【实战经验】STM32F7与STM32F4的复位序列比较

1万 · 2015-7-16 10:49

本帖最后由香水城于 2017-8-17 14:34 编辑

STM32F7与STM32F4的复位序列比较

前言
初次接触到STM32F7，总会有个疑惑，为什么0地址变成了ITCM RAM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基于Cortex-M7内核，Cortex-M7和Cortex-M3/M4的复位序列有了一些不一样。在本文中，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。

这两个值，就是中断向量表里的第一个和第二个表项的值。

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：

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，现在在STM32F7中有些不一样了。在ARM Cortex-M7的Generic User Guide中，有一段如下描述：“On system reset, the vector table is at the address configured at implementation, typically 0x00000000. ”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地址0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option bytes决定的。

Boot 脚 = 0时，由BOOT_ADD0 [15:0] 的值决定，ST默认值为0x0020 0000。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0x0010 0000。这是系统Bootloader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 = 0x0020 0000;
BOOT_ADD1 = 0x0000 0000(和出厂时ST默认的值0x0010 0000不一样)
也就是说，只要你配置好了boot address, ST的硬件会自动修改向量表的偏移地址寄存器VTOR，使之与boot address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。所以对于STM32F7来说，默认状态下，复位后它并不是从0地址从开始执行，而是从0x0020 0000 或者0x0010 0000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。

对应PDF: STM32F7与STM32F4的复位序列比较
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