STM32F10xxx启动模式分析（详细）

STM32的启动模式：

STM32有三种启动模式，对应的存储介质均是芯片内置的：     

1. User Flash Memory(Main Memory) 

= 芯片内置的Flash，用户程序存放在其中，这是正常的工作模式。一般情况下，都是选择这种启动方式。

2. System Memory(System Memory)   

= 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。这个区域在出厂后没人能进行擦写或修改，是一个ROM区。

3. SRAM

= 芯片内置的RAM去，也就是STM32的内存了。这种模式可用于调试。HOW？如何将程序download到SRAM？仿真器能做到这一点？

 

下面看一下STM32F10xxx Reference Manual中关于启动配置的描述。

1.  CPU从地址0x0000 0000 获取堆栈顶的地址，并从启动存储器的0x0000 0004 指示的地址开始执行代码。

——这句话暂时不理解，待学习。

2. STM32F10xxx微控制器实现了一个特殊的机制，系统可以不仅仅从Flash存储器或系统存储器启动，还可以从内置SRAM 启动。

——这个机制具体是怎么实现的不去深入追究，结合STM32F10xxx的的Memory Map可以更直观的理解一下。

3. 注意：当从内置SRAM 启动，在应用程序的初始化代码中，必须使用NVIC的异常表和偏移寄存器，重新映射向量表至SRAM 中。

——如何重新重新映射向量表？

 

分别分析一下这3种启动方式：

1. Boot from User Flash Memory

这是STM正常的启动方式，STM32从Flash存储的第一条指令开始执行，即执行STM32的启动代码stm32f10x_vector.s（或stm32F10x_xxx_xxx.s或startup_xxx.s 根据STM32 Firmware library的不同而不同），执行启动代码后会跳到main函数，执行用户程序。

2. Boot from System Memory

该启动方式主要是用于下载程序到User Flash Memory中。System Memory即STM32的ROM，该区域中存放着出厂前预置好的bootloader程序，该程序支持Uart，CAN，USB下载（STM32F103XX只支持从UART1下载）。用户可以根据bootloader中的命令定义（可参考《AN3155》），自己编写一个PC客户端程序，通过将PC的串口与STM32的UART1相连，然后将程序下载到User Flash Memory中。

因为最终还是要运行用户的程序，因此必须让STM32跳转到User Flash Memory中运行。有两个方法：

1）当程序成功下载到User Flash Memory后，将bootloader的GO命令的address设置为User Flash Memory中的地址，然后通过PC客户端程序发送GO命令给bootloader，bootloader会根据GO命令的address参数，跳转到User Flash Memory中启动程序。

2）当程序成功下载到User Flash Memory后，将pin BOOT0设置为0，Reset STM32，则STM32会从User Flash Memroy中启动。

3. Boot from SRAM

主要用于JTAG，JLINK仿真调试，暂时还没有仿真器，没有仔细研究。

 

附录：STM32 Flash组织结构分析：

Main Memory: 

Page0 - Page127 = 1KB * 128Page = 128KB total

该区域地址范围：0x08000000 - 0x0801FFFF，总大小为128K字节。

该区域的主要用途：存放STM32的代码段（用户程序）。

 

Information Block:

    System memory: 

    系统内存，该区域存放着STM32的bootloader，该bootloader是芯片出厂时就设置好的，主要用于通过UARTx下载程序到Main Memory中。用户可以自定义host下载程序，根据bootloader的消息定义，通过UARTx与bootloader通信，实现程序下载和程序启动引导。详细请参考文档《AN3155》。

    Options bytes:       

    What's this used for?

    Flash memory interface registers:

    操作这些寄存器，可实现对Flash的读写等操作。详细请参考文档《PM0075》

 

备注：文中提到的文档，均可在STM32的官方网站上下载到，如下载《AN3155》，在http://www.st.com/web/en/home.html网站上搜索‘AN3155’即可。