GD32启动文件详解

只看该作者 · 2021-11-30 10:25

启动文件使用的 ARM 汇编指令汇总

只看该作者 · 2021-11-30 10:28

1. Stack—栈



Stack_Size          EQU     0x00000800



                    AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3

Stack_Mem           SPACE   Stack_Size

__initial_sp

只看该作者 · 2021-11-30 10:56

开辟栈的大小为 0X00000800（2KB），名字为 STACK， NOINIT 即不初始化，可读可写， 8（2^3）字节对齐。

只看该作者 · 2021-11-30 10:57

栈的作用是用于局部变量，函数调用，函数形参等的开销，栈的大小不能超过内部SRAM 的大小。如果编写的程序比较大，定义的局部变量很多，那么就需要修改栈的大小。如果某一天，你写的程序出现了莫名奇怪的错误，并进入了硬 fault 的时候，这时你就要考虑下是不是栈不够大，溢出了。

只看该作者 · 2021-11-30 10:58

EQU：宏定义的伪指令，相当于等于，类似与 C 中的 define。

只看该作者 · 2021-11-30 10:58

AREA：告诉汇编器汇编一个新的代码段或者数据段。 STACK 表示段名，这个可以任意命名； NOINIT 表示不初始化； READWRITE 表示可读可写， ALIGN=3，表示按照 2^3对齐，即 8 字节对齐。

只看该作者 · 2021-11-30 10:59

SPACE：用于分配一定大小的内存空间，单位为字节。这里指定大小等于 Stack_Size。

只看该作者 · 2021-11-30 11:00

标号__initial_sp 紧挨着 SPACE 语句放置，表示栈的结束地址，即栈顶地址，栈是由高向低生长的。

只看该作者 · 2021-11-30 11:00

2. Heap 堆

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Heap_Size           EQU     0x00000400



                    AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3

__heap_base

Heap_Mem            SPACE   Heap_Size

__heap_limit



 



                    PRESERVE8

                    THUMB

只看该作者 · 2021-11-30 11:02

开辟堆的大小为 0X00000400（512 字节），名字为 HEAP， NOINIT 即不初始化，可读可写， 8（2^3）字节对齐。 __heap_base 表示对的起始地址， __heap_limit 表示堆的结束地址。堆是由低向高生长的，跟栈的生长方向相反。

只看该作者 · 2021-11-30 11:03

堆主要用来动态内存的分配，像 malloc()函数申请的内存就在堆上面。这个在 GD32里面用的比较少。

只看该作者 · 2021-11-30 11:04

PRESERVE8：指定当前文件的堆栈按照 8 字节对齐。

THUMB：表示后面指令兼容 THUMB 指令。 THUBM 是 ARM 以前的指令集， 16bit，现在 Cortex-M 系列的都使用 THUMB-2 指令集， THUMB-2 是 32 位的，兼容 16 位和 32 位的指令，是 THUMB 的超集。

只看该作者 · 2021-11-30 11:05

3. 向量表

;                /* reset Vector Mapped to at Address 0 */
                  AREA RESET, DATA, READONLY
                  EXPORT  __Vectors
                  EXPORT  __Vectors_End
                  EXPORT  __Vectors_Size

只看该作者 · 2021-11-30 11:06

定义一个数据段，名字为 RESET，可读。并声明 __Vectors、 __Vectors_End 和__Vectors_Size 这三个标号具有全局属性，可供外部的文件调用。

EXPORT：声明一个标号可被外部的文件使用，使标号具有全局属性。如果是 IAR 编译器，则使用的是 GLOBAL 这个指令。

只看该作者 · 2021-11-30 11:07

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__Vectors           DCD     __initial_sp                      ; Top of Stack

