Минимальный код, необходимый для запуска STM32F4?

14

Какой самый эффективный способ / минимальный код требуется для запуска STM32F4? Кажется, что файлы запуска, поступающие из ST, содержат много ненужного кода.

arm stm32f4 keil Джон
источник
Удалите то, что вы считаете «ненужным», и попробуйте запустить его ...
Тайлер
1
Код производителя микросхем пытается быть универсальным, что означает, что он никому не подходит. Они всегда будут раздуты по определению, потому что они пытаются обработать все основные варианты использования для всех периферийных устройств и функций, которые они готовы поддерживать. Используйте их код, и вы получите поддержку от них и других онлайн-пользователей, использующих этот код. Идите своим путем, и вы выиграете от размера и скорости, но в основном вам нужно заново изобрести это колесо.
old_timer
Или, как сказал Тайлер, вырежьте то, что вам не нужно / не нужно.
old_timer

Ответы:

25

Возможно, вы не захотите использовать предоставленный поставщиком стартовый код. Есть несколько причин, по которым люди делают это:

Создавайте более эффективный или менее раздутый код. Есть специальное требование, чтобы код поставщика не соответствовал. Вы хотите знать, как все работает. Вам нужен какой-то универсальный код, который можно использовать во многих разных MCU. Вы хотите полный контроль над процессом. и т.д..

Следующее относится только к программам на C (без C ++, исключений и т. Д.) И микроконтроллерам Cortex M (независимо от марки / модели). Также я предполагаю, что вы используете GCC, хотя с другими компиляторами может не быть никакой разницы. Наконец я использую newlib.

Скрипт компоновщика

Первое, что нужно сделать, это создать скрипт компоновщика. Вы должны сказать своему компилятору, как расположить вещи в памяти. Я не буду вдаваться в подробности о скрипте компоновщика, так как это отдельная тема.

/*
 * Linker script.
 */ 

/* 
 * Set the output format. Currently set for Cortex M architectures,
 * may need to be modified if the library has to support other MCUs, 
 * or completelly removed.
 */
OUTPUT_FORMAT ("elf32-littlearm", "elf32-bigarm", "elf32-littlearm")

/* 
 * Just refering a function included in the vector table, and that
 * it is defined in the same file with it, so the vector table does
 * not get optimized out.
 */
EXTERN(Reset_Handler)

/*
 * ST32F103x8 memory setup.
 */
MEMORY
{
    FLASH     (rx)  : ORIGIN = 0x00000000, LENGTH = 64k
    RAM     (xrw)   : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 20k
}

/*
 * Necessary group so the newlib stubs provided in the library,
 * will correctly be linked with the appropriate newlib functions,
 * and not optimized out, giving errors for undefined symbols.
 * This way the libraries can be fed to the linker in any order.
 */
GROUP(
   libgcc.a
   libg.a
   libc.a
   libm.a
   libnosys.a
 )

/* 
 * Stack start pointer. Here set to the end of the stack
 * memory, as in most architectures (including all the 
 * new ARM ones), the stack starts from the maximum address
 * and grows towards the bottom.
 */
__stack = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM);

/*
 * Programm entry function. Used by the debugger only.
 */
ENTRY(_start)

/*
 * Memory Allocation Sections
 */
SECTIONS
{
    /* 
     * For normal programs should evaluate to 0, for placing the vector
     * table at the correct position.
     */
    . = ORIGIN(FLASH);

    /*
     * First link the vector table.
     */
    .vectors : ALIGN(4)
    {
        FILL(0xFF)
        __vectors_start__ = ABSOLUTE(.); 
        KEEP(*(.vectors))
        *(.after_vectors .after_vectors.*)
    } > FLASH

    /*
     * Start of text.
     */
    _text = .;

    /*
     * Text section
     */
    .text : ALIGN(4)
    {
        *(.text)
        *(.text.*)
        *(.glue_7t)
        *(.glue_7)
        *(.gcc*)
    } > FLASH

    /*
     * Arm section unwinding.
     * If removed may cause random crashes.
     */
    .ARM.extab :
    {
        *(.ARM.extab* .gnu.linkonce.armextab.*)
    } > FLASH

