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[应用相关] 在ram中调试stm32程序

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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 22:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
STM32程序, 调试, RAM, flash, 芯片, 烧写
在ram中调试stm32程序，好处有3个：
其一：**烧写速度快，
其二：再也不用担心会把flash给擦写到坏掉，如果碰到一个比较大一点嵌入式项目，烧写调试上千次是有可能的。但是不清楚芯片内部的flash是norflash还是slc类型的nandflash，总之，闪存芯片的擦写次数是有寿命限制的。
其三：可以更深入的理解芯片存储模型和启动机制。

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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 22:50 | 显示全部楼层
同时，在ram中调试stm32程序，方式也有3个：
第一：在mdk开发环境中进入调试模式，通过载入一个初始化文件，内容如下：
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 22:51 | 显示全部楼层
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  1. /*----------------------------------------------------------------------------
    

  2.   Setup()  configure PC & SP for RAM Debug
    

  3.  *----------------------------------------------------------------------------*/
    

  4. FUNC void Setup (void) {
    

  5.   SP = _RDWORD(0x20000000);          // Setup Stack Pointer
    

  6.   PC = _RDWORD(0x20000004);          // Setup Program Counter
    

  7.   _WDWORD(0xE000ED08, 0x20000000);   // Setup Vector Table Offset Register
    

  8. }
    


  9. 

  10. LOAD %L INCREMENTAL                  // load the application
    


  11. 

  12. Setup();                             // Setup for Running
    


  13. 

  14. g, main
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 22:52 | 显示全部楼层
第二：通过芯片内置的bootloader程序和相关烧写工具（mcuisp），烧写完成后bootloader程序自动跳转dao相关内存地址开始执行新程序。但是bootloader烧写算法本身会消耗一定数量deram，需要根据不同芯片做出处理，主要是code烧写和中断向量表必须加上固定大小的偏移。
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 22:53 | 显示全部楼层
第三：自己编写一个引导程序烧写到flash中，每次重启芯片后固定从0x8000000地址处开始执行，然后再跳转到ram中的程序代码处执行。
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 22:55 | 显示全部楼层
主要有两个步骤，设置堆栈顶指针sp，然后再跳转到ResetHandler处执行。
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 22:56 | 显示全部楼层
因为cortexM3芯片的中断向量表示放在执行程序的最前面的，如下所示
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 22:56 | 显示全部楼层
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  1. __Vectors       DCD     __initial_sp                      ; Top of Stack
    

  2.                 DCD     Reset_Handler                     ; Reset Handler
    

  3.                 DCD     NMI_Handler                       ; NMI Handler
    

  4.                 DCD     HardFault_Handler                 ; Hard Fault Handler
    

  5.                 DCD     MemManage_Handler                 ; MPU Fault Handler
    

  6.                 DCD     BusFault_Handler                  ; Bus Fault Handler
    

  7.                 DCD     UsageFault_Handler                ; Usage Fault Handler
    

  8.                 DCD     0                                 ; Reserved
    

  9.                 DCD     0                                 ; Reserved
    

  10.                 DCD     0                                 ; Reserved
    

  11.                 DCD     0                                 ; Reserved
    

  12.                 DCD     SVC_Handler                       ; SVCall Handler
    

  13.                 DCD     DebugMon_Handler                  ; Debug Monitor Handler
    

  14.                 DCD     0                                 ; Reserved
    

  15.                 DCD     PendSV_Handler                    ; PendSV Handler
    

  16.                 DCD     SysTick_Handler                   ; SysTick Handler
    


  17. 

