在表里
__Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack//栈起始地址
                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
                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
                DCD     DMA2_Channel1_IRQHandler   ; DMA2 Channel1
                DCD     DMA2_Channel2_IRQHandler   ; DMA2 Channel2
                DCD     DMA2_Channel3_IRQHandler   ; DMA2 Channel3
                DCD     DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5
__Vectors_End//向量表地址结束

__Vectors_Size  EQU  __Vectors_End - __Vectors//向量表大小=结束地址-起始地址
//复位程序
//            名字为|.text|的CODE代码段,只读
                AREA    |.text|, CODE, READONLY
                
; Reset handler
Reset_Handler   PROC//定义子程序,与ENDP成对使用
                EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]//具有全局属性的标号,可被外部文件使用;弱定义,优先使用外部文件定义的标号
                IMPORT  __main        //相当于extern,
                IMPORT  SystemInit//系统时钟初始化函数,下一部分RCC会讲
//LDR从存储器到R0寄存器
                LDR     R0, =SystemInit//从这里进入时钟初始化函数,初始化系统时钟
                BLX     R0               
                LDR     R0, =__main//从这里进入main.c里的main函数,_main是标准C库函数,作用是初始化堆栈,最终调用main函数去到C。我们写的每个程序都有main 函数,如果我们在这里不调用__main,那么程序最终就不会调用我们 C 文件里面的 main。
                BX      R0
                ENDP
//中断服务函数 
//虚拟异常处理程序            可以修改的无限循环部分        
; Dummy Exception Handlers (infinite loops which can be modified)
//以下中断函数全部为空,需在C里自己编写,名字必须和这里一样,否则会执行这里的,然后陷入死循环
NMI_Handler     PROC
                EXPORT  NMI_Handler                [WEAK]
                B       .
                ENDP
HardFault_Handler\
                PROC
                EXPORT  HardFault_Handler          [WEAK]
                B       .
                ENDP
MemManage_Handler\
                PROC
                EXPORT  MemManage_Handler          [WEAK]
                B       .
                ENDP
BusFault_Handler\
                PROC
                EXPORT  BusFault_Handler           [WEAK]
                B       .
                ENDP
UsageFault_Handler\
                PROC
                EXPORT  UsageFault_Handler         [WEAK]
                B       .
                ENDP
SVC_Handler     PROC
                EXPORT  SVC_Handler                [WEAK]
                B       .
                ENDP
DebugMon_Handler\
                PROC
                EXPORT  DebugMon_Handler           [WEAK]
                B       .
                ENDP
PendSV_Handler  PROC
                EXPORT  PendSV_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  TAMPER_IRQHandler          [WEAK]
                EXPORT  RTC_IRQHandler             [WEAK]
                EXPORT  FLASH_IRQHandler           [WEAK]
                EXPORT  RCC_IRQHandler             [WEAK]
                EXPORT  EXTI0_IRQHandler           [WEAK]
                EXPORT  EXTI1_IRQHandler           [WEAK]
                EXPORT  EXTI2_IRQHandler           [WEAK]
                EXPORT  EXTI3_IRQHandler           [WEAK]
                EXPORT  EXTI4_IRQHandler           [WEAK]
                EXPORT  DMA1_Channel1_IRQHandler   [WEAK]
                EXPORT  DMA1_Channel2_IRQHandler   [WEAK]
                EXPORT  DMA1_Channel3_IRQHandler   [WEAK]
                EXPORT  DMA1_Channel4_IRQHandler   [WEAK]
                EXPORT  DMA1_Channel5_IRQHandler   [WEAK]
                EXPORT  DMA1_Channel6_IRQHandler   [WEAK]
                EXPORT  DMA1_Channel7_IRQHandler   [WEAK]
                EXPORT  ADC1_2_IRQHandler          [WEAK]
                EXPORT  USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler  [WEAK]
                EXPORT  USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler [WEAK]
                EXPORT  CAN1_RX1_IRQHandler        [WEAK]
                EXPORT  CAN1_SCE_IRQHandler        [WEAK]
                EXPORT  EXTI9_5_IRQHandler         [WEAK]
                EXPORT  TIM1_BRK_IRQHandler        [WEAK]
                EXPORT  TIM1_UP_IRQHandler         [WEAK]
                EXPORT  TIM1_TRG_COM_IRQHandler    [WEAK]
                EXPORT  TIM1_CC_IRQHandler         [WEAK]
                EXPORT  TIM2_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  TIM3_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  TIM4_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  I2C1_EV_IRQHandler         [WEAK]
                EXPORT  I2C1_ER_IRQHandler         [WEAK]
                EXPORT  I2C2_EV_IRQHandler         [WEAK]
                EXPORT  I2C2_ER_IRQHandler         [WEAK]
                EXPORT  SPI1_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  SPI2_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  USART1_IRQHandler          [WEAK]
                EXPORT  USART2_IRQHandler          [WEAK]
                EXPORT  USART3_IRQHandler          [WEAK]
                EXPORT  EXTI15_10_IRQHandler       [WEAK]
                EXPORT  RTCAlarm_IRQHandler        [WEAK]
                EXPORT  USBWakeUp_IRQHandler       [WEAK]
                EXPORT  TIM8_BRK_IRQHandler        [WEAK]
                EXPORT  TIM8_UP_IRQHandler         [WEAK]
                EXPORT  TIM8_TRG_COM_IRQHandler    [WEAK]
                EXPORT  TIM8_CC_IRQHandler         [WEAK]
                EXPORT  ADC3_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  FSMC_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  SDIO_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  TIM5_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  SPI3_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  UART4_IRQHandler           [WEAK]
                EXPORT  UART5_IRQHandler           [WEAK]
                EXPORT  TIM6_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  TIM7_IRQHandler            [WEAK]
                EXPORT  DMA2_Channel1_IRQHandler   [WEAK]
                EXPORT  DMA2_Channel2_IRQHandler   [WEAK]
                EXPORT  DMA2_Channel3_IRQHandler   [WEAK]
                EXPORT  DMA2_Channel4_5_IRQHandler [WEAK]