    /*
     * Arm stack unwinding.
     * If removed may cause random crashes.
     */
    .ARM.exidx :
    {
        __exidx_start = .;
        *(.ARM.exidx* .gnu.linkonce.armexidx.*)
        __exidx_end = .;
    } > FLASH

    /*
     * Section used by C++ to access eh_frame.
     * Generaly not used, but it doesn't harm to be there.
     */ 
    .eh_frame_hdr :
    {
        *(.eh_frame_hdr)
    } > FLASH

    /*
     * Stack unwinding code.
     * Generaly not used, but it doesn't harm to be there.
     */ 
    .eh_frame : ONLY_IF_RO
    {
        *(.eh_frame)
    } > FLASH

    /*
     * Read-only data. Consts should also be here.
     */
    .rodata : ALIGN(4)
    {
        . = ALIGN(4);
        __rodata_start__ = .;
        *(.rodata)
        *(.rodata.*)
        . = ALIGN(4);
        __rodata_end__ = .;
    } > FLASH 

    /*
     * End of text.
     */
    _etext = .;

    /*
     * Data section.
     */
    .data : ALIGN(4)
    {
        FILL(0xFF)
        . = ALIGN(4);
        PROVIDE(__textdata__ = LOADADDR(.data));
        PROVIDE(__data_start__ = .);
        *(.data)
        *(.data.*)
        *(.ramtext)
        . = ALIGN(4);
        PROVIDE(__data_end__ = .);
    } > RAM AT > FLASH

    /*
     * BSS section.
     */
    .bss (NOLOAD) : ALIGN(4)
    {
        . = ALIGN(4);
        PROVIDE(_bss_start = .);
        __bss_start__ = .;
        *(.bss)
        *(.bss.*)
        *(COMMON)
        . = ALIGN(4);
        PROVIDE(_bss_end = .);
        __bss_end__ = .;
        PROVIDE(end = .);
    } > RAM

    /*
     * Non-initialized variables section.
     * A variable should be explicitly placed
     * here, aiming in speeding-up boot time.
     */
    .noinit (NOLOAD) : ALIGN(4)
    {
        __noinit_start__ = .;
        *(.noinit .noinit.*) 
         . = ALIGN(4) ;
        __noinit_end__ = .;   
    } > RAM

    /*
     * Heap section.
     */
    .heap (NOLOAD) :
    {
        . = ALIGN(4);
        __heap_start__ = .;
        __heap_base__ = .;
        . = ORIGIN(HEAP_RAM) + LENGTH(HEAP_RAM);
        __heap_end__ = .;
    } > RAM

}

Вы можете напрямую использовать предоставленный скрипт компоновщика. Некоторые вещи, на которые стоит обратить внимание:

  • Это упрощенная версия скрипта компоновщика, который я использую. Во время урезания я могу внести ошибки в код, пожалуйста, проверьте его дважды.

  • Поскольку я использую его для других микроконтроллеров, кроме вас, вы должны изменить макет MEMORY, чтобы он соответствовал вашему.

  • Возможно, вам придется изменить библиотеки, указанные ниже, чтобы связать их со своими. Здесь это ссылки против newlib.

Векторная таблица

Вы должны включить в свой код таблицу векторов. Это просто справочная таблица указателей на функции, к которой аппаратные средства будут автоматически переходить в случае прерывания. Это довольно легко сделать в C.

Посмотрите на следующий файл. Это для микроконтроллера STM32F103C8, но его очень легко изменить в соответствии с вашими потребностями.

#include "stm32f10x.h"
#include "debug.h"

//Start-up code.
extern void __attribute__((noreturn, weak)) _start (void);

// Default interrupt handler
void __attribute__ ((section(".after_vectors"), noreturn)) __Default_Handler(void);

// Reset handler
void __attribute__ ((section(".after_vectors"), noreturn)) Reset_Handler (void);


/** Non-maskable interrupt (RCC clock security system) */
void NMI_Handler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** All class of fault */
void HardFault_Handler(void) __attribute__ ((interrupt, weak));