                    DCD     Reset_Handler                     ; Reset Handler

                    DCD     NMI_Handler                       ; NMI Handler

                    DCD     HardFault_Handler                 ; Hard Fault Handler

                    DCD     MemManage_Handler                 ; MPU Fault Handler

                    DCD     BusFault_Handler                  ; Bus Fault Handler

                    DCD     UsageFault_Handler                ; Usage Fault Handler

                    DCD     0                                 ; Reserved

                    DCD     0                                 ; Reserved

                    DCD     0                                 ; Reserved

                    DCD     0                                 ; Reserved

                    DCD     SVC_Handler                       ; SVCall Handler

                    DCD     DebugMon_Handler                  ; Debug Monitor Handler

                    DCD     0                                 ; Reserved

                    DCD     PendSV_Handler                    ; PendSV Handler

                    DCD     SysTick_Handler                   ; SysTick Handler



;                   /* external interrupts handler */

                    DCD     WWDGT_IRQHandler                  ; 16:Window Watchdog Timer

                    DCD     LVD_IRQHandler                    ; 17:LVD through EXTI Line detect

                    DCD     TAMPER_IRQHandler                 ; 18:Tamper Interrupt   

                    DCD     RTC_IRQHandler                    ; 19:RTC through EXTI Line

                    DCD     FMC_IRQHandler                    ; 20:FMC

                    DCD     RCU_IRQHandler                    ; 21:RCU

                    DCD     EXTI0_IRQHandler                  ; 22:EXTI Line 0

                    DCD     EXTI1_IRQHandler                  ; 23:EXTI Line 1

                    DCD     EXTI2_IRQHandler                  ; 24:EXTI Line 2

                    DCD     EXTI3_IRQHandler                  ; 25:EXTI Line 3

                    DCD     EXTI4_IRQHandler                  ; 26:EXTI Line 4

                    DCD     DMA0_Channel0_IRQHandler          ; 27:DMA0 Channel 0

                    DCD     DMA0_Channel1_IRQHandler          ; 28:DMA0 Channel 1

                    DCD     DMA0_Channel2_IRQHandler          ; 29:DMA0 Channel 2

                    DCD     DMA0_Channel3_IRQHandler          ; 30:DMA0 Channel 3

                    DCD     DMA0_Channel4_IRQHandler          ; 31:DMA0 Channel 4

                    DCD     DMA0_Channel5_IRQHandler          ; 32:DMA0 Channel 5 

                    DCD     DMA0_Channel6_IRQHandler          ; 33:DMA0 Channel 6

                    DCD     ADC0_1_IRQHandler                 ; 34:ADC0 and ADC1

                    DCD     CAN0_TX_IRQHandler                ; 35:CAN0 TX

                    DCD     CAN0_RX0_IRQHandler               ; 36:CAN0 RX0

                    DCD     CAN0_RX1_IRQHandler               ; 37:CAN0 RX1

                    DCD     CAN0_EWMC_IRQHandler              ; 38:CAN0 EWMC

                    DCD     EXTI5_9_IRQHandler                ; 39:EXTI Line 5 to EXTI Line 9

                    DCD     TIMER0_BRK_TIMER8_IRQHandler      ; 40:TIMER0 Break and TIMER8 global

                    DCD     TIMER0_UP_TIMER9_IRQHandler       ; 41:TIMER0 Update and TIMER9 global

                    DCD     TIMER0_TRG_CMT_TIMER10_IRQHandler ; 42:TIMER0 Trigger and Commutation and TIMER10 global

                    DCD     TIMER0_Channel_IRQHandler         ; 43:TIMER0 Channel Capture Compare

                    DCD     TIMER1_IRQHandler                 ; 44:TIMER1

                    DCD     TIMER2_IRQHandler                 ; 45:TIMER2

                    DCD     TIMER3_IRQHandler                 ; 46:TIMER3

                    DCD     I2C0_EV_IRQHandler                ; 47:I2C0 Event

                    DCD     I2C0_ER_IRQHandler                ; 48:I2C0 Error

                    DCD     I2C1_EV_IRQHandler                ; 49:I2C1 Event

                    DCD     I2C1_ER_IRQHandler                ; 50:I2C1 Error

                    DCD     SPI0_IRQHandler                   ; 51:SPI0

                    DCD     SPI1_IRQHandler                   ; 52:SPI1

                    DCD     USART0_IRQHandler                 ; 53:USART0

                    DCD     USART1_IRQHandler                 ; 54:USART1

                    DCD     USART2_IRQHandler                 ; 55:USART2

                    DCD     EXTI10_15_IRQHandler              ; 56:EXTI Line 10 to EXTI Line 15

                    DCD     RTC_Alarm_IRQHandler              ; 57:RTC Alarm through EXTI Line

                    DCD     USBFS_WKUP_IRQHandler             ; 58:USBFS WakeUp from suspend through EXTI Line

                    DCD     TIMER7_BRK_TIMER11_IRQHandler     ; 59:TIMER7 Break Interrupt and TIMER11 global

                    DCD     TIMER7_UP_TIMER12_IRQHandler      ; 60:TIMER7 Update Interrupt and TIMER12 global

                    DCD     TIMER7_TRG_CMT_TIMER13_IRQHandler ; 61:TIMER7 Trigger and Commutation Interrupt and TIMER13

