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      基于Cortex-M4的STM32F4的复位序列

      电子设计 ? 2021-02-16 06:14 ? 次阅读

      初次接触到STM32F7,可能会有个疑惑,为什么0地址变成了ITCMRAM的起始地址。系统复位还是从地址0处开始执行吗?如果是,那这似乎看起来是冲突的。实际上,STM32F7是基于Cortex-M7内核,而Cortex-M7和Cortex-M3/M4的复位序列有些不一样。本文中,将针对这个问题做详细讲解。

      STM32F4的复位序列

      STM32F4基于Cortex-M4。对于基于Cortex-M3/M4的芯片,复位后总是从0x00000000地址处,取主堆栈指针(MSP)的值,从0x00000004处,取出PC的初始值(这个值是复位向量),然后从这个值对应的地址处取指。

      pIYBAF_8AyqAaKHGAABiMYVAmhE037.png

      这两个值,就是中断向量表里的第一个和第二个表项的值。

      pIYBAF_8AzWAZWlfAAIXOu8qOiE677.png

      在Cortex-M3/M4里,复位后默认中断向量表在0地址开始的位置。之后,可以通过修改VTOR寄存器的值,重定位中断向量表。在IAP的应用中,我们会遇到这种情况,如下图:

      o4YBAF_8A0GALlzvAAG0K3iieqs796.png

      上电复位,先执行IAP程序。此时用到的是位于0地址处的IAP程序的向量表(虽然图中说此时VTOR的值等于0x08000000,实际上,因为ST提供了存储器地址重映射的功能,通过boot引脚的配置,已经将0x08000000处的存储空间重映射到了地址0处,所以0x08000000和地址0x00000000处开始的存储空间是同一块物理空间,其内容当然也是一样的。所以不用修改VTOR的值,VTOR=0也是一样的)。言归正传,上电后,先从IAP复位中断程序开始执行IAP程序,执行完IAP程序后,需要跳转到用户程序,这时就需要将向量表重定位到用户程序的向量表位置(修改VTOR寄存器的值到用户向量表的起始地址)。

      这是M3/M4的情况,STM32F7之前的所有芯片都是一样的。

      STM32F7的复位序列

      前面讲的那些情况,在STM32F7中就有些不一样了。在ARMCortex-M7的GenericUserGuide中,有一段如下描述:“Onsystemreset,thevectortableisattheaddressconfiguredatimplementation,typically0x00000000.”从这段话,我们可以看出,在M7中,复位后向量表的位置不是固定在0地址处,而是可以由各个芯片厂商自己定义。

      对于STM32F7来说,它是由BOOT_ADD0[15:0]和BOOT_ADD1[15:0]这两个optionbytes决定的。

      o4YBAF_8A06AcrC5AAB7cVQRijQ739.png

      Boot脚=0时,由BOOT_ADD0[15:0]的值决定,ST默认值为0x00200000。这是ITCM-FLASH的起始地址(通过ART加速器,访问FLASH);

      Boot脚=1时,由BOOT_ADD1[15:0]的值决定,ST默认值为0x00100000。这是systemBootloader的起始地址。

      *如果对BOOT_ADDx写入的地址值超出了存储器映射的范围或者到了保留地址空间,系统将自动转为下面的值:

      BOOT_ADD0=0x00200000;

      BOOT_ADD1=0x00000000(和出厂时ST默认的值0x00100000不一样)

      也就是说,只要你配置好了bootaddress,stm32F7芯片的硬件会自动修改向量表的偏移地址寄存器VTOR,使之与bootaddress相匹配。不需要再通过软件修改VTOR寄存器。

      回到本文开始的那个问题。对于STM32F7来说,默认状态下,复位后它并不是从0地址开始执行,而是从0x00200000或者0x00100000开始执行,所以与ITCM-RAM从0地址处开始并不冲突。如果你非要将向量表放在0地址开始的位置(修改VTOR寄存器),也不是不可以。只是这是,如果你还要在ITCM-RAM里面跑别的程序的话,就要注意向量表不要与其他程序的地址重叠了。
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