/** Memory management */
void MemManage_Handler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** Pre-fetch fault, memory access fault */
void BusFault_Handler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** Undefined instruction or illegal state */
void UsageFault_Handler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** System service call via SWI instruction */
void SVC_Handler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** Debug monitor */
void DebugMon_Handler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** Pendable request for system service */
void PendSV_Handler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** System tick timer */
void SysTick_Handler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** Window watchdog interrupt */
void WWDG_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** PVD through EXTI line detection interrupt */
void PVD_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** Tamper interrupt */
void TAMPER_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** RTC global interrupt */
void RTC_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** Flash global interrupt */
void FLASH_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** RCC global interrupt */
void RCC_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** EXTI Line0 interrupt */
void EXTI0_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** EXTI Line1 interrupt */
void EXTI1_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** EXTI Line2 interrupt */
void EXTI2_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** EXTI Line3 interrupt */
void EXTI3_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** EXTI Line4 interrupt */
void EXTI4_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** DMA1 Channel1 global interrupt */
void DMA1_Channel1_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** DMA1 Channel2 global interrupt */
void DMA1_Channel2_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** DMA1 Channel3 global interrupt */
void DMA1_Channel3_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** DMA1 Channel4 global interrupt */
void DMA1_Channel4_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** DMA1 Channel5 global interrupt */
void DMA1_Channel5_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** DMA1 Channel6 global interrupt */
void DMA1_Channel6_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** DMA1 Channel7 global interrupt */
void DMA1_Channel7_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** ADC1 and ADC2 global interrupt */
void ADC1_2_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** USB high priority or CAN TX interrupts */
void USB_HP_CAN_TX_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** USB low priority or CAN RX0 interrupts */
void USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** CAN RX1 interrupt */
void CAN_RX1_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** CAN SCE interrupt */
void CAN_SCE_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** EXTI Line[9:5] interrupts */
void EXTI9_5_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM1 break interrupt */
void TIM1_BRK_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM1 update interrupt */
void TIM1_UP_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM1 trigger and commutation interrupts */
void TIM1_TRG_COM_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM1 capture compare interrupt */
void TIM1_CC_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM2 global interrupt */
void TIM2_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM3 global interrupt */
void TIM3_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM4 global interrupt */
void TIM4_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** I2C1 event interrupt */
void I2C1_EV_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** I2C1 error interrupt */
void I2C1_ER_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** I2C2 event interrupt */
void I2C2_EV_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** I2C2 error interrupt */
void I2C2_ER_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** SPI1 global interrupt */
void SPI1_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** SPI2 global interrupt */
void SPI2_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** USART1 global interrupt */
void USART1_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** USART2 global interrupt */
void USART2_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** USART3 global interrupt */
void USART3_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** EXTI Line[15:10] interrupts */
void EXTI15_10_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** RTC alarm through EXTI line interrupt */
void RTCAlarm_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** USB wakeup from suspend through EXTI line interrupt */
void USBWakeup_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM8 break interrupt */
void TIM8_BRK_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM8 update interrupt */
void TIM8_UP_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM8 trigger and commutation interrupts */
void TIM8_TRG_COM_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM8 capture compare interrupt */
void TIM8_CC_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** ADC3 global interrupt */
void ADC3_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** FSMC global interrupt */
void FSMC_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** SDIO global interrupt */
void SDIO_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM5 global interrupt */
void TIM5_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** SPI3 global interrupt */
void SPI3_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** UART4 global interrupt */
void UART4_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** UART5 global interrupt */
void UART5_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM6 global interrupt */
void TIM6_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** TIM7 global interrupt */
void TIM7_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** DMA2 Channel1 global interrupt */
void DMA2_Channel1_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** DMA2 Channel2 global interrupt */
void DMA2_Channel2_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** DMA2 Channel3 global interrupt */
void DMA2_Channel3_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));

/** DMA2 Channel4 and DMA2 Channel5 global interrupts */
void DMA2_Channel4_5_IRQHandler(void) __attribute__ ((interrupt, weak, alias("__Default_Handler")));


// Stack start variable, needed in the vector table.
extern unsigned int __stack;

// Typedef for the vector table entries.
typedef void (* const pHandler)(void);

/** STM32F103 Vector Table */
__attribute__ ((section(".vectors"), used)) pHandler vectors[] =
{
    (pHandler) &__stack,                // The initial stack pointer
    Reset_Handler,                      // The reset handler
    NMI_Handler,                        // The NMI handler
    HardFault_Handler,                  // The hard fault handler