                    DCD     TIMER7_Channel_IRQHandler         ; 62:TIMER7 Channel Capture Compare 

                    DCD     ADC2_IRQHandler                   ; 63:ADC2

                    DCD     EXMC_IRQHandler                   ; 64:EXMC

                    DCD     SDIO_IRQHandler                   ; 65:SDIO

                    DCD     TIMER4_IRQHandler                 ; 66:TIMER4

                    DCD     SPI2_IRQHandler                   ; 67:SPI2

                    DCD     UART3_IRQHandler                  ; 68:UART3

                    DCD     UART4_IRQHandler                  ; 69:UART4

                    DCD     TIMER5_IRQHandler                 ; 70:TIMER5

                    DCD     TIMER6_IRQHandler                 ; 71:TIMER6

                    DCD     DMA1_Channel0_IRQHandler          ; 72:DMA1 Channel0

                    DCD     DMA1_Channel1_IRQHandler          ; 73:DMA1 Channel1

                    DCD     DMA1_Channel2_IRQHandler          ; 74:DMA1 Channel2

                    DCD     DMA1_Channel3_IRQHandler          ; 75:DMA1 Channel3

                    DCD     DMA1_Channel4_IRQHandler          ; 76:DMA1 Channel4

                    DCD     ENET_IRQHandler                   ; 77:Ethernet

                    DCD     ENET_WKUP_IRQHandler              ; 78:Ethernet Wakeup through EXTI line

                    DCD     CAN1_TX_IRQHandler                ; 79:CAN1 TX

                    DCD     CAN1_RX0_IRQHandler               ; 80:CAN1 RX0

                    DCD     CAN1_RX1_IRQHandler               ; 81:CAN1 RX1

                    DCD     CAN1_EWMC_IRQHandler              ; 82:CAN1 EWMC

                    DCD     USBFS_IRQHandler                  ; 83:USBFS

                    DCD     0                                 ; 84:Reserved

                    DCD     DMA1_Channel5_IRQHandler          ; 85:DMA1 Channel5

                    DCD     DMA1_Channel6_IRQHandler          ; 86:DMA1 Channel6

                    DCD     USART5_IRQHandler                 ; 87:USART5

                    DCD     I2C2_EV_IRQHandler                ; 88:I2C2 Event

                    DCD     I2C2_ER_IRQHandler                ; 89:I2C2 Error

                    DCD     0                                 ; 90:Reserved

                    DCD     0                                 ; 91:Reserved

                    DCD     0                                 ; 92:Reserved

                    DCD     0                                 ; 93:Reserved

                    DCD     DCI_IRQHandler                    ; 94:DCI                                            

                    DCD     CAU_IRQHandler                    ; 95:CAU                                      

                    DCD     HAU_TRNG_IRQHandler               ; 96:HAU and TRNG

                    DCD     0                                 ; 97:Reserved

                    DCD     UART6_IRQHandler                  ; 98:UART6

                    DCD     UART7_IRQHandler                  ; 99:UART7

                    DCD     0                                 ; 100:Reserved

                    DCD     0                                 ; 101:Reserved

                    DCD     0                                 ; 102:Reserved

                    DCD     0                                 ; 103:Reserved

                    DCD     TLI_IRQHandler                    ; 104:TLI

                    DCD     TLI_ER_IRQHandler                 ; 105:TLI error

__Vectors_End



 



__Vectors_Size      EQU  __Vectors_End - __Vectors

只看该作者 · 2021-11-30 11:08

__Vectors 为向量表起始地址， __Vectors_End 为向量表结束地址，两个相减即可算出向量表大小。

向量表从 FLASH 的 0 地址开始放置，以 4 个字节为一个单位，地址 0 存放的是栈顶地址， 0X04 存放的是复位程序的地址，以此类推。从代码上看，向量表中存放的都是中断服务函数的函数名，可我们知道 C 语言中的函数名就是一个地址。

DCD：分配一个或者多个以字为单位的内存，以四字节对齐，并要求初始化这些内存。在向量表中， DCD 分配了一堆内存，并且以 ESR 的入口地址初始化它们。

只看该作者 · 2021-11-30 11:11

4. 复位程序

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 AREA    |.text|, CODE, READONLY

定义一个名称为.text 的代码段，可读。

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Reset_Handler       PROC

                    EXPORT  Reset_Handler                     [WEAK]

                    IMPORT  __main

                    IMPORT  SystemInit  

                    LDR     R0, =SystemInit

                    BLX     R0

                    LDR     R0, =__main

                    BX      R0

                    ENDP

只看该作者 · 2021-11-30 11:11

复位子程序是系统上电后第一个执行的程序，调用 SystemInit 函数初始化系统时钟，然后调用 C 库函数_mian，最终调用 main 函数去到 C 的世界。

只看该作者 · 2021-11-30 11:12

WEAK：表示弱定义，如果外部文件优先定义了该标号则首先引用该标号，如果外部文件没有声明也不会出错。这里表示复位子程序可以由用户在其他文件重新实现，这里并不是唯一的。

只看该作者 · 2021-11-30 11:12

IMPORT：表示该标号来自外部文件，跟 C 语言中的 EXTERN 关键字类似。这里表示 SystemInit 和__main 这两个函数均来自外部的文件。