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GD32启动文件详解

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 10:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
启动文件使用的 ARM 汇编指令汇总
3360561a58b893e864.png

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 10:28 | 显示全部楼层
1. Stack—栈

Stack_Size          EQU     0x00000800

                    AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3
Stack_Mem           SPACE   Stack_Size
__initial_sp

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 10:56 | 显示全部楼层
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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 10:57 | 显示全部楼层
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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 10:58 | 显示全部楼层
EQU:宏定义的伪指令,相当于等于,类似与 C 中的 define。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 10:58 | 显示全部楼层
  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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 10:59 | 显示全部楼层
  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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:00 | 显示全部楼层
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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:00 | 显示全部楼层
2. Heap 堆
Heap_Size           EQU     0x00000400

                    AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN = 3
__heap_base
Heap_Mem            SPACE   Heap_Size
__heap_limit



                    PRESERVE8
                    THUMB

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:02 | 显示全部楼层
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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:03 | 显示全部楼层
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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:04 | 显示全部楼层
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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:05 | 显示全部楼层
3. 向量表

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

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:06 | 显示全部楼层
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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:07 | 显示全部楼层
__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

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:08 | 显示全部楼层
__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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:11 | 显示全部楼层
4. 复位程序
 AREA    |.text|, CODE, READONLY
  


定义一个名称为.text 的代码段,可读。
Reset_Handler       PROC
                    EXPORT  Reset_Handler                     [WEAK]
                    IMPORT  __main
                    IMPORT  SystemInit  
                    LDR     R0, =SystemInit
                    BLX     R0
                    LDR     R0, =__main
                    BX      R0
                    ENDP

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:11 | 显示全部楼层
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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:12 | 显示全部楼层
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。

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结合国际经验|  楼主 | 2021-11-30 11:12 | 显示全部楼层
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。

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