#if defined(__ARM_ARCH_7M__) || defined(__ARM_ARCH_7EM__)
    MemManage_Handler,                  // The MPU fault handler
    BusFault_Handler,// The bus fault handler
    UsageFault_Handler,// The usage fault handler
#else
    0, 0, 0,                  // Reserved
#endif
    0,                                  // Reserved
    0,                                  // Reserved
    0,                                  // Reserved
    0,                                  // Reserved
    SVC_Handler,                        // SVCall handler
#if defined(__ARM_ARCH_7M__) || defined(__ARM_ARCH_7EM__)
    DebugMon_Handler,                   // Debug monitor handler
#else
    0,                    // Reserved
#endif
    0,                                  // Reserved
    PendSV_Handler,                     // The PendSV handler
    SysTick_Handler,                    // The SysTick handler
    // ----------------------------------------------------------------------
    WWDG_IRQHandler,                    // Window watchdog interrupt
    PVD_IRQHandler,                     // PVD through EXTI line detection interrupt
    TAMPER_IRQHandler,                  // Tamper interrupt
    RTC_IRQHandler,                     // RTC global interrupt
    FLASH_IRQHandler,                   // Flash global interrupt
    RCC_IRQHandler,                     // RCC global interrupt
    EXTI0_IRQHandler,                   // EXTI Line0 interrupt
    EXTI1_IRQHandler,                   // EXTI Line1 interrupt
    EXTI2_IRQHandler,                   // EXTI Line2 interrupt
    EXTI3_IRQHandler,                   // EXTI Line3 interrupt
    EXTI4_IRQHandler,                   // EXTI Line4 interrupt
    DMA1_Channel1_IRQHandler,           // DMA1 Channel1 global interrupt
    DMA1_Channel2_IRQHandler,           // DMA1 Channel2 global interrupt
    DMA1_Channel3_IRQHandler,           // DMA1 Channel3 global interrupt
    DMA1_Channel4_IRQHandler,           // DMA1 Channel4 global interrupt
    DMA1_Channel5_IRQHandler,           // DMA1 Channel5 global interrupt
    DMA1_Channel6_IRQHandler,           // DMA1 Channel6 global interrupt
    DMA1_Channel7_IRQHandler,           // DMA1 Channel7 global interrupt
    ADC1_2_IRQHandler,                  // ADC1 and ADC2 global interrupt
    USB_HP_CAN_TX_IRQHandler,           // USB high priority or CAN TX interrupts
    USB_LP_CAN_RX0_IRQHandler,          // USB low priority or CAN RX0 interrupts
    CAN_RX1_IRQHandler,                 // CAN RX1 interrupt
    CAN_SCE_IRQHandler,                 // CAN SCE interrupt
    EXTI9_5_IRQHandler,                 // EXTI Line[9:5] interrupts
    TIM1_BRK_IRQHandler,                // TIM1 break interrupt
    TIM1_UP_IRQHandler,                 // TIM1 update interrupt
    TIM1_TRG_COM_IRQHandler,            // TIM1 trigger and commutation interrupts
    TIM1_CC_IRQHandler,                 // TIM1 capture compare interrupt
    TIM2_IRQHandler,                    // TIM2 global interrupt
    TIM3_IRQHandler,                    // TIM3 global interrupt
    TIM4_IRQHandler,                    // TIM4 global interrupt
    I2C1_EV_IRQHandler,                 // I2C1 event interrupt
    I2C1_ER_IRQHandler,                 // I2C1 error interrupt
    I2C2_EV_IRQHandler,                 // I2C2 event interrupt
    I2C2_ER_IRQHandler,                 // I2C2 error interrupt
    SPI1_IRQHandler,                    // SPI1 global interrupt
    SPI2_IRQHandler,                    // SPI2 global interrupt
    USART1_IRQHandler,                  // USART1 global interrupt
    USART2_IRQHandler,                  // USART2 global interrupt
    USART3_IRQHandler,                  // USART3 global interrupt
    EXTI15_10_IRQHandler,               // EXTI Line[15:10] interrupts
    RTCAlarm_IRQHandler,                // RTC alarm through EXTI line interrupt
    USBWakeup_IRQHandler,               // USB wakeup from suspend through EXTI line interrupt
    TIM8_BRK_IRQHandler,                // TIM8 break interrupt
    TIM8_UP_IRQHandler,                 // TIM8 update interrupt
    TIM8_TRG_COM_IRQHandler,            // TIM8 trigger and commutation interrupts
    TIM8_CC_IRQHandler,                 // TIM8 capture compare interrupt
    ADC3_IRQHandler,                    // ADC3 global interrupt
    FSMC_IRQHandler,                    // FSMC global interrupt
    SDIO_IRQHandler,                    // SDIO global interrupt
    TIM5_IRQHandler,                    // TIM5 global interrupt
    SPI3_IRQHandler,                    // SPI3 global interrupt
    UART4_IRQHandler,                   // UART4 global interrupt
    UART5_IRQHandler,                   // UART5 global interrupt
    TIM6_IRQHandler,                    // TIM6 global interrupt
    TIM7_IRQHandler,                    // TIM7 global interrupt
    DMA2_Channel1_IRQHandler,           // DMA2 Channel1 global interrupt
    DMA2_Channel2_IRQHandler,           // DMA2 Channel2 global interrupt
    DMA2_Channel3_IRQHandler,           // DMA2 Channel3 global interrupt
    DMA2_Channel4_5_IRQHandler          // DMA2 Channel4 and DMA2 Channel5 global interrupts
};