  18.                 ; External Interrupts
    

  19.                 DCD     WWDG_IRQHandler                   ; Window WatchDog interrupt ( wwdg1_it)                                         
    

  20.                 DCD     PVD_AVD_IRQHandler                ; PVD/AVD through EXTI Line detection                        
    

  21.                 DCD     TAMP_STAMP_IRQHandler             ; Tamper and TimeStamps through the EXTI line            
    

  22.                 DCD     RTC_WKUP_IRQHandler               ; RTC Wakeup through the EXTI line                       
    

  23.                 DCD     FLASH_IRQHandler                  ; FLASH                                           
    

  24.                 DCD     RCC_IRQHandler                    ; RCC                                             
    

  25.                 DCD     EXTI0_IRQHandler                  ; EXTI Line0                                             
    

  26.                 DCD     EXTI1_IRQHandler                  ; EXTI Line1                                             
    

  27.                 DCD     EXTI2_IRQHandler                  ; EXTI Line2                                             
    

  28.                 DCD     EXTI3_IRQHandler                  ; EXTI Line3                                             
    

  29.                 DCD     EXTI4_IRQHandler                  ; EXTI Line4 
    

  30.                 DCD     DMA1_Stream0_IRQHandler           ; DMA1 Stream 0
    

  31.                 DCD     DMA1_Stream1_IRQHandler           ; DMA1 Stream 1                                   
    

  32.                 DCD     DMA1_Stream2_IRQHandler           ; DMA1 Stream 2                                   
    

  33.                 DCD     DMA1_Stream3_IRQHandler           ; DMA1 Stream 3                                   
    

  34.                 DCD     DMA1_Stream4_IRQHandler           ; DMA1 Stream 4                                   
    

  35.                 DCD     DMA1_Stream5_IRQHandler           ; DMA1 Stream 5                                   
    

  36.                 DCD     DMA1_Stream6_IRQHandler           ; DMA1 Stream 6  
    

  37.                 DCD     ADC_IRQHandler                    ; ADC1, ADC2                             
    

  38.                 DCD     FDCAN1_IT0_IRQHandler             ; FDCAN1 interrupt line 0                        
    

  39.                 DCD     FDCAN2_IT0_IRQHandler             ; FDCAN2 interrupt line 0                               
    

  40.                 DCD     FDCAN1_IT1_IRQHandler             ; FDCAN1 interrupt line 1                        
    

  41.                 DCD     FDCAN2_IT1_IRQHandler             ; FDCAN2 interrupt line 1                                               
    

  42.                 DCD     EXTI9_5_IRQHandler                ; External Line[9:5]s                                    
    

  43.                 DCD     TIM1_BRK_IRQHandler               ; TIM1 Break interrupt                   
    

  44.                 DCD     TIM1_UP_IRQHandler                ; TIM1 Update Interrupt                 
    

  45.                 DCD     TIM1_TRG_COM_IRQHandler           ; TIM1 Trigger and Commutation Interrupt 
    

  46.                 DCD     TIM1_CC_IRQHandler                ; TIM1 Capture Compare                                   
    

  47.                 DCD     TIM2_IRQHandler                   ; TIM2                                            
    

  48.                 DCD     TIM3_IRQHandler                   ; TIM3                                            
    

  49.                 DCD     TIM4_IRQHandler                   ; TIM4                                            
    

  50.                 DCD     I2C1_EV_IRQHandler                ; I2C1 Event                                             
    

  51.                 DCD     I2C1_ER_IRQHandler                ; I2C1 Error                                             
    

  52.                 DCD     I2C2_EV_IRQHandler                ; I2C2 Event                                             
    

  53.                 DCD     I2C2_ER_IRQHandler                ; I2C2 Error                                               
    

  54.                 DCD     SPI1_IRQHandler                   ; SPI1                                            
    

  55.                 DCD     SPI2_IRQHandler                   ; SPI2                                            
    

  56.                 DCD     USART1_IRQHandler                 ; USART1                                          
    

  57.                 DCD     USART2_IRQHandler                 ; USART2                                          
    

  58.                 DCD     USART3_IRQHandler                 ; USART3                                          
    

  59.                 DCD     EXTI15_10_IRQHandler              ; External Line[15:10]  
    

  60.                 DCD     RTC_Alarm_IRQHandler              ; RTC Alarm (A and B) through EXTI Line
    

  61.                 DCD     0                                 ; Reserved                                          
    

  62.                 DCD     TIM8_BRK_TIM12_IRQHandler         ; TIM8 Break Interrupt and TIM12 global interrupt                 
    

  63.                 DCD     TIM8_UP_TIM13_IRQHandler          ; TIM8 Update Interrupt and TIM13 global interrupt
    

  64.                 DCD     TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQHandler     ; TIM8 Trigger and Commutation Interrupt and TIM14 global interrupt
    

