基于Fujitsu FM3 32-bit ARM Cortex-M3 内核的MCU 开发（第二篇）
2024-04-17 18:52:40
第三章 软件设计
关于程序，单片机首先运行的就是启动文件。本节重点介绍 .s文件中汇编的基本用法，其实所有单片机的启动文件很类似，基本上用法一样。
;/************************************************************************/
;/* Startup for ARM */
;/* Version V1.02 */
;/* Date 2011-01-12 */
;/* Target-mcu MB9B5xx */
;/* 说明：本启动文件分析适合大多数单片机的启动文件，大致相同，仅供参考*/
;/************************************************************************/
;说明 一
;伪指令：EQU
;语法格式：名称 EQU 表达式｛，类型｝
;EQU伪指令用于为程序中的常量、标号等定义一个等效的字符名称，类似于 C 语言的#define。
;其中 EQU可以用“*”代替。
;名称为 EQU 伪指令定义的字符名称，当表达式为 32 位的常量时，可以指定表达式的数据
;类型，可以有一下三种类型：
;CODE16、CODE32 和 DATA
;伪指令：AREA
;语法格式：AREA 段名{，属性 1}{，属性 2}……
;AREA命令指示汇编程序汇编一个新的代码段或数据段。段是独立的、指定的、不可见的代
;码或数据块，它们由链接程序处理。
;段名：可以为段选择任何段名。但是，以一个数字开始的名称必须包含在竖杠号内，否则会
;产生一个缺失段名错误。例如，|1_DataArea|。
;有些名称是习惯性的名称。例如：|.text|用于表示由 C 编译程序产生的代码段，或用于以某
;种方式与 C 库关联的代码段。
;属性字段表示该代码段（或数据段）的相关属性，多个属性用逗号分隔。常用的属性如下：
;——CODE属性：用于定义代码段，默认为 READONLY。
;——D AT A属性：用于定义数据段，默认为 READWRITE。
;——READONLY属性：指定本段为只读，代码段默认为 READONLY。
;——READWRITE属性：指定本段为可读可写，数据段的默认属性为 READWRITE。
;——ALIGN 属性：使用方式为 ALIGN 表达式。在默认时，ELF（可执行连接文件）的代码
;段和数据段是按字对齐的，表达式的取值范围为 0~31，相应的对齐方式为2 表达式次方。
;——NOINIT 属性：表示数据段是未初始化的或初始化为零。其只包含零初始化的空间保留
;命令 SPACE或 DCB、DCD、DCDU、DCQ、DCQU、DCW 或 DCWU。可以决定在链接时
;AREA是未初始化的还是零初始化的。
;一个汇编语言程序至少要包含一个段，当程序太长时，也可以将程序分为多个代码段和数据段。
; Stack Configuration
; Stack Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
; 定义栈段 不初始化
;栈名：STACK
;大小：Stack_Size
;只分配空间不做初始化，或者初始化为0： NOINIT
;可读可写：READWRITE
;按8字节对齐：ALIGN=3
;栈顶地址：__initial_sp
;
Stack_Size EQU 0x00000200 ;定义栈空间大小为0x00000200个字节。此语行亦等价于：#define Stack_Size 0x00000200
AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3 ;伪指令AREA
Stack_Mem SPACE Stack_Size
__initial_sp
; Heap Configuration
; Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
; 定义堆段 不初始化
;堆名：HEAP
;大小：Heap_Size
;只分配空间不做初始化，或者初始化为0： NOINIT
;可读可写：READWRITE
;按8字节对齐：ALIGN=3
;堆起始地址：__heap_base
;堆终止地址：__heap_limit
;
Heap_Size EQU 0x00000000
AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem SPACE Heap_Size
__heap_limit
PRESERVE8 ;指示编译器8字节对齐（keil编译器时需加上）
THUMB ;指示编译器为THUMB指令集
;说明：二
; 伪指令：EXPORT
; 语法格式：EXPORT 标号｛[WEAK]｝
; EXPORT 伪指令用于在程序中声明一个全局的标号，该标号可在其他的文件中引用。
; EXPORT 可用 GLOBAL 代替。标号在程序中区分大小写，[WEAK]选项声明其他的同名标
; 号优先于该标号被引用。
; 伪指令：DCD
; 语法格式：DCD（或 DCDU） 表达式
; DCD（或 DCDU）伪指令用于分配一片连续的字存储单元并用伪指令中指定的表达式初始
; 化。其中，表达式可以为程序标号或数字表达式。DCD 也可用“&”代替。
; 用 DCD 分配的字存储单元是字对齐的，而用 DCDU分配的字存储单元并不严格字对齐
; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset
; 定义复位段 （中断向量表），并初始化
;段名：RESET
;大小：__Vectors_Size
;数据段：DATA
;只读：READONLY
;按字节对齐：默认ALIGN
;向量表起始地址：__Vectors
;向量表终止地址：__Vectors_End
AREA RESET, DATA, READONLY
EXPORT __Vectors
EXPORT __Vectors_End
EXPORT __Vectors_Size
__Vectors DCD __initial_sp ; Top of Stack
DCD Reset_Handler ; Reset Handler
DCD NMI_Handler ; NMI Handler
DCD HardFault_Handler ; Hard Fault Handler
DCD MemManage_Handler ; MPU Fault Handler
DCD BusFault_Handler ; Bus Fault Handler
DCD UsageFault_Handler ; Usage Fault Handler
DCD 0 ; Reserved
DCD 0 ; Reserved
DCD 0 ; Reserved
DCD 0 ; Reserved
DCD SVC_Handler ; SVCall Handler
DCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor Handler
DCD 0 ; Reserved
DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler
DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler
DCD CSV_Handler ; 0: Clock Super Visor
DCD SWDT_Handler ; 1: Software Watchdog Timer
DCD LVD_Handler ; 2: Low Voltage Detector
DCD MFT_WG_IRQHandler ; 3: Wave Form Generator / DTIF
DCD INT0_7_Handler ; 4: External Interrupt Request ch.0 to ch.7
DCD INT8_15_Handler ; 5: External Interrupt Request ch.8 to ch.15
DCD DT_Handler ; 6: Dual Timer / Quad Decoder
DCD MFS0RX_IRQHandler ; 7: MultiFunction Serial ch.0
DCD MFS0TX_IRQHandler ; 8: MultiFunction Serial ch.0
DCD MFS1RX_IRQHandler ; 9: MultiFunction Serial ch.1
DCD MFS1TX_IRQHandler ; 10: MultiFunction Serial ch.1
DCD MFS2RX_IRQHandler ; 11: MultiFunction Serial ch.2
DCD MFS2TX_IRQHandler ; 12: MultiFunction Serial ch.2
DCD MFS3RX_IRQHandler ; 13: MultiFunction Serial ch.3
DCD MFS3TX_IRQHandler ; 14: MultiFunction Serial ch.3
DCD MFS4RX_IRQHandler ; 15: MultiFunction Serial ch.4
DCD MFS4TX_IRQHandler ; 16: MultiFunction Serial ch.4
DCD MFS5RX_IRQHandler ; 17: MultiFunction Serial ch.5
DCD MFS5TX_IRQHandler ; 18: MultiFunction Serial ch.5
DCD MFS6RX_IRQHandler ; 19: MultiFunction Serial ch.6
DCD MFS6TX_IRQHandler ; 20: MultiFunction Serial ch.6
DCD MFS7RX_IRQHandler ; 21: MultiFunction Serial ch.7
DCD MFS7TX_IRQHandler ; 22: MultiFunction Serial ch.7
DCD PPG_Handler ; 23: PPG
DCD TIM_IRQHandler ; 24: OSC / PLL / Watch Counter
DCD ADC0_IRQHandler ; 25: ADC0
DCD ADC1_IRQHandler ; 26: ADC1
DCD ADC2_IRQHandler ; 27: ADC2
DCD MFT_FRT_IRQHandler ; 28: Free-run Timer
DCD MFT_IPC_IRQHandler ; 29: Input Capture
DCD MFT_OPC_IRQHandler ; 30: Output Compare