/** Default exception/interrupt handler */
void __attribute__ ((section(".after_vectors"), noreturn)) __Default_Handler(void)
{
#ifdef DEBUG
  while (1);
#else
  NVIC_SystemReset();

  while(1);
#endif
}

/** Reset handler */
void __attribute__ ((section(".after_vectors"), noreturn)) Reset_Handler(void)
{
    _start();

    while(1);
}

Что здесь происходит. - Сначала я объявляю свою функцию _start, чтобы ее можно было использовать ниже. - Я объявляю обработчик по умолчанию для всех прерываний и обработчик сброса - Я объявляю все обработчики прерываний, необходимые для моего MCU. Обратите внимание, что эти функции являются просто псевдонимами для обработчика по умолчанию, т.е. когда вызывается любая из них, вместо этого вызывается обработчик по умолчанию. Также они объявлены неделями, так что вы можете переопределить их своим кодом. Если вам нужен какой-либо из обработчиков, то вы повторно объявите его в своем коде, и ваш код будет связан. Если вам не нужен ни один из них, просто есть вариант по умолчанию, и вам не нужно ничего делать. Обработчик по умолчанию должен быть структурирован так, что если вашему приложению нужен обработчик, но вы его не реализуете, он поможет вам в отладке кода или восстановит систему, если он находится в свободном доступе. - Я получил символ __stack, объявленный в скрипте компоновщика. Это нужно в векторной таблице. - Я определяю сам стол. Обратите внимание, что первая запись - это указатель на начало стека, а остальные - указатели на обработчики. Наконец, я предоставляю простую реализацию для обработчика по умолчанию и обработчика сброса. Обратите внимание, что обработчик сброса вызывается после сброса и вызывает код запуска.

Имейте в виду, что атрибут ((section ())) в векторной таблице абсолютно необходим, так как компоновщик разместит таблицу в правильном положении (обычно адрес 0x00000000).

Какие изменения необходимы для вышеуказанного файла.

  • Включите файл CMSIS вашего MCU
  • Если вы измените скрипт компоновщика, измените имена разделов
  • Измените записи таблицы векторов в соответствии с MCU
  • Измените прототипы обработчиков, чтобы они соответствовали вашему MCU

Системные звонки

Поскольку я использую newlib, он требует от вас реализации некоторых функций. Вы можете реализовать printf, scanf и т. Д., Но они не нужны. Лично я предоставляю только следующее:

_sbrk, который нужен для malloc. (Никаких изменений не требуется)

#include <sys/types.h>
#include <errno.h>


caddr_t __attribute__((used)) _sbrk(int incr)
{
    extern char __heap_start__; // Defined by the linker.
    extern char __heap_end__; // Defined by the linker.

    static char* current_heap_end;
    char* current_block_address;

    if (current_heap_end == 0)
    {
      current_heap_end = &__heap_start__;
    }

    current_block_address = current_heap_end;

    // Need to align heap to word boundary, else will get
    // hard faults on Cortex-M0. So we assume that heap starts on
    // word boundary, hence make sure we always add a multiple of
    // 4 to it.
    incr = (incr + 3) & (~3); // align value to 4
    if (current_heap_end + incr > &__heap_end__)
    {
      // Heap has overflowed
      errno = ENOMEM;
      return (caddr_t) - 1;
    }

    current_heap_end += incr;

    return (caddr_t) current_block_address;
}

_выход, который не нужен, но мне нравится идея. (Вам может понадобиться только изменить CMSIS include).

