转载 STM32的启动汇编/startup_stmf10x_hd.s

1.前言 
任何一款CPU，无论是多简单的，譬如我们大学阶段学习的51单片机，都是需要底层的相应的汇编指令来进行启动 
此款芯片，我们写的C语言能够直接编译下载就能够直接运行，就是这些汇编阶段的代码调用我们的main函数来进 
行工作的，现在我们就来讲解一下这些汇编代码完成那些牛逼的设置，针对于stm32来讲解 
2. 启动文件完成的工作 
（1）：初始化堆栈指针SP 
（2）：初始化程序计数器指针PC 
（3）：设置堆、栈的大小 
（4）：设置异常向量表的入口地址 
（5）：配置外部SRAM作为数据存储器（这个由用户进行配置，一般的开发板可没有外部SRAM，SOC本身就自带了内部SRAM） 
足以存储绝大部分要求的运行代码，因此没有人去花这些钱 
（6）：设置C库的分支入口__main（最终用来调用main函数） 
（7）：在3.5版的启动文件还调用了在system_stm32f10x.c文件中的SystemInit()函数配置系统时钟

3.现在来讲解启动文件中用到的汇编指令 
指令 作用 
EQU 给数字常量去一个符号名，相当于C语言中的define 
AREA 汇编一个新的代码段或数据段 
SPACE 分配内存空间 
PRESERVE8 当前文件堆栈按照8字节对齐 
EXPORT 声明一个标号具有全局属性，可被外部的文件使用 
DCD 以字为单位分配内存，要求4字节对齐，并要求初始化这些内存 
PROC 定义子程序，与ENDP成对使用，标识子程序结束 
WEAK 弱定义，如果外部文件申明了一个标号，则优先使用外部文件定义的标号，如果外部文件没有定义也不会出错 
IMPORT 声明标号来自于外部文件，跟C语言中的EXTERN关键字类似 
B 跳转到另一个标号 
ALIGN 编译器对指令或者数据的存放地址进行对齐，一般需要跟一个立即数，缺省标识4字节对齐。要注意的是：这个不是ARM的指令，是编译器的这里放在一起只是为方便 
END 到达文件的末尾，文件结束 
IF，ELSE，ENDIF 汇编条件分支语句，跟C语言的类似 
LDR 从存储器中加载字到一个寄存器中 
BL 跳转到由寄存器/标号给出的地址，并把跳转前的下条指令地址保存到LR 
BLX ；废弃 BLX #im 跳转到由寄存器给出的地址，并根据寄存器LSE确定处理器的状态，还要把跳转前的下条指令得知保存到LR 
(attention：在使用立即数做操作数时，BLX 总是要切入 ARM 状态。因为 Cortex-M3 只在 Thumb 态下运 
行，故以此指令为代表的，凡是试图切入 ARM 态的操作，都将引发一个用法 fault。) 
BX 跳转到由寄存器/标号给出的地址，不用返回

;********** (C) COPYRIGHT 2011 STMicroelectronics ********** 
;* File Name : startup_stm32f10x_hd.s 
;* Author : MCD Application Team 
;* Version : V3.5.0 
;* Date : 11-March-2011 
;* Description : STM32F10x High Density Devices vector table for MDK-ARM 
;* toolchain. 
;* This module performs: 
;* - Set the initial SP 
;* - Set the initial PC == Reset_Handler 
;* - Set the vector table entries with the exceptions ISR address 
;* - Configure the clock system and also configure the external 
;* SRAM mounted on STM3210E-EVAL board to be used as data 
;* memory (optional, to be enabled by user) 
;* - Branches to __main in the C library (which eventually 
;* calls main()). 
;* After Reset the CortexM3 processor is in Thread mode, 
;* priority is Privileged, and the Stack is set to Main. 
;* <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>> 
;********************************************************************* 
; THE PRESENT FIRMWARE WHICH IS FOR GUIDANCE ONLY AIMS AT PROVIDING CUSTOMERS 
; WITH CODING INFORMATION REGARDING THEIR PRODUCTS IN ORDER FOR THEM TO SAVE TIME. 
; AS A RESULT, STMICROELECTRONICS SHALL NOT BE HELD LIABLE FOR ANY DIRECT, 
; INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES WITH RESPECT TO ANY CLAIMS ARISING FROM THE 
; CONTENT OF SUCH FIRMWARE AND/OR THE USE MADE BY CUSTOMERS OF THE CODING 
; INFORMATION CONTAINED HEREIN IN CONNECTION WITH THEIR PRODUCTS. 
;*********************************************************************

; Amount of memory (in bytes) allocated for Stack 
; Tailor this value to your application needs 
; Stack Configuration 
; Stack Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8> 
;

Stack_Size EQU 0x00000400

            AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3

Stack_Mem SPACE Stack_Size 
__initial_sp 
/* 
分配名为STACK，不初始化，可读可写，8（2^3）字节对齐的1KB空间。 
栈：局部变量，函数形参等。栈的大小不能超过内部SRAM大小。 
AREA：汇编一个新的代码段或者数据段。STACK段名，任意命名；NOINIT表示不初始化；READWRITE可读可写；ALIGN=3（2^3= 8字节对齐）。 
__initial_sp紧挨了SPACE放置，表示栈的结束地址，栈是从高往低生长，结束地址就是栈顶地址。(注意：有增减栈的区别，具体见于处理器) 
*/

; Heap Configuration 
; Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8> 
;

Heap_Size EQU 0x00000200

            AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3

__heap_base 
Heap_Mem SPACE Heap_Size 
__heap_limit 
/* 
分配名为HEAP，不初始化，可读可写，8（2^3）字节对齐的512字节空间。 
__heap_base堆的起始地址，__heap_limit堆的结束地址。堆由低向生长。向下生长的满栈 
动态分配内存用到堆。 
*/ 
PRESERVE8 //当前文件堆栈按照8字节对齐 
THUMB //什么样类型的指令，有THUMB，THUMB-2,ARM，CORTEX——M3只运行在THUMB状态 
//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。

; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset 
AREA RESET, DATA, READONLY 
EXPORT __Vectors 
EXPORT __Vectors_End 
EXPORT __Vectors_Size 
/* 
定义一个名为RESET，可读的数据段。并声明 __Vectors、__Vectors_End 
和__Vectors_Size这三个标号可被外部的文件使用。

*/

__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 
/* 
__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是ARM的伪指令。作用是分配一个字的空间。功能类似于C51里定义一个数组并初始化。

Unsigned char Reset_Addr[4]={0x00,0x00,0x10,0x00};

*/

            AREA    |.text|, CODE, READONLY  //定义一个名为.text,可读的代码段

; Reset handler //复位程序 
Reset_Handler PROC 
EXPORT Reset_Handler [WEAK] 
IMPORT __main 
IMPORT SystemInit 
LDR R0, =SystemInit 
BLX R0 
LDR R0, =__main 
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_main。 
; Dummy Exception Handlers (infinite loops which can be modified) 
//终端服务子程序 
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 . //B：跳到一个“.”，表示无限循环。 
/* 
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。 
*/ 
ENDP

            ALIGN //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。

;********************************************************************* 
; User Stack and Heap initialization //用户堆栈初始化 
;********************************************************************* 
IF :DEF:__MICROLIB

             EXPORT  __initial_sp
             EXPORT  __heap_base
             EXPORT  __heap_limit

             ELSE

             IMPORT  __use_two_region_memory
             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，这部分由 C 库函数__main 来完成。 
*/

1、stack——栈 
2、heap——堆 
3、向量表 
4、复位程序 
5、终端服务子程序 
6、用户堆栈初始化