  65.                 DCD     TIM8_CC_IRQHandler                ; TIM8 Capture Compare Interrupt
    

  66.                 DCD     DMA1_Stream7_IRQHandler           ; DMA1 Stream7                                           
    

  67.                 DCD     FMC_IRQHandler                    ; FMC                             
    

  68.                 DCD     SDMMC1_IRQHandler                 ; SDMMC1                            
    

  69.                 DCD     TIM5_IRQHandler                   ; TIM5                            
    

  70.                 DCD     SPI3_IRQHandler                   ; SPI3                            
    

  71.                 DCD     UART4_IRQHandler                  ; UART4                           
    

  72.                 DCD     UART5_IRQHandler                  ; UART5                           
    

  73.                 DCD     TIM6_DAC_IRQHandler               ; TIM6 and DAC1&2 underrun errors           
    

  74.                 DCD     TIM7_IRQHandler                   ; TIM7           
    

  75.                 DCD     DMA2_Stream0_IRQHandler           ; DMA2 Stream 0                   
    

  76.                 DCD     DMA2_Stream1_IRQHandler           ; DMA2 Stream 1                   
    

  77.                 DCD     DMA2_Stream2_IRQHandler           ; DMA2 Stream 2                   
    

  78.                 DCD     DMA2_Stream3_IRQHandler           ; DMA2 Stream 3                   
    

  79.                 DCD     DMA2_Stream4_IRQHandler           ; DMA2 Stream 4                   
    

  80.                 DCD     ETH_IRQHandler                    ; Ethernet                        
    

  81.                 DCD     ETH_WKUP_IRQHandler               ; Ethernet Wakeup through EXTI line              
    

  82.                 DCD     FDCAN_CAL_IRQHandler              ; FDCAN calibration unit interrupt                        
    

  83.                 DCD     0                                 ; Reserved                              
    

  84.                 DCD     0                                 ; Reserved 
    

  85.                 DCD     0                                 ; Reserved 
    

  86.                 DCD     0                                 ; Reserved                      
    

  87.                 DCD     DMA2_Stream5_IRQHandler           ; DMA2 Stream 5                   
    

  88.                 DCD     DMA2_Stream6_IRQHandler           ; DMA2 Stream 6                   
    

  89.                 DCD     DMA2_Stream7_IRQHandler           ; DMA2 Stream 7                   
    

  90.                 DCD     USART6_IRQHandler                 ; USART6                           
    

  91.                 DCD     I2C3_EV_IRQHandler                ; I2C3 event                             
    

  92.                 DCD     I2C3_ER_IRQHandler                ; I2C3 error                             
    

  93.                 DCD     OTG_HS_EP1_OUT_IRQHandler         ; USB OTG HS End Point 1 Out                      
    

  94.                 DCD     OTG_HS_EP1_IN_IRQHandler          ; USB OTG HS End Point 1 In                       
    

  95.                 DCD     OTG_HS_WKUP_IRQHandler            ; USB OTG HS Wakeup through EXTI                         
    

  96.                 DCD     OTG_HS_IRQHandler                 ; USB OTG HS                    
    

  97.                 DCD     DCMI_IRQHandler                   ; DCMI                            
    

  98.                 DCD     0                                 ; Reserved                                     
    

  99.                 DCD     RNG_IRQHandler                    ; Rng
    

  100.                 DCD     FPU_IRQHandler                    ; FPU
    

  101.                 DCD     UART7_IRQHandler                  ; UART7
    

  102.                 DCD     UART8_IRQHandler                  ; UART8
    

  103.                 DCD     SPI4_IRQHandler                   ; SPI4
    

  104.                 DCD     SPI5_IRQHandler                   ; SPI5
    

  105.                 DCD     SPI6_IRQHandler                   ; SPI6
    

  106.                 DCD     SAI1_IRQHandler                   ; SAI1
    

  107.                 DCD     LTDC_IRQHandler                   ; LTDC
    

  108.                 DCD     LTDC_ER_IRQHandler                ; LTDC error
    

  109.                 DCD     DMA2D_IRQHandler                  ; DMA2D
    

