STM32H743：程序的启动

从BOOT说起

BOOT在词典的解释为：

boot:（亦作 boot-up）[usu. as modifier] the process of starting a computer and putting it into a state of readiness for operation (电脑的)启动

既然是引申义，写者想它和靴子的联系，于是想到如下情景：当从屋子里要出门时，需要穿上长靴才能走后续的路，而程序需要知道指令首地址才能运行。不要问我为什么不是shoe.

在标准模式下，当复位发生时，由BOOT脚及BOOT_ADD0/1选项字将确定内核跳转到的地址。BOOT脚接低电平时，启动地址为0x08000000，即用户闪存存储空间（user Flash memory）的首地址；BOOT脚接高电平时，启动地址为0x1FF00000，即系统闪存存储空间（system Flash memory）的首地址，而在也是启动引导程序bootloader的首地址（后者属于前者）。

在评估板的BOOT脚一般接低电平，那么程序直接运行用户程序，即“.s”文件中的程序，那部分属于汇编和Cortex-M架构的内容了，这里不细展开。而当用户程序编写时有BUG，如写Flash时把Flash锁了，或设置低功耗模式，将导致新的程序下载不进去。那么把BOOT脚接高电平，程序将运行意法固化在系统存储中的BootLoader程序，对用户来说相当于ROM区域的程序，没有BUG，用户就可以在这个模式下通过SWD或bootloader的方式下载程序了。

BootLoader

在bootloader中，程序将在主循环等待和确定上位机通过某种方式（如UART，SPI）与它通信[2]，而上位机可用通过如MCUISP这个的上位机软件实现具体的通信过程。

如果确认是串口与它通信，那么程序将在子循环通过具体的通信协议来擦除闪存、读/写保护设置和写入用户程序。

访问方式

注：前面说的是在默认访问方式——标准模式下进行的。

标准模式：用户存储（User memory）包含应用程序代码和数据，同时通过STM32 bootloader程序加载系统内存。当复位发生时，由BOOT脚及BOOT_ADD0/1选项字将确定内核跳转到的地址。（STM32 bootloader程序是出厂时固化到Flash的程序）

安全访问模式：此模式下，微控器总是从 secure bootloader 程序启动。于是，如果不需要安全服务，代码将安全地跳转到由BOOT脚及BOOT_ADD0/1选项字确定的（用户程序）启动地址。

从安全区域运行的代码才能访问Secure-Only区域 .安全访问模式是通过置位SECURE选项字位并且单片机复位进入的。

由“Table 17. Option byte organization”的出厂默认值知，默认情况下(即意法半导体交付设备时)，使用的是标准模式，存储映射位SWAP_BANK==0。

注：这里需要对照着“2.6 Boot configuration”来看。寄存器BOOT_ADD0/1的值表示4字节地址值的高两字节。

存储映射

记得stm32f103的是将Flash地址从0x0800,0000映射到了0x0000,0000，而在stm32h743中，Flash的0x0000,0000地址是给ITCM的(这一点在程序调试时需要特别注意)。Stm32743中的存在着另一种存储映射，由SWAP_BANK选项位控制（默认设置为0，下电不丢失），具体见表15。存储映射是在上电复位或系统复位后确定的，在程序正常运行过程中不会改变，修改存储映射见图10。

由于地址映射的不同，stm32f103上错误地进行了空指针的解引用（dereference null pointer），将出现总线错误，但在stm32h743上，将会不知不觉地改变ITCM内的值，而不会直接出发错误。

参考资料

[1] RM0433 Reference manual :STM32H742, STM32H743/753 and STM32H750 Value line advanced Arm®-based 32-bit MCUs

[2] AN2606 Application note :STM32 microcontroller system memory boot mode

[3] AN3155 Application note : USART protocol used in the STM32 bootloader

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