#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include "stm32f10x.h"


void __attribute__((noreturn, used)) _exit(int code)
{
    (void) code;

    NVIC_SystemReset();

    while(1);
}

Код запуска

Наконец-то стартовый код!

#include <stdint.h>
#include "stm32f10x.h"
#include "gpio.h"
#include "flash.h"


/** Main program entry point. */
extern int main(void);

/** Exit system call. */
extern void _exit(int code);

/** Initializes the data section. */
static void __attribute__((always_inline)) __initialize_data (unsigned int* from, unsigned int* region_begin, unsigned int* region_end);

/** Initializes the BSS section. */
static void __attribute__((always_inline)) __initialize_bss (unsigned int* region_begin, unsigned int* region_end);

/** Start-up code. */
void __attribute__ ((section(".after_vectors"), noreturn, used)) _start(void);


void _start (void)
{
    //Before switching on the main oscillator and the PLL,
    //and getting to higher and dangerous frequencies,
    //configuration of the flash controller is necessary.

    //Enable the flash prefetch buffer. Can be achieved when CCLK
    //is lower than 24MHz.
    Flash_prefetchBuffer(1);

    //Set latency to 2 clock cycles. Necessary for setting the clock
    //to the maximum 72MHz.
    Flash_setLatency(2);


    // Initialize hardware right after configuring flash, to switch
    //clock to higher frequency and have the rest of the
    //initializations run faster.
    SystemInit();


    // Copy the DATA segment from Flash to RAM (inlined).
    __initialize_data(&__textdata__, &__data_start__, &__data_end__);

    // Zero fill the BSS section (inlined).
    __initialize_bss(&__bss_start__, &__bss_end__);


    //Core is running normally, RAM and FLASH are initialized
    //properly, now the system must be fully functional.

    //Update the SystemCoreClock variable.
    SystemCoreClockUpdate();


    // Call the main entry point, and save the exit code.
    int code = main();


    //Main should never return. If it does, let the system exit gracefully.
    _exit (code);

    // Should never reach this, _exit() should have already
    // performed a reset.
    while(1);
}

static inline void __initialize_data (unsigned int* from, unsigned int* region_begin, unsigned int* region_end)
{
    // Iterate and copy word by word.
    // It is assumed that the pointers are word aligned.
    unsigned int *p = region_begin;
    while (p < region_end)
        *p++ = *from++;
}

static inline void __initialize_bss (unsigned int* region_begin, unsigned int* region_end)
{
    // Iterate and clear word by word.
    // It is assumed that the pointers are word aligned.
    unsigned int *p = region_begin;
    while (p < region_end)
        *p++ = 0;
}

Что здесь происходит.

  • Сначала я настраиваю контроллер флэш-памяти, как этого требует мой MCU, прежде чем менять частоту. Вы можете добавить любой очень простой и необходимый для вашего аппаратного кода здесь. Обратите внимание, что размещенный здесь код не должен иметь доступа к глобальным переменным в ОЗУ, поскольку они еще не инициализированы. Также обратите внимание, что MCU по-прежнему работает на низкой частоте, поэтому вызывайте только абсолютно необходимые.
  • Затем я вызываю функцию CMSIS SystemInit (). Это несколько портативно, поэтому я использую его. Он в основном обрабатывает ядро, а не сам MCU, в моих конкретных реализациях он включает только PLL и устанавливает MCU на свою конечную высокую частоту. Вы можете заменить его более эффективным кодом, но это не имеет большого значения.
  • Следующим шагом, теперь, когда MCU работает быстро, является инициализация ОЗУ. Довольно просто.
  • MCU теперь работает нормально. Я просто вызываю функцию CMSIS SystemCoreClockUpdate (), так как использую в своем коде переменную SystemCoreClock, но она не нужна, просто мое предпочтение.
  • Наконец я вызываю основную функцию. Ваше приложение теперь выполняется нормально.
  • Если основной возвращается, вызов _exit () является хорошей практикой для перезагрузки вашей системы.