  110.                 DCD     SAI2_IRQHandler                   ; SAI2
    

  111.                 DCD     QUADSPI_IRQHandler                ; QUADSPI
    

  112.                 DCD     LPTIM1_IRQHandler                 ; LPTIM1
    

  113.                 DCD     CEC_IRQHandler                    ; HDMI_CEC
    

  114.                 DCD     I2C4_EV_IRQHandler                ; I2C4 Event                             
    

  115.                 DCD     I2C4_ER_IRQHandler                ; I2C4 Error 
    

  116.                 DCD     SPDIF_RX_IRQHandler               ; SPDIF_RX
    

  117.                 DCD     OTG_FS_EP1_OUT_IRQHandler         ; USB OTG FS End Point 1 Out                      
    

  118.                 DCD     OTG_FS_EP1_IN_IRQHandler          ; USB OTG FS End Point 1 In                       
    

  119.                 DCD     OTG_FS_WKUP_IRQHandler            ; USB OTG FS Wakeup through EXTI                         
    

  120.                 DCD     OTG_FS_IRQHandler                 ; USB OTG FS                 
    

  121.                 DCD     DMAMUX1_OVR_IRQHandler            ; DMAMUX1 Overrun interrupt  
    

  122.                 DCD     HRTIM1_Master_IRQHandler          ; HRTIM Master Timer global Interrupts                              
    

  123.                 DCD     HRTIM1_TIMA_IRQHandler            ; HRTIM Timer A global Interrupt                                    
    

  124.                 DCD     HRTIM1_TIMB_IRQHandler            ; HRTIM Timer B global Interrupt                                    
    

  125.                 DCD     HRTIM1_TIMC_IRQHandler            ; HRTIM Timer C global Interrupt                                    
    

  126.                 DCD     HRTIM1_TIMD_IRQHandler            ; HRTIM Timer D global Interrupt                                    
    

  127.                 DCD     HRTIM1_TIME_IRQHandler            ; HRTIM Timer E global Interrupt                                    
    

  128.                 DCD     HRTIM1_FLT_IRQHandler             ; HRTIM Fault global Interrupt 
    

  129.                 DCD     DFSDM1_FLT0_IRQHandler            ; DFSDM Filter0 Interrupt   
    

  130.                 DCD     DFSDM1_FLT1_IRQHandler            ; DFSDM Filter1 Interrupt                                            
    

  131.                 DCD     DFSDM1_FLT2_IRQHandler            ; DFSDM Filter2 Interrupt                                            
    

  132.                 DCD     DFSDM1_FLT3_IRQHandler            ; DFSDM Filter3 Interrupt                                                                                    
    

  133.                 DCD     SAI3_IRQHandler                   ; SAI3 global Interrupt                                             
    

  134.                 DCD     SWPMI1_IRQHandler                 ; Serial Wire Interface 1 global interrupt                          
    

  135.                 DCD     TIM15_IRQHandler                  ; TIM15 global Interrupt                                            
    

  136.                 DCD     TIM16_IRQHandler                  ; TIM16 global Interrupt                                            
    

  137.                 DCD     TIM17_IRQHandler                  ; TIM17 global Interrupt                                            
    

  138.                 DCD     MDIOS_WKUP_IRQHandler             ; MDIOS Wakeup  Interrupt                                           
    

  139.                 DCD     MDIOS_IRQHandler                  ; MDIOS global Interrupt                                            
    

  140.                 DCD     JPEG_IRQHandler                   ; JPEG global Interrupt                                             
    

  141.                 DCD     MDMA_IRQHandler                   ; MDMA global Interrupt                                             
    

  142.                 DCD     0                                 ; Reserved                                               
    

  143.                 DCD     SDMMC2_IRQHandler                 ; SDMMC2 global Interrupt                                           
    

  144.                 DCD     HSEM1_IRQHandler                  ; HSEM1 global Interrupt                                             
    

  145.                 DCD     0                                 ; Reserved                                              
    

  146.                 DCD     ADC3_IRQHandler                   ; ADC3 global Interrupt                                              
    