WWDG_IRQHandler
PVD_IRQHandler
TAMPER_IRQHandler
RTC_IRQHandler
FLASH_IRQHandler
RCC_IRQHandler
EXTI0_IRQHandler
EXTI1_IRQHandler
EXTI2_IRQHandler
EXTI3_IRQHandler
EXTI4_IRQHandler
DMA1_Channel1_IRQHandler
DMA1_Channel2_IRQHandler
DMA1_Channel3_IRQHandler
DMA1_Channel4_IRQHandler
DMA1_Channel5_IRQHandler
DMA1_Channel6_IRQHandler
DMA1_Channel7_IRQHandler
ADC1_2_IRQHandler
USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler
USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler
CAN1_RX1_IRQHandler
CAN1_SCE_IRQHandler
EXTI9_5_IRQHandler
TIM1_BRK_IRQHandler
TIM1_UP_IRQHandler
TIM1_TRG_COM_IRQHandler
TIM1_CC_IRQHandler
TIM2_IRQHandler
TIM3_IRQHandler
TIM4_IRQHandler
I2C1_EV_IRQHandler
I2C1_ER_IRQHandler
I2C2_EV_IRQHandler
I2C2_ER_IRQHandler
SPI1_IRQHandler
SPI2_IRQHandler
USART1_IRQHandler
USART2_IRQHandler
USART3_IRQHandler
EXTI15_10_IRQHandler
RTCAlarm_IRQHandler
USBWakeUp_IRQHandler
TIM8_BRK_IRQHandler
TIM8_UP_IRQHandler
TIM8_TRG_COM_IRQHandler
TIM8_CC_IRQHandler
ADC3_IRQHandler
FSMC_IRQHandler
SDIO_IRQHandler
TIM5_IRQHandler
SPI3_IRQHandler
UART4_IRQHandler
UART5_IRQHandler
TIM6_IRQHandler
TIM7_IRQHandler
DMA2_Channel1_IRQHandler
DMA2_Channel2_IRQHandler
DMA2_Channel3_IRQHandler
DMA2_Channel4_5_IRQHandler
                B       .

                ENDP

                ALIGN
//用户初始化堆栈
;*******************************************************************************
; User Stack and Heap initialization
;*******************************************************************************
                 //如果定义了__MICROLIB         
                 IF      :DEF:__MICROLIB
                //则赋予下列标号全局属性,供外部文件调用
                 EXPORT  __initial_sp//栈结束地址
                 EXPORT  __heap_base//堆起始地址
                 EXPORT  __heap_limit//堆结束地址
                //没有定义,使用默认的 C 库,实际情况就是没定义,C 库函数__main(复位函数里) 初始化堆栈,然后去到C的世界
                 ELSE
                
                 IMPORT  __use_two_region_memory//用户两个原始内存全局标号,外部文件可用
                 EXPORT  __user_initial_stackheap//用户自己初始化的堆栈
                 
__user_initial_stackheap//用户初始化堆栈

                 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
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