Мінімальний код, необхідний для запуску STM32F4?

Який найефективніший спосіб / мінімальний код, необхідний для запуску STM32F4? У файлах запуску, що надходять із ST, здається, є багато зайвого коду.

Можливо, ви не хочете використовувати наданий постачальником постачальник код. У людей є кілька причин:

Створіть більш ефективний або менш роздутий код. Будьте спеціальні вимоги, які не відповідають коду постачальника. Ви хочете знати, як працюють речі. Вам потрібно якийсь універсальний код, який можна використовувати в багатьох різних MCU. Ви хочете тотальний контроль над вами процесом. тощо.

Далі стосується лише програм C (без C ++, винятків тощо) та мікроконтролерів Cortex M (незалежно від марки / моделі). Також я припускаю, що ви використовуєте GCC, хоча різниця з іншими компіляторами може бути малою чи малою. Нарешті я використовую newlib.

Linker Script

Перше, що потрібно зробити, - це створити сценарій зв’язку. Ви повинні сказати своєму компілятору, як упорядкувати речі в пам'яті. Я не буду вникати в подробиці про сценарій посилання, оскільки це тема сама по собі.

/*
 * 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

}

Ви можете безпосередньо використовувати наданий сценарій посилання. Деякі речі, які слід зазначити:

• Це спрощена версія сценарію посилання, який я використовую. Під час відключення я можу внести помилки до коду, будь ласка, перевірте його.

• Оскільки я використовую його для інших MCU, ніж ви, ви повинні змінити макет MEMORY, щоб відповідати вашому.

• Можливо, вам доведеться змінити бібліотеки, пов'язані внизу, на зв'язок із власними. Тут він посилається на newlib.

Вектор таблиці

Ви повинні включити у свій код векторну таблицю. Це просто оглядова таблиця функціональних покажчиків, на яку апаратне обладнання автоматично перейде в разі перерви. Це досить легко зробити в C.

Погляньте на наступний файл. Це для MCM STM32F103C8 MCU, але його дуже легко змінити під свої потреби.

#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);
}

Що тут відбувається. - Спочатку оголошую свою функцію _start, щоб її можна було використовувати внизу. - Я оголошую обробник за замовчуванням для всіх переривань, а обробник скидання - оголошую всі обробники переривань, необхідні для мого MCU. Зауважте, що ці функції є лише псевдонімом для обробника за замовчуванням, тобто коли викликається будь-яка з них, замість цього буде викликано обробник за замовчуванням. Також вони оголошені тижні, тому ви можете змінити їх за своїм кодом. Якщо вам потрібен будь-який з обробників, тоді ви передекларуєте його у свій код, і ваш код буде пов’язаний. Якщо вам не потрібна жодна з них, існує просто за замовчуванням, і вам нічого не потрібно робити. Обробник за замовчуванням має бути структурований таким чином, що якщо вашій програмі потрібен обробник, але ви її не реалізуєте, це допоможе вам налагодити код або відновити систему, якщо вона знаходиться в природі. - Я отримую символ __stack, оголошений у сценарії посилання. Він потрібен у векторній таблиці. - Я визначаю саму таблицю. Зверніть увагу, перший запис - вказівник на початок стека, а інший - покажчики на обробники. - Нарешті, я надаю просту реалізацію для обробника за замовчуванням та обробника скидання. Зауважте, що обробник скидання - це той, який викликається після скидання, і який викликає код запуску.

Майте на увазі, що атрибут ((розділ ())) у векторній таблиці абсолютно необхідний, тому лінкер розмістить таблицю у правильному положенні (зазвичай адреса 0x00000000).

Які зміни потрібні у наведеному вище файлі.

• Додайте файл CMSIS свого MCU
• Якщо ви зміните сценарій посилання, змініть назви розділів
• Змініть записи векторної таблиці, щоб вони відповідали MCU
• Змініть прототипи обробників, щоб вони відповідали вашому MCU

Системні дзвінки

Оскільки я використовую newlib, він вимагає від вас забезпечити реалізацію деяких функцій. Ви можете реалізувати printf, scanf тощо, але вони не потрібні. Особисто я надаю лише наступне:

_sbrk, який потрібен malloc. (Модифікації не потрібні)

#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;
}

_exit, який не потрібен, але мені подобається ідея. (Можливо, вам буде потрібно лише змінити 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);
}

Стартовий код

Нарешті стартовий 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;
}

Що тут відбувається.

