十、STM32——F1系列内存地址和启动分析
1 STM32寄存器映射
由于STM32是32位地址总线,因为CPU地址总线可以寻址0x00000000到0xFFFFFFFF区间,也就是将程序存储器、数据存储器、寄存器和输入输出端口被组织在同一个2^32=4G的线性地址空间内,数据字节以小端格式存放在存储器中。
我们以STM32F103VET6为例
-
0x0000 0000 - 0x0007 FFFF:此为闪存或系统内存,具体取决于BOOT的引脚设置。STM32F1空留出的原因是,Cortex-M3内核在启动时始终从代码区0x0000 0000开始。通过设置BOOT引脚,可以把FLASH内存地址、系统内存地址、SRAM内存地址映射到0x0000 0000开始,从而实现不同的启动方式。
-
0x0800 0000 - 0x0807 FFFF:此为512K的闪存,用于保存用户编写的程序code以及一些静态变量,这也就是程序为什么是从0x8000000开始执行的原因;
-
0x1FFF F000 - 0x1FFF F7FF:这2K的闪存是系统内存,是厂家出场时烧录的固件,此固件不可修改;
-
0x1FFF F800 - 0x1FFF F80F:此16个字节的内存是option选择字节;
-
0x2000 0000 - 0x2000 FFFF:此为64K的SRAM地址区域,单片机运行时静态RAM地址就全部包含在内;
-
0x4000 0000 开始:这是外设寄存器地址
2 STM32的3种启动模式
2.1 Flash memory启动方式
启动地址:0x08000000 是STM32内置的Flash,一般我们使用JTAG或者SWD模式下载程序时,就是下载到这个里面,重启后也直接从这启动程序。基本上都是采用这种模式。
2.2 System memory启动方式
启动地址:0x1FFF0000从系统存储器启动,这种模式启动的程序功能是由厂家设置的。一般来说,这种启动方式用的比较少。系统存储器是芯片内部一块特定的区域,STM32在出厂时,由ST在这个区域内部预置了一段BootLoader, 也就是我们常说的ISP程序, 这是一块ROM,出厂后无法修改。一般来说,我们选用这种启动模式时,是为了从串口下载程序,因为在厂家提供的BootLoader 中,提供了串口下载程序的固件,可以通过这个BootLoader将程序下载到系统的Flash中。但是这个下载方式需要以下步骤:
-
将BOOT0设置为1,BOOT1设置为0,然后按下复位键,这样才能从系统存储器启动BootLoader
-
最后在BootLoader的帮助下,通过串口下载程序到Flash中
-
程序下载完成后,又有需要将BOOT0设置为GND,手动复位,这样,STM32才可以从Flash中启动可以看到, 利用串口下载程序还是比较的麻烦,需要跳帽跳来跳去的,非常的不注重用户体验。
2.3 SRAM启动方式
启动地址:0x20000000 内置SRAM,既然是SRAM,自然也就没有程序存储的能力了,这个模式一般用于程序调试。假如我只修改了代码中一个小小的 地方,然后就需要重新擦除整个Flash,比较的费时,可以考虑从这个模式启动代码(也就是STM32的内存中),用于快速的程序调试,等程序调试完成后,在将程序下载到SRAM中。
3 STM32启动过程
启动过程图解