  147.                 DCD     DMAMUX2_OVR_IRQHandler            ; DMAMUX Overrun interrupt                                           
    

  148.                 DCD     BDMA_Channel0_IRQHandler          ; BDMA Channel 0 global Interrupt                                    
    

  149.                 DCD     BDMA_Channel1_IRQHandler          ; BDMA Channel 1 global Interrupt                                    
    

  150.                 DCD     BDMA_Channel2_IRQHandler          ; BDMA Channel 2 global Interrupt                                    
    

  151.                 DCD     BDMA_Channel3_IRQHandler          ; BDMA Channel 3 global Interrupt                                    
    

  152.                 DCD     BDMA_Channel4_IRQHandler          ; BDMA Channel 4 global Interrupt                                    
    

  153.                 DCD     BDMA_Channel5_IRQHandler          ; BDMA Channel 5 global Interrupt                                    
    

  154.                 DCD     BDMA_Channel6_IRQHandler          ; BDMA Channel 6 global Interrupt                                    
    

  155.                 DCD     BDMA_Channel7_IRQHandler          ; BDMA Channel 7 global Interrupt                                    
    

  156.                 DCD     COMP1_IRQHandler                  ; COMP1 global Interrupt                                            
    

  157.                 DCD     LPTIM2_IRQHandler                 ; LP TIM2 global interrupt                                          
    

  158.                 DCD     LPTIM3_IRQHandler                 ; LP TIM3 global interrupt                                          
    

  159.                 DCD     LPTIM4_IRQHandler                 ; LP TIM4 global interrupt                                          
    

  160.                 DCD     LPTIM5_IRQHandler                 ; LP TIM5 global interrupt                                          
    

  161.                 DCD     LPUART1_IRQHandler                ; LP UART1 interrupt                                                
    

  162.                 DCD     0                                 ; Reserved                                                                              
    

  163.                 DCD     CRS_IRQHandler                    ; Clock Recovery Global Interrupt                                   
    

  164.                 DCD     0                                 ; Reserved                                              
    

  165.                 DCD     SAI4_IRQHandler                   ; SAI4 global interrupt                                                
    

  166.                 DCD     0                                 ; Reserved                                 
    

  167.                 DCD     0                                 ; Reserved                                    
    

  168.                 DCD     WAKEUP_PIN_IRQHandler             ; Interrupt for all 6 wake-up pins 
    

  169.                 
    


  170. 

  171. __Vectors_End
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 23:04 | 显示全部楼层
主要需要注意第一行第二行，
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 23:07 | 显示全部楼层
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  1. __Vectors       DCD     __initial_sp                      ; Top of Stack
    

  2.                 DCD     Reset_Handler                     ; Reset Handler
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 23:07 | 显示全部楼层
每次芯片复位后，就从中断向量表的第一个位置处取出栈顶指针，然后设置到SP。
然后从第二个位置也就是Reset Handler中断向量里取出复位后PC的值，也就是下一步就跳转到Reset Handler所指示的地址处执行。
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 23:08 | 显示全部楼层
原理搞清楚了，程序代码就很简单了，如下所示：
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 23:13 | 显示全部楼层
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  1.  #define RAM_BOOT_ADDR 0X24000000
    


  2. 

  3.  __asm void set_sp(unsigned int SP_addr)
    

  4.        { 
    

  5.  mov  R13, r0
    

  6.  BX  LR 
    

  7.  ALIGN
    

  8.        }
    

  9.  
    


  10. 

  11.  Reset_Handler_addr=*((unsigned int*)(RAM_BOOT_ADDR+4));
    

  12.  
    

  13.  set_sp(*((unsigned int*)RAM_BOOT_ADDR));
    

  14.  
    

  15.  ((void(*)(void))Reset_Handler_addr)();//(*(void(*)(void))RAM_BOOT_ADDR)();
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 楼主| 欢乐家园 发表于 2021-7-21 23:13 | 显示全部楼层
是不是感觉跟前面mdk调试模式中的初始化文件机制很相似啊？他们根本就是一样的，因为这本来就是由cortexM3的存储模型和启动机制决定的。
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