• Спочатку я налаштовую флеш-контролер, оскільки цього вимагає мій MCU, перш ніж змінювати частоту. Тут ви можете додати будь-який дуже базовий і необхідний для вашого апаратного коду код. Зауважте, що розміщений тут код не повинен мати доступ до будь-яких глобальних даних в ОЗП, оскільки вони ще не ініціалізовані. Також зауважте, що MCU все ще працює з низькою частотою, тому дзвоніть лише абсолютно необхідні.
• Потім я викликаю функцію CMSIS SystemInit (). Це дещо портативно, тому я його і використовую. Він здебільшого обробляє ядро, а не MCU від себе, в моїх конкретних реалізаціях він лише дозволяє PLL і встановлює MCU на остаточну високу частоту. Ви можете замінити його своїм більш ефективним кодом, але це не велика справа.
• Наступним кроком, тепер, коли MCU швидкий, є ініціалізація ОЗУ. Досить прямо вперед.
• MCU працює і працює нормально. Я просто викликаю функцію CMSIS SystemCoreClockUpdate (), оскільки використовую в своєму коді змінну SystemCoreClock, але вона не потрібна, просто мої переваги.
• Нарешті я називаю основну функцію. Ваша заявка зараз виконується нормально.
• Якщо основне повертається, виклик _exit () є хорошою практикою для перезавантаження системи.

Більш-менш це все.

Кортекс-мс на відміну від повнорозмірних озброєнь використовують векторну таблицю. Вони також не мають режимів і банківських регістрів. А для подій / переривань вони відповідають стандарту кодування ARM. Це означає, що вам потрібний мінімальний мінімум, однак ви вирішите отримати його, там перше слово за адресою нуль - це початкове значення для покажчика стека, а друге слово - адреса, на яку слід відгалужуватись після скидання. Це дуже легко зробити за допомогою директив збірки.

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

Але знову ж таки ви можете робити все, що завгодно, поки перші два слова мають правильні значення. Зауважте, що для великого адреси великого пальця встановлено lsbit. Це насправді не частина адреси, вона просто вказує на те, що ми перебуваємо в режимі великого пальця.

Ви повинні споживати ці чотири байти з чимось, але якщо у вас є якийсь інший код, який ви використовуєте для встановлення покажчика стека, вам не доведеться використовувати векторну таблицю, вона завантажить те, що ви помістили туди, ви завжди можете це змінити. Є лише один покажчик стека, хоча не як повнорозмірний / старший озброєння.

Запуск слова дуже розпливчастий, тому я міг би охопити його вже тими директивами, або це може зайняти у вас ще багато тисяч рядків коду С, щоб закінчити запуск мікроконтролера залежно від того, що ви мали на увазі.

Оскільки за допомогою STM32 вам потрібно синхронізувати включення периферійних пристроїв, які ви хочете використовувати, ви повинні налаштувати їх на те, що ви хочете, щоб вони робили тощо. Насправді не відрізняється від будь-якого іншого мікроконтролера, за винятком того, що кожен постачальник і сімейство товарів мають різну логіку і ініціалізують інший спосіб.

Файли запуску, які надходять від виробника, зазвичай розроблені для підтримки середовища компілятора C. Це буде включати багато матеріалів, пов’язаних із встановленням карти пам'яті, нульовою ініціалізацією пам'яті, ініціалізацією змінних та налаштуванням запуску (вектора скидання).

Деякі файли запуску також включатимуть налаштування векторів переривань та контролера переривання, хоча деякі середовища, з якими я працював, містять це в окремому файлі мови складання.

Іноді складність спостерігається у файлі запуску, оскільки підтримуються різні моделі, засновані на архітектурі процесора. Моделі можуть бути названі такими як "компактний" та "великий".

Мінімальний спосіб, про який ви просили, буде майже повністю орієнтований на те, що вам потрібно. Таким чином, це дійсно зводиться до повного розуміння вашої архітектури, необхідного середовища та того, як працює ваша платформа. Тоді ви можете або обрізати файли, що постачаються постачальниками, відповідно до ваших потреб, АБО написати власні з нуля.

Але все, що сказано, якщо ви збираєтесь писати код на C, вам краще просто залишити код запуску в спокої і просто налаштувати речі для моделі програмування і сконцентрувати свій код як починаючи з main ().