启动文件学习笔记——startup_stm32f429_439xx.s

本文详细解析了ARM嵌入式系统中的栈(Stack)与堆(Heap)概念,包括它们的定义、初始化、对齐方式以及如何在代码中进行分配。此外,还介绍了与栈和堆相关的伪指令,如PRESERVE8、REQUIRE8以及向量表的布局,为读者深入理解嵌入式系统内存管理提供了实用指导。

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Stack—栈

Stack_Size    EQU    0x00000400                         ;EQU宏定义类C中define

              AREA   STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3  ;定义一个空间命名为STACK,不初始化,可读可写,ALIGN=3(2的3次方),8字节对齐
Stack_Mem     SPACE  Stack_Size                         ;开辟一个大小等于Stack_Size的,命名为Stack_Mem的内存空间。
__initial_sp                                            ;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                       ;宏定义

              AREA   HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;定义一个名为Heap的空间
 __heap_base                                          ;堆的起始地址
 Heap_Mem     SPACE  Heap_Size                        ;开辟大小等于堆的空间
 __heap_limit                                         ;堆的结束地址

命令指令

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。

向量表

 AREA      RESET, DATA, READONLY    ;定义数据段名为RESET,可读,
 EXPORT    __Vectors                ;声明此变量具有全局属性
 EXPORT    __Vectors_End            ;同上
 EXPORT    __Vectors_Size           ;同上

向量表

__Vectors       DCD     __initial_sp  ;栈顶地址
		DCD     Reset_Handler ;复位程序地址
		DCD     NMI_Handler
		DCD     HardFault_Handler
		DCD     MemManage_Handler
		DCD     BusFault_Handler
		DCD     UsageFault_Handler
		DCD     0              ; 0 表示保留
		DCD     0
		DCD     0
		DCD     0
		DCD     SVC_Handler
		DCD     DebugMon_Handler
		DCD     0
		DCD     PendSV_Handler
		DCD     SysTick_Handler
		
		
		;外部中断开始
		DCD     WWDG_IRQHandler
		DCD     PVD_IRQHandler
		DCD     TAMP_STAMP_IRQHandler
		
		;限于篇幅,中间代码省略
		DCD     LTDC_IRQHandler
		DCD     LTDC_ER_IRQHandler
		DCD     DMA2D_IRQHandler
__Vectors_End
__Vectors_Size  EQU     __Vectors_End - __Vectors  ;向量表的大小计算

DCD:数据定义( Data Definition )伪指令

一般用于为特定的数据分配存储单元,同时可完成已分配存储单元的初始化。
语法格式:

标号    DCD(或 DCDU)   表达式

DCD(或 DCDU)伪指令用于分配一片连续的字存储单元并用指定的表达式初始化。其中表达式可以为程序标号或数字表达式。 DCD 也可用 “ &” 代替。
用 DCD 分配的字存储单元是字对齐的,而用 DCDU 分配的字存储单元并不严格字对齐。


语法

AREA 段名 属性1, 属性2, ……

作用
用于定义一个代码段或数据段。
段名若以数字开头,则该段名需用“|”括起来,如|1_test| 。

属性字段表示该代码段(或数据段)的相关属性,多个属性用逗号分隔。

常用的属性如下:

CODE       定义代码段 
DATA       定义数据段
READONLY   指定本段为只读,代码段默认为READONLY
READWRITE  指定本段为可读可写,数据段的默认为READWRITE
MON        定义一个通用的段,不包含任何的用户代码和数据。各源文件中同名的COMMON段共享同一段存储单元。

实例:AREA Init,CODE,READONLY 

语法

ALIGN   {表达式{,偏移量}} 

作用
通过添加填充字节的方式,使当前位置满足一定的对齐方式。其中,表达式的值用于指定对齐方式,可能的取值为2的幂,如1、2、4、8、16等。若未指定表达式,则将当前位置对齐到下一个字的位置。偏移量也为一个数字表达式,若使用该字段,则当前位置的对齐方式为:2的表达式次幂+偏移量。

实例:AREA    Init,CODE,READONLY,ALIGN=3  

语法

THUMB 

作用
表示以下的代码都是THUMB代码。

EQUIRE8及PRESERVE8 

语法

REQUIRE   (语法格式:requite label)

作用

REQUIRE伪操作用于指定段之间的相互依赖关系. 

格式如下:

REQUIRE    lable  ;其中lable 为所需要的标号的名称.

当进行连接处理包含有“REQUIRE label”伪指令的源文件时,定义label 的源文件也将呗包含

语法

 REQUIRE8及PRESERVE8

作用

REQUIRE8       伪操作指示当前代码中要求数据栈8字节对齐 
PRESERVE8      伪操作表示当前代码中数据栈是8字节对齐的

说明

LDRD及STRD指令要求内存单元地址是8字节对齐的.当在程序中使用这些指令在数据栈中传送数据时,要求该数据栈是8字节对齐的,这时就需要用REQUIRE8伪指令来说明.链接器要保证要求8字节对齐的数据栈代码只能被数据栈是8字节对齐的代码调用.

