STM32F10xxx啟動模式分析
STM32的啟動模式:
STM32有三種啟動模式,對應(yīng)的存儲介質(zhì)均是芯片內(nèi)置的:
1. User Flash Memory(Main Memory)
= 芯片內(nèi)置的Flash,用戶程序存放在其中,這是正常的工作模式。一般情況下,都是選擇這種啟動方式。
2. System Memory(System Memory)
= 芯片內(nèi)部一塊特定的區(qū)域,芯片出廠時在這個區(qū)域預(yù)置了一段Bootloader,就是通常說的ISP程序。這個區(qū)域在出廠后沒人能進行擦寫或修改,是一個ROM區(qū)。
3. SRAM
= 芯片內(nèi)置的RAM去,也就是STM32的內(nèi)存了。這種模式可用于調(diào)試。HOW?如何將程序download到SRAM?仿真器能做到這一點?
下面看一下STM32F10xxx Reference Manual中關(guān)于啟動配置的描述。
1. CPU從地址0x0000 0000 獲取堆棧頂?shù)牡刂罚膯哟鎯ζ鞯?x0000 0004 指示的地址開始執(zhí)行代碼。
——這句話暫時不理解,待學(xué)習。
2.STM32F10xxx微控制器實現(xiàn)了一個特殊的機制,系統(tǒng)可以不僅僅從Flash存儲器或系統(tǒng)存儲器啟動,還可以從內(nèi)置SRAM 啟動。
——這個機制具體是怎么實現(xiàn)的不去深入追究,結(jié)合STM32F10xxx的的Memory Map可以更直觀的理解一下。
3.注意:當從內(nèi)置SRAM 啟動,在應(yīng)用程序的初始化代碼中,必須使用NVIC的異常表和偏移寄存器,重新映射向量表至SRAM 中。
——如何重新重新映射向量表?
分別分析一下這3種啟動方式:
1. Boot from User Flash Memory
這是STM正常的啟動方式,STM32從Flash存儲的第一條指令開始執(zhí)行,即執(zhí)行STM32的啟動代碼stm32f10x_vector.s(或stm32F10x_xxx_xxx.s或startup_xxx.s 根據(jù)STM32 Firmware library的不同而不同),執(zhí)行啟動代碼后會跳到main函數(shù),執(zhí)行用戶程序。
2. Boot from System Memory
該啟動方式主要是用于下載程序到User Flash Memory中。System Memory即STM32的ROM,該區(qū)域中存放著出廠前預(yù)置好的bootloader程序,該程序支持Uart,CAN,USB下載(STM32F103XX只支持從UART1下載)。用戶可以根據(jù)bootloader中的命令定義(可參考《AN3155》),自己編寫一個PC客戶端程序,通過將PC的串口與STM32的UART1相連,然后將程序下載到User Flash Memory中。
因為最終還是要運行用戶的程序,因此必須讓STM32跳轉(zhuǎn)到User Flash Memory中運行。有兩個方法:
1)當程序成功下載到User Flash Memory后,將bootloader的GO命令的address設(shè)置為User Flash Memory中的地址,然后通過PC客戶端程序發(fā)送GO命令給bootloader,bootloader會根據(jù)GO命令的address參數(shù),跳轉(zhuǎn)到User Flash Memory中啟動程序。
2)當程序成功下載到User Flash Memory后,將pin BOOT0設(shè)置為0,Reset STM32,則STM32會從User Flash Memroy中啟動。
3. Boot from SRAM
主要用于JTAG,JLINK仿真調(diào)試,暫時還沒有仿真器,沒有仔細研究。
附錄:STM32 Flash組織結(jié)構(gòu)分析:
Main Memory:
Page0 – Page127 = 1KB * 128Page = 128KB total
該區(qū)域地址范圍:0x08000000 – 0x0801FFFF,總大小為128K字節(jié)。
該區(qū)域的主要用途:存放STM32的代碼段(用戶程序)。
Information Block:
System memory:
系統(tǒng)內(nèi)存,該區(qū)域存放著STM32的bootloader,該bootloader是芯片出廠時就設(shè)置好的,主要用于通過UARTx下載程序到Main Memory中。用戶可以自定義host下載程序,根據(jù)bootloader的消息定義,通過UARTx與bootloader通信,實現(xiàn)程序下載和程序啟動引導(dǎo)。詳細請參考文檔《AN3155》。
Options bytes:
What’s this used for?
Flash memory interface registers:
操作這些寄存器,可實現(xiàn)對Flash的讀寫等操作。詳細請參考文檔《PM0075》
備注:文中提到的文檔,均可在STM32的官方網(wǎng)站上下載到,如下載《AN3155》,在http://www.st.com/web/en/home.html網(wǎng)站上搜索‘AN3155’即可。