STM32的启动过程‌是从芯片复位开始吗

STM32的启动过程‌是指从芯片复位开始，到执行用户程序main函数之间的一系列初始化操作。这个过程对于确保系统的可靠性和性能至关重要。STM32的启动过程主要包括以下几个阶段：

‌上电复位阶段‌：当STM32上电或复位时，处理器会从复位向量开始执行。复位向量是一个存储在固定地址(通常为0x00000000)的32位值，指向复位入口点。复位入口点是程序执行开始的地方‌1。

‌系统时钟初始化‌：系统时钟是STM32操作所必需的，因为它为处理器和外设提供时序参考。在复位后，系统时钟配置为默认值，通常是内部高速时钟(HSI)，频率为16 MHz。为了提高性能和功耗效率，通常需要初始化系统时钟以使用外部时钟源，例如晶体振荡器或外部时钟输入‌1。

‌外设初始化‌：在初始化系统时钟之后，需要初始化必要的外部设备，例如GPIO、定时器和UART。外设初始化涉及使能外设时钟、配置外设寄存器等步骤‌1。

‌中断向量表和复位程序‌：STM32启动时，程序会从一个固定的地址开始执行，通常是向量表的第一个位置。向量表中存放的是各种中断和异常的入口地址，包括复位向量的地址。复位程序(Reset_Handler)的主要作用是完成一系列系统初始化操作，如清空未初始化的全局变量区、设置C运行时环境、初始化各类硬件外设等‌2。

‌启动模式‌：STM32有多种启动模式，通过引脚(如BOOT0和BOOT1)来设置。具体的启动模式取决于这些引脚的状态：

‌主闪存存储器启动‌：从STM32内置的Flash启动，通常用于JTAG或SWD模式下载程序。

‌系统存储器启动‌：从STM32的内置ROM启动，通常用于通过串口下载程序。

‌片上SRAM启动‌：从STM32的内置SRAM启动，适用于快速调试但数据会丢失‌34。

通过这些步骤，STM32完成了从复位到执行用户程序的整个启动过程，确保了系统的可靠运行和高效性能。

‌STM32的启动过程‌主要包括以下几个关键步骤：

‌上电复位阶段‌：当STM32设备上电或复位时，处理器会从复位向量开始执行。复位向量是一个存储在固定地址(通常为0x00000000)的32位值，指向复位入口点。对于STM32F4系列微控制器，复位向量默认指向地址0x00000004，包含一条跳转指令，将执行跳转到实际复位入口点地址0x00000008‌1。

‌系统时钟初始化‌：系统时钟是STM32操作所必需的，因为它为处理器和外设提供时序参考。复位后，系统时钟配置为默认值，通常是内部高速时钟(HSI)，频率为16 MHz。为了提高性能和功耗效率，通常需要初始化系统时钟以使用外部时钟源，如晶体振荡器或外部时钟输入‌1。

‌外设初始化‌：在初始化系统时钟之后，需要初始化必要的外部设备，如GPIO、定时器和UART。外设初始化涉及使能外设时钟、配置外设寄存器等步骤‌1。

‌查找初始地址并初始化栈指针(SP)‌：程序会从一个固定的地址开始执行，通常由芯片的向量表决定。向量表的第一个位置是32位的栈指针地址，MCU会将该地址加载到栈指针寄存器(SP)中。然后，从向量表的第二个位置加载复位程序的入口地址(Reset_Handler)，并将程序执行流跳转到该地址‌2。

‌复位程序(Reset_Handler)‌：CPU首先执行Reset_Handler函数，完成一系列系统初始化操作，如清空.bss段、设置C运行时环境、初始化硬件外设等。Reset_Handler通常会调用SystemInit函数来完成一些基础的硬件配置‌2。

‌异常中断设置‌：在复位程序中，除了复位处理外，还会为中断控制器设置各类中断的初始状态，并使能相应的中断服务函数。STM32在启动时，会根据芯片的配置加载各类异常向量，包括硬件中断、系统异常等‌2。

STM32三种启动模式

下好程序后，重启芯片时，SYSCLK的第4个上升沿，BOOT引脚的值将被锁存，这就是所谓的启动过程。

STM32上电或者复位后，代码区始终从0x00000000开始，其实就是将存储空间的地址映射到0x00000000中。三种启动模式如下：

从主闪存存储器启动，将主Flash地址0x08000000映射到0x00000000，这样代码启动之后就相当于从0x08000000开始。主闪存存储器是STM32内置的Flash，作为芯片内置的Flash，是正常的工作模式。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。

从系统存储器启动。首先控制BOOT0、BOOT1管脚，复位后，STM32与上述两种方式类似，从系统存储器地址0x1FFF F000开始执行代码。系统存储器是芯片内部一块特定的区域，芯片出厂时在这个区域预置了一段Bootloader，就是通常说的ISP程序。这个区域的内容在芯片出厂后没有人能够修改或擦除，即它是一个ROM区。启动的程序功能由厂家设置。系统存储器存储的其实就是STM32自带的bootloader代码。

从内置SRAM启动，将SRAM地址0x20000000映射到0x00000000,这样代码启动之后就相当于从0x20000000开始。内置SRAM，也就是STM32的内存，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，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。

用户可以通过设置BOOT1和BOOT0引脚的状态，来选择在复位后的启动模式。STM32三种启动模式对应的存储介质均是芯片内置的，如下图：

串口下载程序原理

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。

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;

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。

从汇编代码分析STM32启动过程

STM32的启动文件与编译器有关，不同编译器，它的启动文件不同。虽然启动文件(汇编)代码各有不同，但它们原理类似，都属于汇编程序。拿基于MDK-ARM的启动文件来举例，说一下要点内容。在基于MDK的启动文件开始，有一段汇编代码是分配堆栈大小的。

这里重点知道堆栈数值大小就行。还有一段AREA(区域)，表示分配一段堆栈数据段。可以使用STM32CubeMX对上面的数值大小进行配置：

在IAR中，是通过工程配置堆栈大小：

看下面的汇编代码，程序上电之后，是跳到Reset_Handler这个位置。

知道代码是从Reset_Handler开始执行，再来看如下Reset_Handler汇编代码。在启动的时候，执行了SystemInit这个函数。

执行完SystemInit函数，初始化了系统时钟，之后跳转到main函数执行。