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最简单的c程序(stm32版的helloworld)

最简单的 C 程序(STM32 版的 helloworld)

下面开始讨论如何在STM32上写一个最简单的程序，会谈到程序执行的细节，原理，如何编程，如何编译及链

接我们写的程序，如何通过OpenOCD把程序烧写到STM32芯片内部的Flash 上，如何执行等。

程序的运行方式

开始写之前，先说说最简单的C程序是如何运行的。

为了程序足够简单，我们可以让CPU直接从FLASH 上取指令并执行，而且程序中没有全局变量，因此编译出来

的目标文件中是数据段长度是0 ，这样避免了初始化RAM 的步骤，因为数据段是可读写的，如果目标文件中有数据

段，我们就必须在程序的启动过程中，将数据段复制到RAM 中，才能确保程序的正常工作。

程序的运行环境

我们来定义一下程序执行时的存储器映射(memory map)

FLASH

RAM

0 栈顶

0 0

(0

FLASH 的阴影区域表示保存的程序镜像，程序执行过程中的栈当然只能是在RAM 中，示意图中标出了栈顶指

针。

复位后程序的运行流程

处理器复位后，就会开始“取值->执行“的循环了。因此，PC 寄存器在复位后的值就很关键了。

查查书吧，在《The Definitive Guide To ARM Cortex M3》中，我们可以看到：

在离开复位状态后，Cortex M3 做的第一件事就是读取下列两个32位整数的值：

• 从地址0x0000,0000 处取出MSP 的初始值

• 从地址0x0000,0004 处取出PC 的初始值—这个值是复位向量，LSB 必须是1。然后从这个值所对应的

地址处取值。

以上是ARM 对CortexM3 核定义的行为，那ST 作为芯片的制造商，是如何实现的呢？再来查查ST 的参考手

册吧。

从ST 的Reference Manual 中，我们可以查到STM32 系列处理器的引导模式设置和不同的模式下处理器的

行为。我们所关心的就是最简单的情况，从内置的Flash 启动，也就是BOOT0=0 的情况。

刚才已经提到了，内置的Flash起始地址是0，这岂不是意味着Cortex M3 无法从Flash 中取得

复位后需要的MSP初始值和PC初始值了？STM32 对此的解决方案是地址别名，内置的Flash有两套地址空间，

除了能从0访问外，从别名(从0开始)也能访问。

基于以上的分析，我们来总结一下我们程序的image 该存放哪些信息。

• MSP (栈顶指针)初始值

• PC初始值(LSB 必须为1)

• 程序的代码段，数据段等

下面的代码就能达到我们的目的

__asm__(".word 0);

__asm__(".word main");

main()

{

在以上代码中，我们指定MSP为0，即栈大小为(000x1000)，

对我们这么小的程序而言，4k 大小的栈应该绰绰有余了。需要指出的是，GNU 的tool chain 能自动帮我们处

好PC初始值LSB 必须为1 的问题，我们只要保证“main”是一个C 函数就行。其实，这个跟我们写PC上的程序

还是有点区别的，函数名字其实是可以任意起的，这里起为“main”其实也是为了方便理解起见。毕竟 ，我们没有

利用tool chain 的启动代码，也就没有必要按tool chain 的要求来命名主函数了。

接下来，就该分析实现功能的程序怎么干活的了。

程序都干了些啥

程序再简单，也不能没有输出啊。可是在嵌入式系统中，可没有屏幕输出helloworld ，因此我们只能落入

套，来玩点灯游戏吧。

为了点灯 ，程序需要操作那些外设呢？操作这些外设需要读写那些寄存器呢？

由于点灯程序“过于”简单，我们只需要操作STM32 的GPIO 就可达到目的。对GPIO 的操作涉及到的几个寄存器

我们可以查阅ST提供的使用手册得到具体信息，还要结合自己开发板的硬件电路来确定寄存器的值。在本人的开

发板上，D 号