STM32启动文件简介、详细步骤及代码讲解

01启动文件简介

startup_stm32f429_439xx.s是STM32的启动文件。

刚开始我一直认为STM32程序开始执行是从main函数开始。后来网上查查不是。原来在执行main函数之前，需要先执行一段汇编程序和完成C语言资源硬件的初始化工作。就是以下几个功能：

1--初始化栈指针MSP=_initial_sp。

2--初始化复位程序计数寄存器值=Reset_Handler。

3--初始化异常/ 中断向量表。

4--系统时钟配置。

5--C库函数_main初始化用户堆栈的调用 。

02文件启动步骤

1-在启动的时候，先对堆栈的大小定义，并在代码区的起始位置建立异常中断向量表。然后在复位中断中服务程序中跳转执行C标准库main函数，以上这些完成后，跳转到主程序中的main函数执行相关函数应用。但是假如STM32F429单片机被设置成从内部flash启动的，这时候，片内Flash被映射到程序启动空间，异常/中断向量表实际的开始地址为0x8000000（查看STM32F4参考手册可得到），则栈顶地址存放在0x8000000处，复位中断存放在0x8000004处，若STM32F4遇到复位信号，则从0x8000004处取出复位中断服务入口地址，继而执行中断服务函数，绕后跳转到main函数，最终进入main函数。由此我们可以得下面这个图：

03启动代码讲解

01栈（Stack）

我们可以在.s这个文件中看到堆栈信息如图：

根据上面的图片我们可以知道。

在startup_stm32f429_439xx.s文件中，将栈的大小设为0x00000400（1KB）F429是0x30000（192KB），Stack_Mem为栈名，不初始化可读可写，8字节对齐。Stack_Size是栈的大小，__initial_sp表示结束地址（栈顶地址，栈是由高字节向低字节生长的）。

栈的主要作用是用于局部变量、函数调用、函数形参的开销大小应小于内部RAM大小，考虑到局部变量的需求，防止栈溢出。

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；

SPACE：用于分配一定大小的内存空间，单位为字节；这里的大小等于Stack_Size。

DCD：数据定义（ Data Definition ）伪指令,单位是字(4字节)；

伪指令（Pseudo instruction）：用于告诉汇编器如何进行汇编的指令,不生成可执行代码。

总结如下图所示：

02堆（Heap）

在.s54行中如下图这些代码：

这些代码中，堆的大小设为0x00000200（512B），其中Heap_ Mem是栈名，不初始化，可读可写，8（23）字节对齐。Heap_Size为堆的大小， heap_base为堆的起始地址，heap_limit为堆的结束地址，因为堆是由低地址向高地址生长的。

堆的作用是用于malloc()函数申请的动态内存的分配。

04中断向量表

PRESERVE8：指定当前文件的堆栈按照 8 字节对齐THUMB：表示后面指令为 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!

EXPORT：声明一个标号具有全局属性，可被外部的文件使用。如果是 IAR 编译器，则使用的是 GLOBAL 这个指令。

——Vectors是异常/中断向量表的起始位置，_Vectors_End是中断向量表的结束位置，vectors__Size中断向量表的大小。

TM32F42XX/STM32F43XX部分中断向量表

在中断向量表中的每一个位置存储都是一个4字节服务程序入口地址，如果有中断请求并且MCU进行了请求的响应，那么MCU就会找到向量表中找到对应的中断位置，找到中断复位程序入口地址到程序计数寄存器，进而执行中断。

具体的详细中断向量表请参看数据手册以及启动文件。

05复位中断服务程序

这句话的意思是定义一个名为.text代码段，可读

复位中断服务程序是系统上电后第一个执行的程序，调用Systemlnit函数初始化系统时钟，然后调用C库函数mian，最终调用 main 函数进入C程序的世界。

LDR：从存储器加载字到一个寄存器。

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链接寄存器。

BLX：跳转到由寄存器给出的地址，并根据寄存器的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链接寄存器。

BX：跳转到由寄存器/标号给出的地址，不用返回。

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，可以在C语言中重新定义中断服务程序；如果在启动文件之外没有重新定义中断服务程序，则在对应的异常/中断向量表位置处存储的是汇编文件定义的中断服务程序入口地址。如果在启动文件外，在另外一个C文件中重新定义了中断服务程序，则在对应的异常/中断向量表位置处存储的是C文件中的中断服务程序入口地址。需要注意的是，启动文件中的中断服务程序的名称和C文件中重新定义的中断服务程序名称必须保持一致。

IMPORT：表示该标号来自外部文件，跟C语言中的关键字EXTERN类似。这里表示Systemlnit 和main 这两个函数均来自外部的文件。

Systemlnit是一个标准的库函数，在system_stm32f4xx.c这个库文件中定义，主要作用是配置系统时钟，在调用这个函数之后，STM32F429的系统时钟被配置为180MHz。

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函数进入C程序的世界。在C应用程序中，必须有一个main函数。需要注意的是，_main不是用户C程序的main 函数。

异常和中断服务程序

07用户堆栈初始化

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库函数，然后初始化用户堆栈大小，这部分由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程序的世界。

IF、ELSE、ENDIF：汇编的条件分支语句，跟C语言的if、else类似。