Более или менее это все.

Фотис Панайотопулос
источник
4
Из-за длины ответа это может показаться страшным. Кроме того, пытаясь понять это, вам, возможно, придется бороться со своей цепочкой инструментов, чтобы заставить ее делать то, что вы делаете. Не волнуйтесь, наконец, вы поймете, насколько простым и универсальным является приведенный выше код. Возможно, вы сможете перенести его на любой микроконтроллер ARM всего за вечер, когда поймете, как все работает. Или вы можете улучшить его, удовлетворяя ваши личные потребности легко.
Фотис Панайотопулос
Я думаю, что вы можете позвонить __initialize_data()и __initialize_bss()раньше, чем вы, даже если это будет работать на низкой скорости. В противном случае вы должны убедиться, что SystemInit()ваши Flash_*()подпрограммы вообще не используют глобальные переменные.
Пол-Кристиан Энгстад
Это больше, чем я мог просить! Спасибо за подробный ответ!
Джон
Это действительно приятно иметь все это в одном месте. Спасибо за ваше время и знания!
bitmack
@ Пол-Кристиан Энгстад ​​Точно. Должен был сделать это более понятным. Я могу отредактировать ответ, когда у меня будет свободное время, чтобы те, кто копирует код, были в безопасности.
Фотис Панайотопулос
5

Cortex-ms, в отличие от полноразмерных рук, использует векторную таблицу. У них также нет режимов и реестров банка. А для событий / прерываний они соответствуют стандарту кодирования ARM. Это означает, что необходимый минимум вам необходим, однако вы выбираете, чтобы получить его, так как первое слово в адресе ноль является начальным значением для указателя стека, а второе слово является адресом для перехода при сбросе. Очень легко сделать, используя директивы сборки.

.globl _start
_start:
.word 0x20001000
.word main

Но, опять же, вы можете делать все, что хотите, если первые два слова имеют правильные значения. Обратите внимание, что для большого пальца адреса ветвления установлен lsbit. На самом деле это не часть адреса, это просто означает, что мы находимся в режиме большого пальца.

Вы должны использовать эти четыре байта чем-то, но если у вас есть какой-то другой код, который вы используете для установки указателя стека, вам не нужно использовать векторную таблицу, он загрузит то, что вы поместили туда, тогда вы всегда можете изменить его. Есть только один указатель стека, хотя он не похож на полноразмерные / старые руки.

Слово «запуск» очень расплывчато, поэтому я мог бы уже охватить его этими директивами, или вам понадобится еще много тысяч строк кода на С, чтобы завершить запуск вашего микроконтроллера в зависимости от того, что вы имели в виду.

В частности, с помощью STM32 вам необходимо включить синхронизацию периферийных устройств, которые вы хотите использовать, вы должны настроить их так, как вы хотите, чтобы они делали, и так далее. На самом деле ничем не отличается от любого другого микроконтроллера, за исключением того, что каждый поставщик и семейство продуктов имеют разную логику и инициализируются по-своему.

Старожил
источник
2

Загрузочные файлы от производителя обычно предназначены для поддержки среды компилятора Си. Это будет включать в себя множество вещей, связанных с настройкой карты памяти, нулевой инициализацией памяти, инициализацией переменных и настройкой запуска (вектора сброса).

Некоторые файлы запуска также включают настройку векторов прерываний и контроллера прерываний, хотя в некоторых средах, с которыми я работал, это содержится в отдельном файле на языке ассемблера.

Иногда сложность видна в файле запуска, потому что разные модели поддерживаются в зависимости от архитектуры процессора. Модели можно назвать такими вещами, как «компакт» и «большой».

Минимум в том, как вы спросили, будет зависеть почти полностью от того, что вам нужно. Таким образом, все сводится к полному пониманию вашей архитектуры, необходимой среды и работы вашей платформы. Затем вы можете урезать предоставленные поставщиком файлы в соответствии с вашими потребностями или написать свои с нуля.

Но все это говорит о том, что если вы намереваетесь писать код на C, вам лучше просто оставить стартовый код в покое и просто настроить вещи для модели программирования и сконцентрировать ваш код, начиная с main ().

Майкл Карас
источник