ARM启动过程(Cortex-M3 NXP LPC1768为例)
1. 基本概念(CMSIS): Cortex Micro-controller Software Interface Standard,微控制器软件接口标准。 AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 AREA RESET, DATA, READONLY EXPORT __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 WDT_IRQHandler ; 16: Watchdog Timer DCD TIMER0_IRQHandler ; 17: Timer0 DCD TIMER1_IRQHandler ; 18: Timer1 DCD TIMER2_IRQHandler ; 19: Timer2 DCD TIMER3_IRQHandler ; 20: Timer3 DCD UART0_IRQHandler ; 21: UART0 (……省略) EXPORT Reset_Handler [WEAK] IMPORT SystemInit IMPORT __main LDR R0, =SystemInit BLX R0 LDR R0, =__main BX R0 ENDP IF :LNOT::DEF:NO_CRP AREA |.ARM.__at_0x02FC|, CODE, READONLY ENDIF AREA |.text|, CODE, READONLY IF :DEF:__MICROLIB EXPORT __initial_sp EXPORT __heap_base EXPORT __heap_limit ELSE IMPORT __use_two_region_memory EXPORT __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
2. CMSIS标准的文件结构:
a) core_cm.c (stdint.h)
b) system_.c (core_cm, system_)
c) startup_.s
其中core_cm.c以及core_cm中为内核设访问层,其中定义了定义了内核中得外设几丁质以及一些内核的访问及控制函数。
startup_.s文件是系统的启动文件,其包括堆和栈的初始化配置、中断向量表的配置以及将程序引导到main()函数等功能。
system_和system_.c文件则是由ARM公司提供模版,各芯片制造商根据自己芯片的特点来编写的。
3. 注解startup_.s文件
此文件主要完成三项工作:堆栈以及堆的初始化、定位中断向量表、调用Reset Handler
a) 堆栈以及堆的初始化
; Stack Configuration
; Stack Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
;
Stack_Size EQU 0x00000200
//指明8字节对齐(ALIGN=3)
Stack_Mem SPACE Stack_Size
__initial_sp //此标号有一层隐含的意思那就是在M3中堆栈是满递减堆 //栈,因为它指定了堆栈指针位于堆栈的高地址(在 //Stack_Mem之后)
; Heap Configuration
; Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
;
Heap_Size EQU 0x00000000
__heap_base
Heap_Mem SPACE Heap_Size
__heap_limit
以上堆和栈的具体地址可以在工程编译后产生的*.map文件中看到。
b) 定位中断向量表
PRESERVE8
//PRESERVE8指定了以下的代码位8字节对齐
THUMB
//THUMB指定了接下来的代码为THUMB指令集
; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset
//此语句声明RESET数据段
//导出向量表标号,EXPORT作用类似于C语言中的extern
__Vectors
c) 调用Reset Handler
; Reset Handler
Reset_Handler
PROC
注释:引导程序进入__main(此__main是C_Library中的函数,非main())
d) 其他的代码
这段代码是NXP公司的LPC1700系列的MCU特有的一段代码,其他公司的Cortex-M3 MCU的启动程序是没有这段代码的。
这段代码是指定LPC1700的CRP加密级别的代码段,芯片上电后会自动读取这一地址的值以确定加密方式,其中CRP_Key = 0xffffffff为不加密(0级加密),CRP_Key = 0x12345678为1级加密,CRP_Key = 0x87654321为2级加密,CRP_Key = 0x43218765为3级加密(最高级加密),3级加密将会禁止所有的ISP指令,也就是说,芯片将不能读写、不能擦除。
CRP_Key
DCD 0xFFFFFFFF
e) 堆栈以及堆的初始化行为
; User Initial Stack & Heap
__user_initial_stackheap
4. ARM启动工程详解

加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号:EEPW
或用微信扫描左侧二维码