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                          ;定义Reset_Handler子程序
                EXPORT Reset_Handler   [WEAK] ;能被外部调用,弱定义
IMPORT          SystemInit   		      ;引用C程序 SystemInit
IMPORT          __main			      ;同上
                LDR   R0,  =SystemInit        ;将SystemInit中的信息加载到R0中
                BLX   R0		      ;跳转到R0所给的地址中根据LSE 确定处理器的状态,还要把跳转前的下条指令地址保存到LR
		LDR   R0,  =__main
  		BX    R0		      ;跳转到R0中,不返回
		ENDP
<think>我们正在处理一个关于STM32开发的问题,具体是关于如何汇编(assemble)`startup_stm32f429xx.s`文件以用于STM32F429xx微控制器。根据引用[1],我们知道STM32CubeF4软件包包含了STM32F4系列的相关文件,包括启动文件startup文件)。因此,我们可以推断`startup_stm32f429xx.s`文件应该可以在STM32CubeF4软件包中找到。步骤:1.下载并安装STM32CubeF4软件包(如果还没有的话)。2.在软件包中找到启动文件`startup_stm32f429xx.s`(通常在`Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F4xx/Source/Templates/arm/`目录下)。3.使用ARM汇编器(如arm-none-eabi-as)来汇编文件。但是,通常我们不需要单独汇编这个启动文件。在嵌入式开发中,启动文件通常作为整个项目的一部分,由构建工具链(如gcc)在编译链接过程中自动处理。因此,更常见的做法是将该文件加入工程,然后由工具链自动处理。不过,如果用户需要单独汇编这个文件,我们可以提供汇编命令。汇编命令示例(使用arm-none-eabi-as):```arm-none-eabi-as-mcpu=cortex-m4-mthumb-ostartup_stm32f429xx.ostartup_stm32f429xx.s```其中:-`-mcpu=cortex-m4`:指定目标处理器为Cortex-M4。-`-mthumb`:指定使用Thumb指令集。-`-o`:指定输出文件名为`startup_stm32f429xx.o`。注意:这个汇编过程只是将汇编文件编译成目标文件(objectfile),后续还需要链接到整个工程中。另外,我们也可以使用gcc来编译汇编文件(gcc会调用汇编器):```arm-none-eabi-gcc-mcpu=cortex-m4-mthumb-cstartup_stm32f429xx.s-ostartup_stm32f429xx.o```在KeilMDK或IAR等集成开发环境中,我们通常不需要手动执行这个步骤,只需将启动文件添加到工程中,IDE会自动处理。因此,根据用户的问题,我们给出两种方法:方法一:在工程中直接包含该汇编文件,由工具链自动汇编。方法二:手动使用汇编器或gcc进行汇编,生成目标文件,然后在链接阶段使用。由于启动文件包含中断向量表和初始化代码,它是整个程序的重要组成部分,必须正确链接到最终的可执行文件中。参考引用[1]中提到的STM32CubeF4软件包,其中应该包含了该启动文件。相关问题:1.如何将汇编后的启动文件链接到STM32F429xx的工程中?2.启动文件STM32程序中的作用是什么?3.如何修改启动文件以添加自定义中断处理函数?</think>### 如何汇编 startup_stm32f429xx.s 文件汇编 `startup_stm32f429xx.s` 文件STM32F4系列启动文件),需遵循以下步骤: --- #### **1. 获取启动文件** 从 **STM32CubeF4软件包** 中获取文件: - 下载地址:[ST官网下载页](https://www.st.com/en/embedded-software/stm32cubef4.html) - 文件路径:`STM32Cube_FW_F4_Vx.x.x/Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F4xx/Source/Templates/arm/` - 包含文件:`startup_stm32f429xx.s`(ARMCC格式) --- #### **2. 汇编方法** 根据工具链选择汇编方式: ##### **(1) 使用 GCC 工具链 (arm-none-eabi)** ```bash arm-none-eabi-as -mcpu=cortex-m4 -mthumb -o startup_stm32f429xx.o startup_stm32f429xx.s ``` - **参数说明**: - `-mcpu=cortex-m4`:指定Cortex-M4内核 - `-mthumb`:使用Thumb指令集 - `-o`:输出目标文件 ##### **(2) 使用 Keil MDK (ARMCC)** 1. 在Keil工程中添加 `.s` 文件 2. 右键文件 → **Options** → 勾选 **Assemble** ![Keil配置](https://www.keil.com/support/man/docs/uv4/uv4_ca_fileoptions.png) 3. 编译时自动调用`armasm`汇编器 ##### **(3) 使用 IAR EWARM** 1. 添加文件到工程 2. 右键文件 → **Options** → 选择 **Assemble** ![IAR配置](https://www.iar.com/support/tech-notes/assembler-settings.png) 3. 编译器自动处理 --- #### **3. 关键配置** - **中断向量表对齐**:确保链接脚本中`.isr_vector`段按512字节对齐(STM32F4要求): ```ld .isr_vector : { . = ALIGN(512); /* 必须对齐 */ KEEP(*(.isr_vector)) } > FLASH ``` - **栈初始化**:启动文件中定义的`_estack`需与链接脚本的RAM结束地址一致。 --- #### **4. 验证汇编** 生成目标文件后,用`objdump`检查: ```bash arm-none-eabi-objdump -d startup_stm32f429xx.o ``` 输出应包含: - 中断向量表(如`g_pfnVectors`) - 复位处理函数(`Reset_Handler`) - 默认中断服务程序 --- #### **5. 常见问题** - **错误:`Undefined symbol SystemInit`** 需在工程中实现`SystemInit()`函数(时钟初始化)。 - **错误:向量表未对齐** 检查链接脚本对齐设置(参考步骤3)。 - **启动文件不匹配** 确认文件名精确匹配芯片型号(如`STM32F429xx`中的`xx`表示兼容系列)。 > 参考文档:[STM32F4xx编程手册](https://www.st.com/resource/en/programming_manual/dm00046982-stm32f4-series-cortex-m4-programming-manual-stmicroelectronics.pdf)
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