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ARM啟動過程(Cortex-M3 NXP LPC1768為例)

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樓主
ID:50962 發表于 2014-8-12 14:28 | 只看該作者 回帖獎勵 |正序瀏覽 |閱讀模式
1.基本概念(CMSIS): Cortex Micro-controller Software InterfaceStandard,微控制器軟件接口標準。
2.CMSIS標準的文件結構:
a) core_cm.c (stdint.h)
b) system_.c (core_cm, system_)
c) startup_.s

其中core_cm.c以及core_cm中為內核設訪問層,其中定義了定義了內核中得外設幾丁質以及一些內核的訪問及控制函數。

startup_.s文件是系統的啟動文件,其包括堆和棧的初始化配置、中斷向量表的配置以及將程序引導到main()函數等功能。

system_和system_.c文件則是由ARM公司提供模版,各芯片制造商根據自己芯片的特點來編寫的。

3.注解startup_.s文件
此文件主要完成三項工作:堆棧以及堆的初始化、定位中斷向量表、調用Reset Handler
a) 堆棧以及堆的初始化
; Stack Configuration
;   Stack Size(in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
;

Stack_Size        EQU    0x00000200


                   AREA    STACK, NOINIT, READWRITE,ALIGN=3  
//指明8字節對齊(ALIGN=3)

Stack_Mem SPACE   Stack_Size
__initial_sp      //此標號有一層隱含的意思那就是在M3中堆棧是滿遞減堆                               //棧,因為它指定了堆棧指針位于堆棧的高地址(在//Stack_Mem之后)


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

Heap_Size       EQU    0x00000000


              AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE,ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem       SPACEHeap_Size
__heap_limit


以上堆和棧的具體地址可以在工程編譯后產生的*.map文件中看到。

b) 定位中斷向量表
PRESERVE8  
//PRESERVE8指定了以下的代碼位8字節對齊

THUMB

//THUMB指定了接下來的代碼為THUMB指令集


; Vector Table Mapped to Address 0 atReset


              AREA   RESET, DATA,READONLY
//此語句聲明RESET數據段


              EXPORT __Vectors
//導出向量表標號,EXPORT作用類似于C語言中的extern


__Vectors     
              DCD    __initial_sp                   ; Top ofStack
              DCD    Reset_Handler           ; ResetHandler
              DCD    NMI_Handler             ; NMI Handler
              DCD    HardFault_Handler        ; Hard FaultHandler
              DCD    MemManage_Handler        ; MPU FaultHandler
              DCD    BusFault_Handler         ; Bus FaultHandler
              DCD    UsageFault_Handler       ; Usage Fault Handler
              DCD    0                      ;Reserved
              DCD    0                      ;Reserved
              DCD    0                      ;Reserved
              DCD    0                      ;Reserved
              DCD    SVC_Handler             ; SVCallHandler
              DCD    DebugMon_Handler         ; Debug MonitorHandler
              DCD    0                      ;Reserved
              DCD    PendSV_Handler           ; PendSVHandler
              DCD    SysTick_Handler          ; SysTickHandler


              ; ExternalInterrupts
              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)



c) 調用Reset Handler
; Reset Handler


Reset_Handler  
PROC
              EXPORT Reset_Handler           [WEAK]
              IMPORT SystemInit
              IMPORT __main
              LDR    R0,=SystemInit
              BLX    R0
              LDR    R0, =__main
              BX    R0
             ENDP


注釋:引導程序進入__main(此__main是C_Library中的函數,非main())

d) 其他的代碼
這段代碼是NXP公司的LPC1700系列的MCU特有的一段代碼,其他公司的Cortex-M3MCU的啟動程序是沒有這段代碼的。

這段代碼是指定LPC1700的CRP加密級別的代碼段,芯片上電后會自動讀取這一地址的值以確定加密方式,其中CRP_Key =0xffffffff為不加密(0級加密),CRP_Key = 0x12345678為1級加密,CRP_Key =0x87654321為2級加密,CRP_Key =0x43218765為3級加密(最高級加密),3級加密將會禁止所有的ISP指令,也就是說,芯片將不能讀寫、不能擦除。

              IF    :LNOT::DEF:NO_CRP
              AREA    |.ARM.__at_0x02FC|, CODE,READONLY
CRP_Key      
DCD     0xFFFFFFFF
             ENDIF


              AREA    |.text|, CODE,READONLY


e) 堆棧以及堆的初始化行為
; User Initial Stack &Heap


              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



4.ARM啟動工程詳解

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