DCD BT_IRQHandler ; 31: Base Timer ch.0 to ch.7
DCD CAN0_IRQHandler ; 32: CAN ch.0
DCD CAN1_IRQHandler ; 33: CAN ch.1
DCD USBF_Handler ; 34: USB Function
DCD USB_Handler ; 35: USB Function / USB HOST
DCD DummyHandler ; 36: Reserved
DCD DummyHandler ; 37: Reserved
DCD DMAC0_Handler ; 38: DMAC ch.0
DCD DMAC1_Handler ; 39: DMAC ch.1
DCD DMAC2_Handler ; 40: DMAC ch.2
DCD DMAC3_Handler ; 41: DMAC ch.3
DCD DMAC4_Handler ; 42: DMAC ch.4
DCD DMAC5_Handler ; 43: DMAC ch.5
DCD DMAC6_Handler ; 44: DMAC ch.6
DCD DMAC7_Handler ; 45: DMAC ch.7
DCD DummyHandler ; 46: Reserved
DCD DummyHandler ; 47: Reserved
__Vectors_End
__Vectors_Size EQU __Vectors_End - __Vectors
;说明 三
;过程定义伪指令：PROC、ENDP
;语法格式：<过程名>PROC [类型]
; ……
; RET
; <过程名>ENDP
;过程就是子程序。一个过程可以被其它程序所调用(用 CALL指令)，过程的最后一条指令一般是返回指令(RET)。
;伪指令：IMPORT
;语法格式：IMPORT 标号 ｛[WEAK]｝
;IMPORT 伪指令用于通知编译器要使用的标号在其他源文件中定义，但是在当前源文件中引
;用，而且无论当前源文件是否引用该标号，该标号均会被加入到当前源文件的标号表中。
;标号在程序中区分大小写，[WEAK]选项表示当所有的源文件都没有定义这样的一个标号时，
;编译器也不给出错误信息，在多数情况下将该标号置为 0，若该标号为 B 或 BL 指令引用，
;则将 B或 BL指令置为 NOP 操作。
;伪指令：LDR
;语法格式：LDR{执行条件，如 EQ、NE等} register,=expr/label_expr
;大范围的地址读取伪指令 LDR 用于加载 32 位的立即数或一个地址值到指定寄存器，在汇编
;编译源程序时，LDR 伪指令被编译器替换成一条合适的指令。若加载的常数未超出 MOV
;或MVN的范围，则使用MOV或MVN指令代替 LDR伪指令，否则汇编器将常量放入字池，
;并使用一条程序相对偏移的 LDR 指令从文字池读出常量。
;Thumb跳转指令：B、BL、BX
;语法格式： B{执行条件，如 EQ、NE等} labe l
;带链接 BL{执行条件，如 EQ、NE等} labe l
;带状态切换 BX{执行条件，如 EQ、NE等} labe l
; 定义代码段（异常处理函数） ，并初始化
;段名：.text
;代码段：CODE
;只读：READONLY
;按字节对齐：默认 ALIGN
;代码段起始地址：Reset_Handler
AREA |.text|, CODE, READONLY
; Reset Handler
Reset_Handler PROC
EXPORT Reset_Handler [WEAK]
IMPORT SystemInit
IMPORT __main
LDR R0, =SystemInit
BLX R0
LDR R0, =__main
BX R0
ENDP
;说明 四
;内置变量： {PC} 或“.” 当前指令地址
;汇编语句格式规范：
;ARM 汇编中，所有标号必须在一行的顶格书写，其后面不要添加“：”，而所有指令均不能顶格书写。
;ARM 汇编器对标识符大小写敏感，书写标号及指令时字母大小写要一致，在 ARM 汇编程
;序中，一个 ARM 指令、伪指令、寄存器名可以全部为大写字母，也可以全部为小写字母，但不要大小写混合使用。
;注释使用“；”，注释内容由“；”开始到此行结束，注释可以在一行的顶格书写。
;源程序中允许有空行，适当地插入空行可以提高源程序代码的可读性。如果单行太长，可以使用字符“\”将其分行，“\”后不能有任何字符，包括空格和制表符等。
;对于变量的设置，常量的定义，其标识符必须在一行的顶格书写。
; Dummy Exception Handlers (infinite loops which can be modified)
;异常处理函数
NMI_Handler PROC
EXPORT NMI_Handler [WEAK]
B .
ENDP
HardFault_Handler\
PROC
EXPORT HardFault_Handler [WEAK]
B .
ENDP
MemManage_Handler\
PROC
EXPORT MemManage_Handler [WEAK]
B .
ENDP
BusFault_Handler\
PROC
EXPORT BusFault_Handler [WEAK]
B .
ENDP
UsageFault_Handler\
PROC
EXPORT UsageFault_Handler [WEAK]
B .
ENDP
SVC_Handler PROC
EXPORT SVC_Handler [WEAK]
B .
