2021年11月09日 | 使用寄存器点亮第一个LED

一、硬件设计

相同网络标号表示它们是连接在一起的，因此 DS0、DS1 发光二极管阴极是连接在 STM32 的 PB5、PE5 管脚上。

如果要使 DS0 指示灯亮，只需要控制 PB5 管脚输出低电平，如果要使 DS0 指示灯灭，只需控制 PB5 输出高电平。对于其他的 LED 控制方法一样。如果使用的是其他板子，连接 LED 的管脚和极性不一样，那么只需要在程序中修改对应的 GPIO 管脚和输出电平状态即可，原理是一样的。

点亮 DS0 发光二极管，即让 STM32 的 PB5 管脚输出一个低电平。

二、软件设计

2.1、 startup_stm32f10x_hd.s 启动文件

启动文件里边是使用汇编语言写好了基本程序，当 STM32 芯片上电启动的时候，首先会执行这里的汇编程序，从而建立起 C 语言的运行环境。因此称为启动文件。该文件使用的汇编指令是 Cortex-M3 内核支持的指令，可参考《Cortex-M3 权威指南中文》内指令集章节。

startup_stm32f10x_nd.s 文件(普中STM32F10x教程里面的名称)是由 ST 官方提供的，一般有需要也是在官方的基础上修改，不会自己完全重写。该文件可以从 KEIL5 安装目录找到，也可以从 ST 库里面找到，找到该文件后把启动文件添加到工程里面即可。不同型号的芯片以及不同编译环境下使用的汇编文件是不一样的，但功能相同。

启动文件的主要功能

初始化堆栈指针 SP。

初始化程序计数器指针 PC。

设置堆、栈的大小。

设置中断向量表的入口地址。

配置外部 SRAM 作为数据存储器（这个由用户配置，一般的开发板可没有外部 SRAM）。

调用 SystemInit() 函数配置 STM32 的系统时钟。

设置 C 库的分支入口“ __main”（最终用来调用 main 函数） 。

Reset_Handler    PROC

                 EXPORT  Reset_Handler             [WEAK]

     IMPORT  __main

     IMPORT  SystemInit

                 LDR     R0, =SystemInit

                 BLX     R0

                 LDR     R0, =__main

                 BX      R0

                 ENDP

128 行的是程序注释，在汇编里面注释用的是“;”，相当于 C 语言的“ //”注释符。

129行是定义了一个子程序： Reset_Handler。 PROC 是子程序定义伪指令。这里就相当于 C 语言里定义了一个函数，函数名为 Reset_Handler。

130行 EXPORT 表示 Reset_Handler 这个子程序可供其他模块调用。 相当于 C 语言的函数声明。关键字[WEAK] 表示弱定义，如果编译器发现在别处定义了同名的函数，则在链接时用别处的地址进行链接，如果其它地方没有定义，编译器也不报错，以此处地址进行链接，如果不理解 WEAK，那就忽略它好了。

131行和132行 IMPORT 说明 __main 和 SystemInit 这两个标号在其他文件，在链接的时候需要到其他文件去寻找。相当于 C 语言中，从其它文件引入函数声明。以便下面对外部函数进行调用。

SystemInit 需要由我们自己实现，即我们要编写一个具有该名称的函数，用来初始化 STM32 芯片的时钟，一般包括初始化 AHB、 APB 等各总线的时钟，需要经过一系列的配置 STM32 才能达到稳定运行的状态。__main 其实不是我们定义的(不要与 C 语言中的 main 函数混淆)，当编译器编译时，只要遇到这个标号就会定义这个函数，该函数的主要功能是：负责初始化栈、堆，配置系统环境，准备好 C 语言并在最后跳转到用户自定义的 main 函数，从此来到 C 的世界。

133行把 SystemInit 的地址加载到寄存器 R0。

134行程序跳转到 R0 中的地址执行程序，即执行 SystemInit 函数的内容。

135 行把__main 的地址加载到寄存器 R0。

136 行程序跳转到 R0 中的地址执行程序，即执行__main 函数，执行完毕之后即可进入 main 函数。

137 行表示子程序的结束。

结论：我们需要在外部定义一个SystemInit 函数设置 STM32 的时钟；STM32 上电后，会执行 SystemInit 函数，最后执行我们 C 语言中的 main 函数。

2.1.1、startup_stm32f10x_md.s启动文件

;******************** (C) COPYRIGHT 2011 STMicroelectronics ********************

;* File Name          : startup_stm32f10x_md.s

;* Author             : MCD Application Team

;* Version            : V3.5.0

;* Date               : 11-March-2011

;* Description        : STM32F10x Medium Density Devices vector table for MDK-ARM 

;*                      toolchain.  

;*                      This module performs:

;*                      - Set the initial SP

;*                      - Set the initial PC == Reset_Handler

;*                      - Set the vector table entries with the exceptions ISR address

;*                      - Configure the clock system

;*                      - Branches to __main in the C library (which eventually

;*                        calls main()).

;*                      After Reset the CortexM3 processor is in Thread mode,

;*                      priority is Privileged, and the Stack is set to Main.

;* <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>>   

;*******************************************************************************

; THE PRESENT FIRMWARE WHICH IS FOR GUIDANCE ONLY AIMS AT PROVIDING CUSTOMERS

; WITH CODING INFORMATION REGARDING THEIR PRODUCTS IN ORDER FOR THEM TO SAVE TIME.

; AS A RESULT, STMICROELECTRONICS SHALL NOT BE HELD LIABLE FOR ANY DIRECT,

; INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES WITH RESPECT TO ANY CLAIMS ARISING FROM THE

; CONTENT OF SUCH FIRMWARE AND/OR THE USE MADE BY CUSTOMERS OF THE CODING

; INFORMATION CONTAINED HEREIN IN CONNECTION WITH THEIR PRODUCTS.

;*******************************************************************************

; Amount of memory (in bytes) allocated for Stack

; Tailor this value to your application needs

; Stack Configuration

;    Stack Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>

;

Stack_Size      EQU     0x00000400

                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3

Stack_Mem       SPACE   Stack_Size

__initial_sp

; Heap Configuration

;     Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>

;

Heap_Size       EQU     0x00000800

                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3

__heap_base

Heap_Mem        SPACE   Heap_Size

__heap_limit

                PRESERVE8

                THUMB

; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset

                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

                ; External Interrupts

                DCD     WWDG_IRQHandler            ; Window Watchdog

                DCD     PVD_IRQHandler             ; PVD through EXTI Line detect

                DCD     TAMPER_IRQHandler          ; Tamper

                DCD     RTC_IRQHandler             ; RTC

                DCD     FLASH_IRQHandler           ; Flash

                DCD     RCC_IRQHandler             ; RCC

                DCD     EXTI0_IRQHandler           ; EXTI Line 0

                DCD     EXTI1_IRQHandler           ; EXTI Line 1

                DCD     EXTI2_IRQHandler           ; EXTI Line 2