STM32F10xxx啟動模式分析(詳細)


STM32的啟動模式:
STM32有三種啟動模式,對應的存儲介質均是芯片內置的:     
1. User Flash Memory(Main Memory) 
= 芯片內置的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)   
= 芯片內部一塊特定的區域,芯片出廠時在這個區域預置了一段Bootloader,就是通常說的ISP程序。這個區域在出廠后沒人能進行擦寫或修改,是一個ROM區。
3. SRAM
= 芯片內置的RAM去,也就是STM32的內存了。這種模式可用於調試。 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中關於啟動配置的描述。
1.  CPU從地址0x0000 0000 獲取堆棧頂的地址,並從啟動存儲器的0x0000 0004 指示的地址開始執行代碼。
——這句話暫時不理解,待學習。
2. STM32F10xxx微控制器實現了一個特殊的機制,系統可以不僅僅從Flash存儲器或系統存儲器啟動,還可以從內置SRAM 啟動。
——這個機制具體是怎么實現的不去深入追究,結合STM32F10xxx的的Memory Map可以更直觀的理解一下。
3. 注意:當從內置SRAM 啟動,在應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行,即執行STM32的啟動代碼stm32f10x_vector.s(或stm32F10x_xxx_xxx.s或startup_xxx.s 根據STM32 Firmware library的不同而不同),執行啟動代碼后會跳到main函數,執行 用戶程序。
2. Boot from System Memory
該啟動方式主要是用於下載程序到User Flash Memory中。System Memory即STM32的ROM,該區域中存放着出廠前預置好的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設置為User Flash Memory中的地址,然后通過PC客戶端程序發送GO命令給bootloader,bootloader會根據GO命令的address參數,跳轉到User Flash Memory中啟動程序。
2)當程序成功下載到User Flash Memory后,將pin BOOT0設置為0,Reset STM32,則STM32會從User Flash Memroy中啟動。
3. Boot from SRAM
主要用於JTAG,JLINK仿真調試,暫時還沒有仿真器,沒有仔細研究。
 
附錄:STM32 Flash組織結構分析:
Main Memory: 
Page0 - Page127 = 1KB * 128Page = 128KB total
該區域地址范圍:0x08000000 - 0x0801FFFF,總大小為128K字節。
該區域的主要用途:存放STM32的代碼段(用戶程序)。
 
Information Block:
    System memory: 
    系統內存,該區域存放着STM32的bootloader,該bootloader是芯片出廠時就設置好的,主要用於通過UARTx下載程序到Main Memory中。用戶可以自定義host下載程序,根據bootloader的消息定義,通過UARTx與bootloader通信,實現程序下載和程序啟動引導。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的官方網站上下載到,如下載《AN3155》,在 http://www.st.com/web/en/home.html 網站上搜索‘AN3155’即可。
 
 
 
 


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