ENDP
DebugMon_Handler\
PROC
EXPORT DebugMon_Handler [WEAK]
B .
ENDP
PendSV_Handler PROC
EXPORT PendSV_Handler [WEAK]
B .
ENDP
SysTick_Handler PROC
EXPORT SysTick_Handler [WEAK]
B .
ENDP
;这个默认的异常处理函数处理所有外部中断
Default_Handler PROC
EXPORT CSV_Handler [WEAK]
EXPORT SWDT_Handler [WEAK]
EXPORT LVD_Handler [WEAK]
EXPORT MFT_WG_IRQHandler [WEAK]
EXPORT INT0_7_Handler [WEAK]
EXPORT INT8_15_Handler [WEAK]
EXPORT DT_Handler [WEAK]
EXPORT MFS0RX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS0TX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS1RX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS1TX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS2RX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS2TX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS3RX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS3TX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS4RX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS4TX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS5RX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS5TX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS6RX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS6TX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS7RX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFS7TX_IRQHandler [WEAK]
EXPORT PPG_Handler [WEAK]
EXPORT TIM_IRQHandler [WEAK]
EXPORT ADC0_IRQHandler [WEAK]
EXPORT ADC1_IRQHandler [WEAK]
EXPORT ADC2_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFT_FRT_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFT_IPC_IRQHandler [WEAK]
EXPORT MFT_OPC_IRQHandler [WEAK]
EXPORT BT_IRQHandler [WEAK]
EXPORT CAN0_IRQHandler [WEAK]
EXPORT CAN1_IRQHandler [WEAK]
EXPORT USBF_Handler [WEAK]
EXPORT USB_Handler [WEAK]
EXPORT DMAC0_Handler [WEAK]
EXPORT DMAC1_Handler [WEAK]
EXPORT DMAC2_Handler [WEAK]
EXPORT DMAC3_Handler [WEAK]
EXPORT DMAC4_Handler [WEAK]
EXPORT DMAC5_Handler [WEAK]
EXPORT DMAC6_Handler [WEAK]
EXPORT DMAC7_Handler [WEAK]
EXPORT DummyHandler [WEAK]
;下面的全部异常处理函数标号都对应同一个地址，这个地址也是 Default_Handler 的地址
CSV_Handler
SWDT_Handler
LVD_Handler
MFT_WG_IRQHandler
INT0_7_Handler
INT8_15_Handler
DT_Handler
MFS0RX_IRQHandler
MFS0TX_IRQHandler
MFS1RX_IRQHandler
MFS1TX_IRQHandler
MFS2RX_IRQHandler
MFS2TX_IRQHandler
MFS3RX_IRQHandler
MFS3TX_IRQHandler
MFS4RX_IRQHandler
MFS4TX_IRQHandler
MFS5RX_IRQHandler
MFS5TX_IRQHandler
MFS6RX_IRQHandler
MFS6TX_IRQHandler
MFS7RX_IRQHandler
MFS7TX_IRQHandler
PPG_Handler
TIM_IRQHandler
ADC0_IRQHandler
ADC1_IRQHandler
ADC2_IRQHandler
MFT_FRT_IRQHandler
MFT_IPC_IRQHandler
MFT_OPC_IRQHandler
BT_IRQHandler
CAN0_IRQHandler
CAN1_IRQHandler
USBF_Handler
USB_Handler
DMAC0_Handler
DMAC1_Handler
DMAC2_Handler
DMAC3_Handler
DMAC4_Handler
DMAC5_Handler
DMAC6_Handler
DMAC7_Handler
DummyHandler
B .
ENDP
;由于前面只是定义了堆栈段并没有初始化，这里对堆栈段进行初始化。就像定义了：int a; 初始化 a = 1;也可以像代码段一样定义的同时就初始化：int b = 2;
;下面代码中有个__MICROLIB,对应后面 MDK 截图的 Use MicroLIB，如果选了勾选了 Use MicroLIB，IF 就为真，否则为假。
ALIGN
; User Initial Stack & Heap
IF :DEF:__MICROLIB
EXPORT __initial_sp
EXPORT __heap_base
EXPORT __heap_limit
ELSE
IMPORT __use_two_region_memory
EXPORT __user_initial_stackheap
__user_initial_stackheap
LDR R0, = Heap_Mem
LDR R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)
LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size)
LDR R3, = Stack_Mem
BX LR
ALIGN
ENDIF
END
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